实时数据库PHD培训

1、MES实时数据库PHD培训实时数据库PHD为整个MES系统提供所有的过程历史数据以及实时数据的采集， 是DCS控制系统到MES的中间桥梁，为整个MES系统提供数据支持。PHD实时数据库系统架构PHD是霍尼韦尔公司的实时数据库产品，其由数据采集、数据处理存储和信息展示三部分构成。其结构是一个典型的客户 /服务结构，整个PHD数据库由PHD服 务器和PHD客户端组成，PHD服务器端主要负责数据采集存储，PHD客户端负责数 据的使用。如图一所示：PHD Server是PHD服务器的主引擎。接受来自RDI采集的图一的实时数据，并将数据处理后送到数据队列。PHD Server中还有一个数据归档引擎， 它

2、能定时的把实时数据从数据队列送到归档文件。PHD系统启动后，在计算机内存中占用一块区域作为PHD系统控制，负责PHD配置、通信等功能。主要包括实时数 据接口、PHD参数值、从关系数据库Oracle传输过来的配置信息。RDI Server负责 实时数据收集，发送收集的数据到PHD Server。可以在Honeywell和其它多数DCS系统以及PLC系统中收集数据。PHD系统具有统一的数据采集基础结构和连接多种 系统的实时数据库的产品化接口RDI，PHD通过这些产品化RDI接口采集生产装置DCS的实时数据。其主要的接口包括：霍尼韦尔系统包括APP、CM50S、Plantscape、EPKS ； F

3、oxboro I/A AW51 基于 AIS Net API 和 Local API 的 RDI ；横河 CentumCS、 CentumXL、MicroXL 的 RDI； FR 的 Provox CHIP RDI ； ABB 的 RS link RDI ；国际标 准的OPC RDI。PHD Archive将实时数据存储在一系列高度优化的归档数据文件中， 每个归档文件保存了一个时期的历史数据，对于存储在归档文件中的每个点的信息 都能用时间标签串联起来，以提供快速的数据处理。Legacy API Server 实现多种API功能调用，可以直接调用PHD服务器的API函数。API Server :

4、提供其他应用软件使用PHD Server的应用程序接口。 Oracle关系数据库：存放所有点的信息及 计算点的定义，实时数据库通过ODBC/SQLNET访问关系数据库，在PHD系统的共享内存中保存对应的映像。PHDMAN是监视和管理PHD系统的工具，可以监视PHD各部 分的的工作情况，通过PHDMAN执行命令了解PHD运行情况以及配置参数使系统更好 的运行。MES应用程序如PB、OM等就是通过Legacy API Server 及API Server提 供的接口访问PHD数据库的。PHD的配置与维护实时数据库PHD提供了一个系统维护工具 PHDMAN。PHDMAN提供了基于DOS界面 的人机维

5、护接口，可以实时地对实时数据库、接口、历史数据库进行监控和管理。在命令行中运行 PHDMAN就能启动PHDMAN，启动PHDMAN后会出现一个提示符为 “PHDManager ”的dos命令行界面，如果界面不出来，就说明PHD数据库出现系统故障，系统服务出现问题，需要重新启动PHD，重新启动PHD的方式也是用dos命令，首先停止PHD服务，用如下命令：phdctl stop /y。如果服务不能正常停止， 启用window任务管理器杀死PHD系统服务的5个进程，这 5个进程是：phdserver.exe ， legacyapi.exe ， rapiserver.exe ， apiserver.e

6、xe ， rdiserver.exe 。 然后执行命令：phdctl startup cold 重新启动PHD。PHDMAN的命令格式如图二所示：其中命令是必选项，参数和参数值是可选项。只有对管理命令了解和熟悉，才 能很好的对系统进行监控和维护，下面对系统最重要也是最常用的命令进行介绍： MON SYSTEM 一系统状态动态监视。用这条命令可以查看PHD系统是否运行正常，如图四所示，用方框框其的3个区域的状态非常重要，System state的状态必须为ACTIVE，否则说明系统出现问题；Process state的状态必须为ACTIVE，否则说明 系统处理数据不正常；Data storage

7、的状态通常是ENABLED，说明系统启动了保存 数据的进程，如果状态为DISABLED，有可能是系统正在备份数据，暂时停掉了保存 数据的进程，数据备份完成后会启动保存数据的进程的，我们根据实际情况进行判 断；RDI的STATE和INTERFACE的状态必须是 ACTIVE，RDI的RDISTATE的状态必须 是IDLE或SCAN或REC三种状态，IDLE表示RDI接口空闲，SCAN表示RDI接口正在 采集数据，REC表示RDI接口正在进行历史恢复，其他状态说明 RDI不正常，不可 能采集上来数据，有可能是网络问题，也有可能是RDI配置问题，根据实际情况具体分析。图三MONITOR QUEUE

