實時數據庫PHD培訓

1、MES實時數據庫PHD培訓實時數據庫PHD為整個MES系統(tǒng)提供所有的過程歷史數據以及實時數據的采集， 是DCS控制系統(tǒng)到MES的中間橋梁，為整個MES系統(tǒng)提供數據支持。PHD實時數據庫系統(tǒng)架構PHD是霍尼韋爾公司的實時數據庫產品，其由數據采集、數據處理存儲和信息展示三部分構成。其結構是一個典型的客戶 /服務結構，整個PHD數據庫由PHD服 務器和PHD客戶端組成，PHD服務器端主要負責數據采集存儲，PHD客戶端負責數 據的使用。如圖一所示：PHD Server是PHD服務器的主引擎。接受來自RDI采集的圖一的實時數據，并將數據處理后送到數據隊列。PHD Server中還有一個數據歸檔引擎， 它

2、能定時的把實時數據從數據隊列送到歸檔文件。PHD系統(tǒng)啟動后，在計算機內存中占用一塊區(qū)域作為PHD系統(tǒng)控制，負責PHD配置、通信等功能。主要包括實時數 據接口、PHD參數值、從關系數據庫Oracle傳輸過來的配置信息。RDI Server負責 實時數據收集，發(fā)送收集的數據到PHD Server。可以在Honeywell和其它多數DCS系統(tǒng)以及PLC系統(tǒng)中收集數據。PHD系統(tǒng)具有統(tǒng)一的數據采集基礎結構和連接多種 系統(tǒng)的實時數據庫的產品化接口RDI，PHD通過這些產品化RDI接口采集生產裝置DCS的實時數據。其主要的接口包括：霍尼韋爾系統(tǒng)包括APP、CM50S、Plantscape、EPKS ； F

3、oxboro I/A AW51 基于 AIS Net API 和 Local API 的 RDI ；橫河 CentumCS、 CentumXL、MicroXL 的 RDI； FR 的 Provox CHIP RDI ； ABB 的 RS link RDI ；國際標 準的OPC RDI。PHD Archive將實時數據存儲在一系列高度優(yōu)化的歸檔數據文件中， 每個歸檔文件保存了一個時期的歷史數據，對于存儲在歸檔文件中的每個點的信息 都能用時間標簽串聯起來，以提供快速的數據處理。Legacy API Server 實現多種API功能調用，可以直接調用PHD服務器的API函數。API Server :

4、提供其他應用軟件使用PHD Server的應用程序接口。 Oracle關系數據庫：存放所有點的信息及 計算點的定義，實時數據庫通過ODBC/SQLNET訪問關系數據庫，在PHD系統(tǒng)的共享內存中保存對應的映像。PHDMAN是監(jiān)視和管理PHD系統(tǒng)的工具，可以監(jiān)視PHD各部 分的的工作情況，通過PHDMAN執(zhí)行命令了解PHD運行情況以及配置參數使系統(tǒng)更好 的運行。MES應用程序如PB、OM等就是通過Legacy API Server 及API Server提 供的接口訪問PHD數據庫的。PHD的配置與維護實時數據庫PHD提供了一個系統(tǒng)維護工具 PHDMAN。PHDMAN提供了基于DOS界面 的人機維

5、護接口，可以實時地對實時數據庫、接口、歷史數據庫進行監(jiān)控和管理。在命令行中運行 PHDMAN就能啟動PHDMAN，啟動PHDMAN后會出現一個提示符為 “PHDManager ”的dos命令行界面，如果界面不出來，就說明PHD數據庫出現系統(tǒng)故障，系統(tǒng)服務出現問題，需要重新啟動PHD，重新啟動PHD的方式也是用dos命令，首先停止PHD服務，用如下命令：phdctl stop /y。如果服務不能正常停止， 啟用window任務管理器殺死PHD系統(tǒng)服務的5個進程，這 5個進程是：phdserver.exe ， legacyapi.exe ， rapiserver.exe ， apiserver.e

6、xe ， rdiserver.exe 。 然后執(zhí)行命令：phdctl startup cold 重新啟動PHD。PHDMAN的命令格式如圖二所示：其中命令是必選項，參數和參數值是可選項。只有對管理命令了解和熟悉，才 能很好的對系統(tǒng)進行監(jiān)控和維護，下面對系統(tǒng)最重要也是最常用的命令進行介紹： MON SYSTEM 一系統(tǒng)狀態(tài)動態(tài)監(jiān)視。用這條命令可以查看PHD系統(tǒng)是否運行正常，如圖四所示，用方框框其的3個區(qū)域的狀態(tài)非常重要，System state的狀態(tài)必須為ACTIVE，否則說明系統(tǒng)出現問題；Process state的狀態(tài)必須為ACTIVE，否則說明 系統(tǒng)處理數據不正常；Data storage

