Informator_techniczny_Wonderware_008.pdf

INFORMATOR TECHNICZNY WONDERWARE

Informator Techniczny nr 8

09-11-1998

Wonderware IndustrialSQL Server i Microsoft SQL Server

Wspólne cechy i różnice

Czasami po wysłuchaniu informacji o przemysłowej bazie danych firmy Wonderware - programie

IndustrialSQL Server , zdarza się nam usłyszeć z ust naszych klientów pytanie: “ czym właściwie ten

IndustrialSQL Server różni się od Microsoft SQL Server’a? ”. Pytanie takie pada szczególnie ze

strony osób mniej zaangażowanych w używanie zaawansowanych narzędzi SQL. Postaramy się w takim

razie pokrótce naświetlić zasadnicze różnie i punkty wspólne obu produktów.

Microsoft SQL Server

Microsoft SQL Server jest to jeden z czołowych systemów zarządzania relacyjnymi bazami danych

( Relational Database Managment Systems - RDBMS ). Produkty takie jak MS SQL Server, IBM DB/2 ,

Oracle , Informix czy Sybase SQL Server SA to czołowe bazy danych używane szeroko w biznesie i

zapewniające następujące funkcje:

• zbieranie i odzyskiwanie danych,

• czuwanie nad spójnością tych danych,

• prace w środowisku wielodostępnym wraz z zapewnieniem odpowiednich praw dostępu do

odpowiednich informacji,

• tworzenie kopii zapasowych danych oraz ich odtwarzanie

• replikowanie danych na inne komputery lub systemy

• i pewnie jeszcze wiele innych...

Historia MS SQL Server’a wywodzi się z roku 1987 kiedy to firma Sybase udostępniła firmie Microsoft

prawa do używania swojego produktu o nazwie Sybase SQL Server . W ten sposób w roku 1989 stało

się możliwe powstanie produktu o nazwie DataServer pracującym pod systemem operacyjnym OS/2

(pamiętajmy, ze wtedy jeszcze firma Microsoft współpracowała z firma IBM nad rozwijaniem tego

systemu). W 1992 roku powstała ostatnia wersja serwera bazy danych Microsoft na OS/2, zaś w 1993

roku powstał SQL Server 4.2 dla Windows NT - była to tez pierwsza 32-bitowa wersja tego programu.

W roku 1995 firma Microsoft wydala SQL Server’a 6.0 i była to pierwsza autorska wersja SQL Server’a

od Microsoft, wtedy tez wprowadzono podstawowe narzędzie do zarządzania serwerami SQL - SQL

Server Enterprise Manager . Obecnie na rynku dostępna jest wersja 6.5 wprowadzona na rynek w 1996

roku, ale na przełomie listopada i grudnia 1998 roku spodziewane jest pojawienie się wersji 7.0 -

znacząco poprawionej i udoskonalonej.

MS SQL Server jest baza danych pracująca w architekturze klient-serwer , umożliwia prace wielu

użytkowników jednocześnie, jest ściśle zintegrowany z systemem operacyjnym Windows NT (m.in. konta

użytkowników bazy danych mogą być pobierane z listy użytkowników systemu operacyjnego, zapewnia

zgodność z rodzina serwerów Microsoft BackOffice , korzysta z wątków systemu NT i architektury

wieloprocesorowej). Jego język SQL jest zgodny ze standardem SQL ANSI-92 czyli ogólnie

obowiązująca specyfikacja tego języka.

Architekturę MS SQL Server’a przedstawia poniższy rysunek. Zarówno na komputerze klienta jak i na

komputerze serwera musza działać odpowiednie biblioteki sieciowej komunikacji. Klient wysyła do

serwera zapytanie SQL zaś serwer odpowiada na to wysyłając dane czyli zestaw rekordów

spełniających podane w zapytaniu warunki. Klient może porozumiewać się z serwerem wprost czyli

poprzez odpowiednie biblioteki np. TCP/IP, potoki ( named pipes ) i inne, albo za pomocą uniwersalnego

ASTOR Sp. z o.o.

