览
数据库 服务
程
器
序
数据接口
数据接口
DA
数据接口 DA
DA
关系数据库
DCS、PLC、化验室
实时数据库
1.5 数据流向
对象 温度 压力 …… 电流 电压 功率
传感器 控制系统 接口
DATA
DATA
DATA
实时
DATA
历史
缓存
DATA
DATA
DATA
磁盘
1.6 pSpace软件架构
批量管理 分析工具 远程配置工具
工程 管理
生产 仿真
设备 资产
人力 资源
财务 管理
计划 管理
办公 系统
决策 支持
业务整合平台
设备维修 批次管理 工序调度
向上无限制数据传输
向下有限数据交互
寿命计算
……
……
பைடு நூலகம்
生产管理 数据交换 产品跟踪
文档管理 人力管理
资源分配 状态监测
过程管理 质量管理
绩效分析 性能分析
实时/历史数据库—pSpace
采集器
PLC
DCS
SCADA
文件
其它
数据源
１、协议解析模块（IOmonitor，驱动） １）IOmonitor
监控I/O驱动程序运行的工具。IoMonitor可以完成对I/O驱动程序的 启/停控制，查看驱动程序进程状态、浏览驱动程序通信报文、自动网络通 讯负荷平衡等功能。 ２）驱动
驱动程序列表如下：集散系统（DCS）、可编程控制器(PLC)、现场总 线（FCS）、电力设备、智能模块、板卡、智能仪表、变频器、USB接口 设备，OPC1.0、OPC2.0、DDE。
DCS系统包括了软硬件，DCS系统软件和组态软件类似，也是用于某个车 间、某套装置生产设备的数据采集与控制，由于DCS系统是软硬件结合 的，因此系统的监控性能要高于组态软件，在系统设计上基本还是和组 态软件一样对实时性要求高而不压缩历史数据，历史存储时间不会太长。
实时/历史数据库是在全厂的DCS系统、SCADA 系统等基础之上进行数据 采集，监视及分析应用，它要求数据的实时性和数据的压缩存储并举， 尤其突出其数据的压缩算法、查找算法以及数据结构等，海量数据、并 发能力决定了对实时/历史数据库性能高于组态软件及DCS软件。
３）当Server端出现故障或以太网络出现故障，致使采集器与 pSpace Server断线，当重新连接时，恢复丢失的数据。
４）与pSpace Server端断线后，恢复连接
５）具有数据变化死区，数据变化范围超过死区才与Server端进行 数据交互
2.1.3采集器断缓存实现原理及配置。 1、采集器断线缓存实现原理，见下图：
系统目标 控制方法 使用对象 控制参数 控制对象 侧重方向
生产控制类系统 安全性 控制理论 操作员 运行参数 设备，装置 重控制
基于实时/历史数据库的系统 经济性，管理性 目标管理，指标分析 总工，生产主管， 系统指标 系统 轻控制，重分析指导
1.3 与关系数据库的区别
数据时效性 测点数量 插入速度 数据存贮量 维护方便性
毫秒。 ５、采集的数据可以根据量程上下限值进行量程转换 ６、断线时自动缓存数据,通信正常后可以恢复数据 ７、自动网络通讯负荷平衡 ８、具有高水平的数据压缩功能
2.1.2采集模块的构成 结构图如下：
pSpace Server
Server
数据缓存模块（DB）
内部通信模块（CommServer，驱动）
协议解析模块（IOmonitor，驱动）
２、数据缓存模块（DB部分）
１）高压缩比的数据存贮功能。
２）缓存数据，当与Server端断线后，再次重新连接时，可以恢复 丢失的
数据。
３、内部通信模块（CommServer驱动）
１）实现数据采集器与pSpace Sever端进行数据交互
２）与pSpace Server端实现数据交互的方式包括以太网（TCP/IP 、UDP/IP）
3)数据连接项
• (1)数据类型：数据传送的类型 • (2)参数：服务端的点名 • (3)允许下置数据：可以写入数据 • (4)允许读取历史：同步该点的历史数据
2.2 服务器端模块及功能介绍
第30页
2.2.1 实时模块介绍
处理所有来自各种外部系统的数据，如DCS，PLC，SCADA，底层I/O 设备等。周期性将数据送到文件归档，同时根据需要将报警信息进行发 布。
实时/历史数据库定位
处于生产控制系统与经营管理系统之间的“数 字鸿沟” 不能满足管控一体化的需求。
实时数据库是桥梁、平台
SIS MES
MIS
ERP
管理、经营
RTDB
数字鸿沟
生产、控制
DCS RTU等
1.4 实时数据库的架构
查询工具
分析工具
诊断工具
配置工具
第
三
浏
方 应 用
编程函数包 API
