📄Работа №190777
Тема: РЕАЛИЗАЦИЯ ОПЕРАЦИЙ НАД ВРЕМЕННЫМИ РЯДАМИ В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ИСТОРИЧЕСКИМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ДАННЫМИ
Характеристики работы
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
Математика
Объем:
52 листов
Год:
2017
Просмотров:
80
4520
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Реферат 3
Перечень терминов и условных обозначений 4
Введение 5
1 Обзор используемых технологий 7
1.1 Обзор стандарта OPC 7
1.2 Спецификация OPC UA 8
1.3 Концепция системы на базе OPC UA 9
2 Анализ требований и проектирование 13
2.1 Архитектура сервера истории 13
2.2 Структура сигнала 17
2.3 Выбор хранилища данных 23
2.3.1 LevelDB 26
2.3.2 HyperLevelDB 27
2.3.3 BangDB 28
2.3.4 Sophia 28
2.3.5 SQLite 29
2.4 Тестирование 29
2.5 Результаты тестов 33
3 Реализация 35
3.1 Реализация Механизма хранения данных 35
3.2 Реализация Приемника данных 38
3.3 Реализация Модуля поддержки операций 39
3.3.1 ReadRaw 40
3.3.2 ReadAtTime 42
3.3.3 Update 43
3.3.4 Average 44
3.4 Симулятор клиента сервера истории 45
Заключение 48
Литература 49
Перечень терминов и условных обозначений 4
Введение 5
1 Обзор используемых технологий 7
1.1 Обзор стандарта OPC 7
1.2 Спецификация OPC UA 8
1.3 Концепция системы на базе OPC UA 9
2 Анализ требований и проектирование 13
2.1 Архитектура сервера истории 13
2.2 Структура сигнала 17
2.3 Выбор хранилища данных 23
2.3.1 LevelDB 26
2.3.2 HyperLevelDB 27
2.3.3 BangDB 28
2.3.4 Sophia 28
2.3.5 SQLite 29
2.4 Тестирование 29
2.5 Результаты тестов 33
3 Реализация 35
3.1 Реализация Механизма хранения данных 35
3.2 Реализация Приемника данных 38
3.3 Реализация Модуля поддержки операций 39
3.3.1 ReadRaw 40
3.3.2 ReadAtTime 42
3.3.3 Update 43
3.3.4 Average 44
3.4 Симулятор клиента сервера истории 45
Заключение 48
Литература 49
📖 Введение
В настоящее время без применения АСУ ТП не обходятся ни одна отрасль производства. Обусловлено это, прежде всего, усложнением производственных и технологических процессов и требованием к повышению производительности труда. Внедрение такого рода систем так же влечет за собой уменьшение трудоемкости ТП, оптимизация качественных и количественных показателей ТП, экономия ресурсов, уменьшение влияния человеческого фактора [1].
Одним из видов АСУ ТП являются SCADA-системы, которые широко применяются в энергетике, металлургии, водоснабжении, нефтегазовой, пищевой промышленности и т.д. Они обеспечивают непрерывный контроль и управление технологическим оборудованием, информирование о событиях и авариях, хранение истории технологического процесса, обмен данными между узлами распределенного производства и т.д.
Одним из ключевых требований к SCADA-системе является хранение данных истории технологических процессов. Такого рода данные необходимы в аналитических целях, в частности, для:
а) Анализа данных за заданный промежуток времени;
б) Анализа цепочки событий;
в) Составления отчетов.
Помимо всего прочего, такие данные бывают полезны при разборе разного рода внештатных ситуаций, поскольку, используя их можно проводить ретроспективный анализ ТП (например, путем визуализации повторного воспроизведения процесса). Кроме того, применяя методы математической статистики, на основе исторических данных можно прогнозировать ход развития ТП [7].
Проблема в том, что основная масса представленных на рынке SCADA- систем разработаны под OS Windows, которая является проприетарным программным обеспечением. В последнее же время появилась задача создать отечественный высокотехнологичный программно-инструментальный комплекс для реализации систем управления технологическими процессами на базе свободного программного обеспечения, которую на себя взяла компания «ЭлеСи» и НИ ТГУ [5, 6]. В рамках разработки базовых модулей сервера истории такой системы и выполняется данная выпускная квалификационная работа.
Целью данной работы является реализация OPC UA-операций над временными рядами технологических процессов в СУБД для SCADA-системы.
Для достижения цели данной работы были выделены следующие задачи:
1. Провести анализ различных хранилищ данных и выбрать то, которое удовлетворяет необходимым требованиям;
2. Реализовать «надстройку» над хранилищем с функцией сохранения и изменения исторических технологических данных, приходящих от различных источников;
3. Создать API модуля поддержки операций (HDA API) в соответствии со спецификацией OPC UA;
4. Реализовать функции доступа к историческим технологическим данным посредством разработанного HDA API.
Одним из видов АСУ ТП являются SCADA-системы, которые широко применяются в энергетике, металлургии, водоснабжении, нефтегазовой, пищевой промышленности и т.д. Они обеспечивают непрерывный контроль и управление технологическим оборудованием, информирование о событиях и авариях, хранение истории технологического процесса, обмен данными между узлами распределенного производства и т.д.
Одним из ключевых требований к SCADA-системе является хранение данных истории технологических процессов. Такого рода данные необходимы в аналитических целях, в частности, для:
а) Анализа данных за заданный промежуток времени;
б) Анализа цепочки событий;
в) Составления отчетов.
Помимо всего прочего, такие данные бывают полезны при разборе разного рода внештатных ситуаций, поскольку, используя их можно проводить ретроспективный анализ ТП (например, путем визуализации повторного воспроизведения процесса). Кроме того, применяя методы математической статистики, на основе исторических данных можно прогнозировать ход развития ТП [7].
Проблема в том, что основная масса представленных на рынке SCADA- систем разработаны под OS Windows, которая является проприетарным программным обеспечением. В последнее же время появилась задача создать отечественный высокотехнологичный программно-инструментальный комплекс для реализации систем управления технологическими процессами на базе свободного программного обеспечения, которую на себя взяла компания «ЭлеСи» и НИ ТГУ [5, 6]. В рамках разработки базовых модулей сервера истории такой системы и выполняется данная выпускная квалификационная работа.
Целью данной работы является реализация OPC UA-операций над временными рядами технологических процессов в СУБД для SCADA-системы.
Для достижения цели данной работы были выделены следующие задачи:
1. Провести анализ различных хранилищ данных и выбрать то, которое удовлетворяет необходимым требованиям;
2. Реализовать «надстройку» над хранилищем с функцией сохранения и изменения исторических технологических данных, приходящих от различных источников;
3. Создать API модуля поддержки операций (HDA API) в соответствии со спецификацией OPC UA;
4. Реализовать функции доступа к историческим технологическим данным посредством разработанного HDA API.
✅ Заключение
В результате выполнения данной выпускной квалификационной работы была достигнута поставленная цель. В частности, было выполнено следующее:
а) Произведен сравнительный анализ существующих хранилищ данных на предмет использования в качестве движка БД;
б) Произведены исследования производительности пяти выбранных хранилищ данных, удовлетворяющих техническим требованиям. Результаты этих исследований могут быть использованы и за пределами данной ВКР;
в) На базе спецификации OPC UA разработан API механизма хранения данных с поддержкой OPC UA-операций;
г) Реализован прототип сервера истории в части функции сбора оперативных технологических данных, а также в части поддержки операций над историческими технологическими данными в соответствии со спецификацией OPC UA.
В дальнейшем планируется добавить возможность сохранения и выполнения OPC UA-операций над событиями.
а) Произведен сравнительный анализ существующих хранилищ данных на предмет использования в качестве движка БД;
б) Произведены исследования производительности пяти выбранных хранилищ данных, удовлетворяющих техническим требованиям. Результаты этих исследований могут быть использованы и за пределами данной ВКР;
в) На базе спецификации OPC UA разработан API механизма хранения данных с поддержкой OPC UA-операций;
г) Реализован прототип сервера истории в части функции сбора оперативных технологических данных, а также в части поддержки операций над историческими технологическими данными в соответствии со спецификацией OPC UA.
В дальнейшем планируется добавить возможность сохранения и выполнения OPC UA-операций над событиями.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.