Dział Oprogramowania Przemysłowego

ul. Smoleńsk 29, 31-112 Kraków

e-mail: wonderware1@astor.com.pl

http://www.astor.com.pl

tel.: 012 428-63-30

fax: 012 428-63-09

interfejsu ODBC 1 , który jest swego rodzaju translatorem ogólnego protokółu komunikacyjnego ODBC,

rozumianego przez wszystkie liczące się programy pod Windows, na protokół komunikacyjny SQL

Server’a.

Komputer-klient

Komputer-serwer

Aplikacja

SQL Server

ODBC

DBLib

ODS

Client NetLibrary

Server NetLibrary

SQL

Sieć

MS SQL Server został zaprojektowany przez programistów do tego aby być używany w warunkach

biurowych, gdzie wykonywane transakcje (polecenia zapisu i/lub odczytu) SA wykonywane częściej lub

rzadziej ale zawsze z pewnymi przerwami (czasami rzędu kilku sekund, czasem rzędu kilkudziesięciu

minut) - np. wypisywanie kolejnych faktur czy tez wykonywanie kolejnych analiz. Naturalne możliwości

człowieka nie pozwalają na analizowanie dużych ilości informacji w nieskończenie krótkim czasie.

Człowiek musi mięć chwile czasu aby wpisać dane do faktury, aby przeanalizować odczytane przez

siebie dane i wyciągnąć z nich jakiś wniosek - te krótkie odstępy pomiędzy pobieraniem danych w

zupełności wystarczają MS SQL Server’owi aby w warunkach biurowych wykonywać swoja “prace”

(zapisywanie i udostępnianie danych) bardzo sprawnie.

IndustrialSQL Server

W takim razie co to jest Wonderware IndustrialSQL Server?

IndustrialSQL Server jest to oprogramowanie wykorzystujące Microsoft SQL Server do spełniania

specyficznej funkcji: ciągłego pobierania dużej ilości szybkozmiennych danych z procesu

technologicznego.

IndustrialSQL Server został od początku zaprojektowany do tego zadania (a wiec np. NIE do

zastosowań w biurze, bo tam bardzo dobrze radzi sobie MS SQL Server). Oczywiście aby spełniać takie

zadanie dobrze, został wyposażony w odpowiednie i zaawansowane mechanizmy zbierania danych,

buforowania, a następnie efektywnego ich odczytywania. IndustrialSQL Server jest wiec

rozszerzeniem MS SQL Server’a - nie jest ani jego odpowiednikiem, ani zastępnikiem.

Spójrzmy na poniższy rysunek przedstawiający porównanie architektury obydwu programów. Widać, ze

IndustrialSQL Server dysponuje większa ilością modułów - jest tu m.in.:

1 Interfejs ODBC ( Open DataBase Connectivity ) jest to uniwersalny interfejs umożliwiający aplikacjom dostęp do bazy danych

za pomocą jednego protokołu ODBC. Technologia ta uniezależnia programy klienckie od formatu składowania danych

występujących w systemach zarządzania bazami danych.

• moduł odpowiedzialny za pobieranie i buforowanie danych z programów komunikacyjnych

do sterowników PLC ( Storage ) - dane mogą być pobierane w dwóch trybach: cyklicznym z

minimalnym gwarantowanym czasem 1 s lub zdarzeniowym - w tym trybie gwarantowana

rozdzielczość czasowa wynosi 3 ms (wybór trybu zbierania może się być niezależny dla każdej

zbieranej zmiennej i odbywa się poprzez zaznaczenie jednego checkboxa),

• moduł odpowiedzialny za kompresje i zapis buforowanych danych w strukturach

IndustrialSQL Server’a ( Data Store ),

• moduł odpowiedzialny za odpowiednie odczytywanie danych (w dziedzinie czasu, w

dziedzinie częstości, z zadana rozdzielczością czasowa, z zadana strefa nieczułości ze względu

na wartość lub na czas, z zadana ilością próbek, itd.).

W końcu moduł SQL Parser/Switch analizuje zapytanie klienta i jeżeli odnosi się ono do rozszerzeń

IndustrialSQL Server’a to je przechwytuje, a jeśli nie to podaje je standardowemu MS SQL Server’owi.