8、tagname|tagno 动态显示指定位号名称或序号的原始队列及数据队 列的数据值。MONITOR TAG tagname|tagno 动态显示指定位号名称或序号的配置及状态信息。 这两条命令主要是查看指定位号采集及配置情况，对分析采集数据是否正确很有帮 助。UPDATE TAG FULL 一将关系数据库Oracle中定义的所有位号的配置信息更新到PHD数据库中的共享内存中。UPDATE TAG tagname|tagno 一将关系数据库Oracle中定义的指定位号名称或序号的 配置信息更新到PHD数据库中的共享内存中。UPDATE TAG INTERFACE ifname一将关系数据库Or

9、acle中定义的指定接口采集数据的所有位号的配置信息更新到 PHD数据库中的共享内存中。这三条命令主要是用来更新位号定义到PHD中，实时数据库PHD 一般都采用Buffer-Shadow架构，我们定义点的时候一般是用tpi工具定义或批量建点，建完点都保存到关系数据库 Oracle中，同时也将点的配置信息下发到Shadow机的PHD中，如果我们不手动的将点的配置信息更新到Buffer机的PHD中，是不会采集到数据的。我公司PHD采集DCS系统数据的方式我公司MES采集DCS数据通过三种方式：霍尼韦尔系统的APP、Plantscape、国际标准的OPC RDI。APP的连接方式如图四所示，我公司大

10、部分装置DCS都是霍尼韦尔的TPS系统，采集数据是通过在 LCN网中增加APP节点，APP是霍尼韦尔公司 的专有服务器，在APP节点上安装PHD实时数据库，在PHD实时数据库中配置TPS 类型的RDI，通过RDI采集数据并保存到本地，同时将采集到的数据通过PHD-PHD RDI 又上传到中心机房的主 PHD服务器中，主服务器也叫SHADOW，安装在APP机上的PHD 叫BUFFER。PHD-PHD RDI提供了 PHD与PHD之间交换数据的通道。在连接PHD与PHD时，RDI提供了两种用途的接口：Shadow接口和Buffer接口。Shadow接口可以将远程PHD与主PHD连接起来，远程PHD

11、是一个完整的PHD系统，主PHD作 为远程PHD的影子，它们共享同样的位号定义。远程PHD从实时系统中采集数据，把数据存放在自己的实时数据库中；主 PHD定时接收远程PHD的数据，并且把数据存放在自己的数据库中，就像是影子，因此主PHD又称Shadow PHD。Buffer接口负责和Shadow接口之间通信，主PHD服务器连接远程 PHD服务器，它们使用相 同的关系数据库，因此它们之间共享相同的位号，远程PHD服务器从实时系统中收 集并存储在自己的PHD数据库中，主PHD服务器定期的获取这些信息并提供给用 户。如果由于某种原因主PHD服务器和远程PHD服务器通讯中断，所有收集的实时数据将会保存

12、，当通讯恢复时，主PHD服务器会自动从断点开始恢复。如我公司一套常压装置、二套催化装置、*分装置等等都是采用APP的连接方式进行连接的。 霍尼韦尔系统Plantscape、国际标准的OPC连接方式也如图四所示，与 APP连接方 式不同的是充当BUFFER数采机角色的可以是一台普通的 PC机，在PC机上安装PHD， 在PHD中配置Plantscape类型的RDI或者OPC类型的RDI采集DCS或PLC系统的数 据，并保存在本地，同时通过PHD-PHD RDI将采集到的数据上传到中心机房的主PHDShadow。我公司后建的装置和后改造的装置如一常压及二套催化和三套催化都是用 的霍尼韦尔新的DCS系

13、统pks，对它们的数据采集都是通过Plantscape RDI进行采集的，而聚丙烯装置、供排水等PLC系统的数据都是通过OPC RDI进行采集的。APP&PHDBUFFERS 采机图四PHD的历史恢复实时数据库PHD 一般都采用Buffer-Shadow架构，Buffer机有多个，架设在各 个生产装置的控制室，Shadow机只有一个，架设在公司的中心机房。在各装置的控 制室安装的Buffer机连入DCS控制网络，通过RDI采集现场的数据存储在本地硬盘 的基础上也同时通过 RDI将采集到的数据上传到中心机房的主PHD服务器Shadow上。MES系统各个应用模块用到的数据都是来自中心机房的PHD主