实时
Internet/Intranet
数据采集层
DCS
RTU
SCADA
仪表
PLC
…
LAB
1.9 典型应用结构
目录
•1.实时/历史数据库概述 •2.系统功能模块介绍 •3.系统维护 •4.系统设计及选型
2.1 采集器模块及功能介绍
2.1 采集模块
2.1.1采集模块功能介绍 1、采集多种数据源，包括设备、OPC1.0、OPC2.0、DDE及其它文件格式 的数据源。设备包括：集散系统（DCS）、可编程控制器(PLC)、现场总线 （FCS）、电力设备、智能模块、板卡、智能仪表、变频器、USB接口设 备等。 ２、与数据源之间的数据交换方式包括：串行通信方式 （RS232/422/485，支持Modem、电台远程通信)、板卡方式、网 络节点（支持TCP/IP协议 UDP/IP协议通讯）方式、适配器方式、DDE方 式、OPC方式、网桥方式（支持GPRS、CDMA通讯）等。 ３、数据采集过程中，数据包之间采用的是轮巡(polling)机制。 ４、读写数据的时间间隔可通过配置来实现，读写数据最小的时间单位为
OLEDB provider
SNMP网管系统 电子表格
ForceControl组态软件
应用客户端
WEB服务器 SQL查询 先进控制
OPC DA
OPC HDA
SDK/API
标准访问接口
OPC AE
OPC UA
SQC子系统 报警子系统
SQL子系统 完全管理 自诊断单元 基础模块
查询子系统 统计子系统
数据备份 事件单元 实时数据模块
pSpace 系统培训
北京三维力控科技有限公司 2008.7.7
目录
•1.实时/历史数据库概述 •2.系统功能模块介绍 •3.系统维护 •4.系统设计及选型
1.1 实时数据库的概念
实时数据库RTDB（Real-Time Data Base） 是数据和事务都有定时特性或定时限制的数 据库。
流程工业实时/历史数据库
pSpace Server
API
数据接口
其他子系统 计算子系统
性能监控 网络通讯单元 历史数据模块
关系
数据库
DCS
PLC
SCADA 其他
应用类子系统 内核类子系统
1.7 模块之间关系
经营决策
1.8 Pspace应用架构
市场经营决策系统
ERP/MIS 企业管理
MES 制造执行系统
PCS 过程控制系统
IOServer
实时服务
历史模块
CommServer 采集器
点组态
日志模块
生产系统
第31页
实时模块相关文件说明
序号 文件名
1
DB.exe
2
DB.ini
3
CalcParser.dll
描述
历史模块动态库，处理实时模块转过来的数据， 并进行压缩处理 底层动态库。 DB相关动态库文件。
DB.ini参数说明
第32页
2.2.2 历史模块介绍
长期的，永久的保存来自实时模块的数据。 为上层应用程序提供历史数据
实时模块
历史模块
缓冲数据
旋转门压缩算法
上层 应用 程序
历史数据 存放路径
第33页
旋转门压缩算法
压缩运算法则由新的实时值来决定哪一个 值将被保存在归档文件里
A
A
Temperature
A
AA
A
A: 存档值
新建立数据信息。
•通讯超时时间：在通讯时超过一定时候没有收到数据包或者收到的数据包不正确， 处理相应的链路
•允许跳过注册过程：在通讯链路带宽较窄的情况下可以跳过注册点过程， 这样可以直接读取实时数据或者历史数据，节省通讯过程，选择跳过注册过程时，
CommServer会在工程目录的CommServer目录下搜索注册点文件， 文件名命名规范为RegInfo_通讯链路_链路地址.csv。
1.2与组态软件，DCS软件区别
基于实时/历史数据库的系统是建立在DCS基础之上的，尽管多数DCS软件也提 供计算分析模块，但DCS主要定位是对设备实时控制和监视，它强调的是运行 的准确性，以稳定性和安全性为其首要目标。
实时/历史数据库构建的系统作为全厂生产运行实时的统一指挥调度中心，从控 制系统以及其它数据源中集成实时过程信息和历史数据，长期保存、动态分析， 强调的是运行的质量，以经济性为其首要目标，为生产管理人员的分析和决策 提供支持。
2)驱动配置
(1)数据包长度：通讯时最大的数据包长度，超过这个长度时，数据将分包发送
(2)同步时间：是否允许修改服务端的时间
(3)同步历史：启动同步历史数据时间，是指程序启动时同步多少时间的历史数据； 每次同步历史数据时间，是指程序同步历史过程中每次读取的历史数据长度;如果 想同步历史数据点组态时相关历史点必须勾选允许读取历史参数