Moduł IO to nic innego jak klient protokółu komunikacyjnego SuiteLink (specjalizowany protokół

komunikacyjny firmy Wonderware do przesyłania dużych ilości danych, zgodny jeśli chodzi o format

ramki danych ze specyfikacja OPC ).

MS SQL Server na pewno nie posiada w sobie zawartych programów komunikacyjnych do sterowników

PLC, zaś w przypadku IndustrialSQL Server’a, jeżeli chcemy pobierać dane z węzła na którym pracuje

InTouch i program komunikacyjny to...po prostu wskazujemy katalog aplikacji InTouch’a i to wszystko !

Nie musimy wykonywać żadnych zapytań SQL, nie musimy martwic się o uwarunkowania czasowe, ani

o dopisywanie nowych rekordów - to wszystko wykonuje za nas IndustrialSQL Server, bo w końcu do

tego został stworzony.

MS SQL Server

IndustrialSQL Server

Server NetLibrary

ODS

SQL Parser/Switch

Retrieval

SQL Server

Data Store

SQL Server

Storage

I/O

Dlaczego jeszcze IndustrialSQL Server jest czymś więcej niż MS SQL Server?

IndustrialSQL Server zawiera ponad 1000 dodatkowych obiektów definiujących dodatkowe tablice

baz danych, widoki (predefiniowane zapytania łączące w sobie dane z kilku tablic), indeksy, procedury

zachowane ( stored procedures ), wyzwalacze ( triggers ), uprawnienia użytkowników.

Dodatkowe tablice wspomniane wyżej są tworzone i zarządzane przez IndustrialSQL Server’a i

użytkownik pakietu nie musi już ich definiować ani wypełniać na własna rękę. Na etapie konfiguracji

systemu są one wypełniane automatycznie np. w wyniku wskazania katalogu aplikacji programu

InTouch. Tablice zawierają m.in.:

• dane konfigurujące zbieranie danych:

konfiguracje zbieranych zmiennych - jednostki inżynierskie, parametry ich zbierania,

skalowanie,

definicje topologii systemu - węzły z których są zbierane dane, nazwy programów

komunikacyjnych, tematy komunikacji,

definicje hierarchii grup zmiennych - grupy publiczne dostępne dla wszystkich klientów

(np. zmienne z maszyny A, pomiary ciśnień itd.), grupy prywatne tworzone dla

konkretnych użytkowników (np. wskaźniki wydajności linii produkcyjnej),

konfiguracje tworzonych automatycznie podsumowań i definicje zdarzeń, które maja być

automatycznie wykrywane,

• dane historyczne - każdy typ zmiennych (dyskretne, analogowe, łańcuchy znakowe)

składowany jest w innej tablicy, ponadto dane historyczne mogą być odtwarzane w kilka

sposobów (np. nazwy zmiennych i ich wartości jako kolejne wiersze wyniku zapytania, albo

nazwy zmiennych jako nagłówki kolumn),

• dane bieżące ,

• podsumowania i zdarzenia - dla każdej zbieranej zmiennej IndustrialSQL Server może tworzyć

automatycznie podsumowania (tj. wyznaczać minimum, maksimum, średnia lub sumę) co

godzinę, zmianę, dobę i tydzień. Konfiguracja poszczególnych rodzajów podsumowań jak i

okresów czasowych odbywa się poprzez zwykle pola typu checkbox . Ponadto IndustrialSQL

Server może automatycznie wykrywać zaistnienie zdarzeń (definiowanych przez użytkownika

jako warunki logiczne) oraz może wykonywać odpowiednie akcje w przypadku ich zaistnienia

(wykonanie “zdjęcia” systemu, wywołanie odpowiedniego programu, wysłanie informacji poczta

elektroniczna lub na pager itd.).

System zbierania

i zapisu danych

w IndustrialSQL Serverze

Moduł

dyskretny

Dane

dystretne

Dane analog.

(tryb zdarzen/)

Moduł

analog.

Moduł

znakowy

Dane

znakowe

Dane analog.