14、服务器Shadow，为了保证shadow机出现故障后能够及时恢复，我们先在以下方面进行研究探讨：PHD 的历史恢复。所谓PHD的历史恢复就是在Shadow机出现故障恢复后Buffer机自动 上传Shadow机故障期间丢失数据的功能，能够保证MES其他模块在Shadow机故障恢复后顺利运行，如：我公司 Pb模块的装置质量计算和罐量计算都是在6点，14点，22点进行算量，如果Shadow机故障发生在5： 30，6： 30故障处理完毕Shadow 机恢复运行，如果有历史恢复功能的话，我们6： 30后装置质量计算的结果正常，如果没有历史数据恢复功能的话22点到6点的数据就会少30分钟的量，而6点到14

15、点的量就会多30分钟的量。因为Shadow机上没有5： 30到6： 30的量，只能把 5： 30的量当成6： 00的量来参与计算。因此启动历史恢复功能是十分必要的，历 史恢复功能默认是不启用的，要想启用历史恢复功能，需要我们在Shadow机的参数文件Interfaces.dat中对每个RDI的属性进行设置，假如我们对一常压采集数据的RDI为rdi_cdu1 ,需要能够在shadow机故障一天内恢复运行后历史恢复一天内的数 据，应在Interfaces.dat 中设置如下： DEFINE INTERFACE RDI_CDU1 ！历史恢复的最短时间为2分钟 SET RDI_CDU1:MIN_HIS

16、TRECMN 2 !历史恢复的最长时间为1440分钟，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 通过以上设置就启动了 rdi_cdu1的历史恢复，同样我们可以将所有的RDI启动历史 恢复功能，需要的别注意的是，我们每次在shadow机上新添加RDI执行 rdi_services.exe 时，需要将所有的 RDI 的 MIN_HISTRECMN 属性和 MAX_HISTRE

17、CMN 设正确，如果选择默认的话会将所有的RDI设置成不进行历史恢复，等下一次Shadow机重启后就不启动历史恢复功能了。PHD的备份恢复Buffer机只是缓存数据和采集数据的节点，不需要进行数据备份，Buffer机出现故障只会影响一个装置，而Shadow机出现故障就会影响所有装置，所以我们必须 要备份Shadow机的数据，我们现看看PHD是怎样保存数据的呢？我们只讨论实时采 集数据，Shadow机将所有采集上来的数据都保存到scan类型的归档文件中，每个归档文件的大小一定（可设），一个归档文件写满后，再创建一个新的归档文件，它 们都是以序号进行编号的如：scan0001.arc，scan00

18、02.arc，scan文件保留的文件个数一定（在参数文件 ColdStart.dat 进行设置）如：SET SCAN:NFILE 10 就 是只保留10各scan类型的归档文件，当写满10各文件写第11个文件scan0011.arc 时，系统会自动将scan0001.arc删除，这样我们保存在 scan0001.arc中的数据就 会丢失，所以我们应及时做好备份，PHD的数据备份就是要备份归档文件，也就是拷贝文件，需要特别注意的时当前活动的文档不能直接拷贝，否则文件就会被破坏，正确的做法是应先停掉PHD的归档功能，再等待一定的时间（归档间隔）将内存缓 存区中的数据写进活动的归档文件后才能进行拷贝

19、，拷贝文件需要一定的时间，如 果这个时间太长的化也会使 PHD丢失一些数据。如何才能既能备份好数据又不丢失 数据呢？这些都跟PHD设置的系统参数DEF_QMINUT有关，如何才能设置好DEF_QMINUT ?可以通过计算得到，具体的计算公式是DEF_QMINUT应至少是2倍的归 档间隔加上拷贝文件所需要的时间，假如系统的归档间隔是5分钟，拷贝文件需要10分钟，则应将DEF_QMINUT设置为2*5+10=20，这样我们在停掉归档等 5分钟后再 拷贝文件就能保障不丢失数据和正确的备份数据，拷贝完成后记得要恢复归档。所 有这些操作都是手动操作，honeywell没有给出自动备份的脚本，本人通过研究，制定了一个自动备份数据的脚本，共2各脚本文件如表文件功能描述Phdbackup.cmd停PHD归档，并调用wait.vbs等待“归档间隔”长的