7、的狀態(tài)通常是ENABLED，說明系統(tǒng)啟動了保存 數據的進程，如果狀態(tài)為DISABLED，有可能是系統(tǒng)正在備份數據，暫時停掉了保存 數據的進程，數據備份完成后會啟動保存數據的進程的，我們根據實際情況進行判 斷；RDI的STATE和INTERFACE的狀態(tài)必須是 ACTIVE，RDI的RDISTATE的狀態(tài)必須 是IDLE或SCAN或REC三種狀態(tài)，IDLE表示RDI接口空閑，SCAN表示RDI接口正在 采集數據，REC表示RDI接口正在進行歷史恢復，其他狀態(tài)說明 RDI不正常，不可 能采集上來數據，有可能是網絡問題，也有可能是RDI配置問題，根據實際情況具體分析。圖三MONITOR QUEUE

8、tagname|tagno 動態(tài)顯示指定位號名稱或序號的原始隊列及數據隊 列的數據值。MONITOR TAG tagname|tagno 動態(tài)顯示指定位號名稱或序號的配置及狀態(tài)信息。 這兩條命令主要是查看指定位號采集及配置情況，對分析采集數據是否正確很有幫 助。UPDATE TAG FULL 一將關系數據庫Oracle中定義的所有位號的配置信息更新到PHD數據庫中的共享內存中。UPDATE TAG tagname|tagno 一將關系數據庫Oracle中定義的指定位號名稱或序號的 配置信息更新到PHD數據庫中的共享內存中。UPDATE TAG INTERFACE ifname一將關系數據庫Or

9、acle中定義的指定接口采集數據的所有位號的配置信息更新到 PHD數據庫中的共享內存中。這三條命令主要是用來更新位號定義到PHD中，實時數據庫PHD 一般都采用Buffer-Shadow架構，我們定義點的時候一般是用tpi工具定義或批量建點，建完點都保存到關系數據庫 Oracle中，同時也將點的配置信息下發(fā)到Shadow機的PHD中，如果我們不手動的將點的配置信息更新到Buffer機的PHD中，是不會采集到數據的。我公司PHD采集DCS系統(tǒng)數據的方式我公司MES采集DCS數據通過三種方式：霍尼韋爾系統(tǒng)的APP、Plantscape、國際標準的OPC RDI。APP的連接方式如圖四所示，我公司大

10、部分裝置DCS都是霍尼韋爾的TPS系統(tǒng)，采集數據是通過在 LCN網中增加APP節(jié)點，APP是霍尼韋爾公司 的專有服務器，在APP節(jié)點上安裝PHD實時數據庫，在PHD實時數據庫中配置TPS 類型的RDI，通過RDI采集數據并保存到本地，同時將采集到的數據通過PHD-PHD RDI 又上傳到中心機房的主 PHD服務器中，主服務器也叫SHADOW，安裝在APP機上的PHD 叫BUFFER。PHD-PHD RDI提供了 PHD與PHD之間交換數據的通道。在連接PHD與PHD時，RDI提供了兩種用途的接口：Shadow接口和Buffer接口。Shadow接口可以將遠程PHD與主PHD連接起來，遠程PHD

11、是一個完整的PHD系統(tǒng)，主PHD作 為遠程PHD的影子，它們共享同樣的位號定義。遠程PHD從實時系統(tǒng)中采集數據，把數據存放在自己的實時數據庫中；主 PHD定時接收遠程PHD的數據，并且把數據存放在自己的數據庫中，就像是影子，因此主PHD又稱Shadow PHD。Buffer接口負責和Shadow接口之間通信，主PHD服務器連接遠程 PHD服務器，它們使用相 同的關系數據庫，因此它們之間共享相同的位號，遠程PHD服務器從實時系統(tǒng)中收 集并存儲在自己的PHD數據庫中，主PHD服務器定期的獲取這些信息并提供給用 戶。如果由于某種原因主PHD服務器和遠程PHD服務器通訊中斷，所有收集的實時數據將會保存

12、，當通訊恢復時，主PHD服務器會自動從斷點開始恢復。如我公司一套常壓裝置、二套催化裝置、*分裝置等等都是采用APP的連接方式進行連接的。 霍尼韋爾系統(tǒng)Plantscape、國際標準的OPC連接方式也如圖四所示，與 APP連接方 式不同的是充當BUFFER數采機角色的可以是一臺普通的 PC機，在PC機上安裝PHD， 在PHD中配置Plantscape類型的RDI或者OPC類型的RDI采集DCS或PLC系統(tǒng)的數 據，并保存在本地，同時通過PHD-PHD RDI將采集到的數據上傳到中心機房的主PHDShadow。我公司后建的裝置和后改造的裝置如一常壓及二套催化和三套催化都是用 的霍尼韋爾新的DCS系

13、統(tǒng)pks，對它們的數據采集都是通過Plantscape RDI進行采集的，而聚丙烯裝置、供排水等PLC系統(tǒng)的數據都是通過OPC RDI進行采集的。APP&PHDBUFFERS 采機圖四PHD的歷史恢復實時數據庫PHD 一般都采用Buffer-Shadow架構，Buffer機有多個，架設在各 個生產裝置的控制室，Shadow機只有一個，架設在公司的中心機房。在各裝置的控 制室安裝的Buffer機連入DCS控制網絡，通過RDI采集現場的數據存儲在本地硬盤 的基礎上也同時通過 RDI將采集到的數據上傳到中心機房的主PHD服務器Shadow上。MES系統(tǒng)各個應用模塊用到的數據都是來自中心機房的PHD主

14、服務器Shadow，為了保證shadow機出現故障后能夠及時恢復，我們先在以下方面進行研究探討：PHD 的歷史恢復。所謂PHD的歷史恢復就是在Shadow機出現故障恢復后Buffer機自動 上傳Shadow機故障期間丟失數據的功能，能夠保證MES其他模塊在Shadow機故障恢復后順利運行，如：我公司 Pb模塊的裝置質量計算和罐量計算都是在6點，14點，22點進行算量，如果Shadow機故障發(fā)生在5： 30，6： 30故障處理完畢Shadow 機恢復運行，如果有歷史恢復功能的話，我們6： 30后裝置質量計算的結果正常，如果沒有歷史數據恢復功能的話22點到6點的數據就會少30分鐘的量，而6點到14

15、點的量就會多30分鐘的量。因為Shadow機上沒有5： 30到6： 30的量，只能把 5： 30的量當成6： 00的量來參與計算。因此啟動歷史恢復功能是十分必要的，歷 史恢復功能默認是不啟用的，要想啟用歷史恢復功能，需要我們在Shadow機的參數文件Interfaces.dat中對每個RDI的屬性進行設置，假如我們對一常壓采集數據的RDI為rdi_cdu1 ,需要能夠在shadow機故障一天內恢復運行后歷史恢復一天內的數 據，應在Interfaces.dat 中設置如下： DEFINE INTERFACE RDI_CDU1 ！歷史恢復的最短時間為2分鐘 SET RDI_CDU1:MIN_HIS

16、TRECMN 2 !歷史恢復的最長時間為1440分鐘，也就是1天 SET RDI_CDU1:MAX_HISTRECMN 1440 SET RDI_CDU1:REMCLOCK 1 SET RDI_CDU1:REMSYNCH 1 SET RDI_CDU1:STATISTICS 1 SET RDI_CDU1:OFFSET 5 通過以上設置就啟動了 rdi_cdu1的歷史恢復，同樣我們可以將所有的RDI啟動歷史 恢復功能，需要的別注意的是，我們每次在shadow機上新添加RDI執(zhí)行 rdi_services.exe 時，需要將所有的 RDI 的 MIN_HISTRECMN 屬性和 MAX_HISTRE

17、CMN 設正確，如果選擇默認的話會將所有的RDI設置成不進行歷史恢復，等下一次Shadow機重啟后就不啟動歷史恢復功能了。PHD的備份恢復Buffer機只是緩存數據和采集數據的節(jié)點，不需要進行數據備份，Buffer機出現故障只會影響一個裝置，而Shadow機出現故障就會影響所有裝置，所以我們必須 要備份Shadow機的數據，我們現看看PHD是怎樣保存數據的呢？我們只討論實時采 集數據，Shadow機將所有采集上來的數據都保存到scan類型的歸檔文件中，每個歸檔文件的大小一定（可設），一個歸檔文件寫滿后，再創(chuàng)建一個新的歸檔文件，它 們都是以序號進行編號的如：scan0001.arc，scan00

18、02.arc，scan文件保留的文件個數一定（在參數文件 ColdStart.dat 進行設置）如：SET SCAN:NFILE 10 就 是只保留10各scan類型的歸檔文件，當寫滿10各文件寫第11個文件scan0011.arc 時，系統(tǒng)會自動將scan0001.arc刪除，這樣我們保存在 scan0001.arc中的數據就 會丟失，所以我們應及時做好備份，PHD的數據備份就是要備份歸檔文件，也就是拷貝文件，需要特別注意的時當前活動的文檔不能直接拷貝，否則文件就會被破壞，正確的做法是應先停掉PHD的歸檔功能，再等待一定的時間（歸檔間隔）將內存緩 存區(qū)中的數據寫進活動的歸檔文件后才能進行拷貝

19、，拷貝文件需要一定的時間，如 果這個時間太長的化也會使 PHD丟失一些數據。如何才能既能備份好數據又不丟失 數據呢？這些都跟PHD設置的系統(tǒng)參數DEF_QMINUT有關，如何才能設置好DEF_QMINUT ?可以通過計算得到，具體的計算公式是DEF_QMINUT應至少是2倍的歸 檔間隔加上拷貝文件所需要的時間，假如系統(tǒng)的歸檔間隔是5分鐘，拷貝文件需要10分鐘，則應將DEF_QMINUT設置為2*5+10=20，這樣我們在停掉歸檔等 5分鐘后再 拷貝文件就能保障不丟失數據和正確的備份數據，拷貝完成后記得要恢復歸檔。所 有這些操作都是手動操作，honeywell沒有給出自動備份的腳本，本人通過研究，制定了一個自動備份數據的腳本，共2各腳本文件如表文件功能描述Phdbackup.cmd停PHD歸檔，并調用wait.vbs等待“歸檔間隔”長的