(tryb cykliczny)

Aktywny obraz zmiennych

Driver komunikacyjny

Driver systemowy

Program

komunikacyjny

Program

komunikacyjny

Program

komunikacyjny

IndustrialSQL to nazwa języka poleceń SQL, rozszerzonego względem TransactSQL obecnego w MS

SQL Serverze. Język IndustrialSQL umożliwia m.in. tworzenie zapytań z zadawaniem rozdzielczości

zwracanych danych (np. zapytanie następującej treści: “należy podąć dane na temat przepływu za

ostatnia dobę z dokładnością do 1 minuty, ale tylko wtedy gdy wartość ciśnienia zmieniła się o co

najmniej 1 dm 3 /min”). Inna możliwością jest zadawanie ilości wierszy jakie maja być zwrócone w

zapytaniu (np. “należy podąć 100 pomiarów ciśnienia za ostatnia zmianę”, co spowoduje podanie 100

pomiarów oddalonych od siebie o 4 minuty i 48 sekund). Ponadto język IndustrialSQL Server umożliwia

tworzenie zapytań ciągłych tzn. takich w których tylko raz pytamy się o dane zmienne a serwer bazy

danych za każdym razem gdy ona się zmieni przesyła nam aktualna wartość. Poniżej pokazano

przykładowy tekst zapytania realizujący taka funkcjonalność.

EXEX ww_SetContinuous ON

SELECT DateTime, TagName, Value

FROM AnalogLive

WHERE TagName – ‘ReactLevel’

Większość wspomnianych wyżej cech jest w praktyce bardzo trudna do osiągnięcia w standardowym

MS SQL Serverze lub wręcz nieosiągalna.

Przyszłość

Wydanie Microsoft SQL Server 7.0 jest planowane na przełom listopada i grudnia 1998 roku. Co

nowego przyniesie?

Jego możliwości zostały tak rozszerzone aby mógł stanowić konkurencje pod względem wydajności i

wielkości aplikacji dla takich baz jak Oracle czy Informix. Tak wiec m.in. będzie oferował wsparcie dla

dostarczycieli danych OLE DB czy tez będzie dysponował rozszerzonymi możliwościami replikowania

danych.

Następna wersja IndustrialSQL Server’a będzie korzystała z nowych możliwości MS SQL Server’a 7.0, a

wiec będzie zgodna ze specyfikacja OLE DB oraz będzie udostępniała lepsze możliwości integracji

danych z procesów technologicznych z danymi administracyjno-ekonomicznymi. Ukazanie się

IndustrialSQL Server 7.x planowane jest w pierwszej połowie 1999 roku.

Podsumowanie

W poniższej tabeli zawarto porównanie najważniejszych cech Microsoft SQL Server’a i IndustrialSQL

Server’a.

Microsoft SQL Server

IndustrialSQL Server

Szybkość zbierania

danych

szybkość zbierania danych

uwzględniająca pracę biurową

(rzadkie transakcje)

rozdzielczość czasowa

przystosowana do warunków

biurowych

brak wbudowanej kompresji danych

szybkość zbierania danych

dostosowana do przemysłu (nawet

kilkadziesiąt tysięcy sygnałów

jednocześnie)

rozdzielczość czasowa - 3.3 ms

wbudowana kompresja danych w

locie

Łatwość

konfiguracji

i serwisu

konieczność ręcznego sterowania

zapisem danych za pomocą języka

SQL

logowanie zdarzeń należy obsłużyć

osobno pisząc kod SQL –

obciążenie komputera

ręczne definiowanie odpowiedzi na

zdarzenia – zależność od

programisty SQL

nie ma potrzeby pisania kodu SQL -

tylko konfiguracja

wbudowany mechanizm logowania

zdarzeń

możliwość definiowania odpowiedzi

na zdarzenia

Adekwatność do

zastosowań

w przemyśle

bardzo dobra baza danych dla biura

brak dedykowanych narzędzi do

łatwej analizy danych z przemysłu

bardzo dobra baza danych dla

przemysłu

dedykowani klienci dla danych

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: