Разработка системы архивации данных о параметрах хранения электрорадиоэлементов Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 004.67

М. К. Испусинов, Г. Н. Семёнов*

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия 125480, Москва, ул. Героев Панфиловцев, д. 20 * e-mail: sem1237@yandex.ru

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АРХИВАЦИИ ДАННЫХ О ПАРАМЕТРАХ ХРАНЕНИЯ ЭЛЕКТРОРАДИОЭЛЕМЕНТОВ

Предложен подход к архивации данных о параметрах хранения влагочувствительных электрорадиоэлементов с использованием баз данных и SCADA-системы. Реализована система на примере взаимодействия программного пакета MasterSCADA и СУБД MS SQL-сервер.

Ключевые слова: система архивации; база данных; SCADA-система; шкаф сухого хранения.

Одна из актуальных задач АСУ ТП является разнообразное представление данных за прошедший период времени, помогающее в оценке результатов и качества функционирования технологического процесса. В качестве таких представлений используются тренды (графики зависимости параметров от времени), журналы сообщений, различные расчеты с использованием данных, поступивших за определенный период времени. Все эти представления базируются на использовании архивной подсистемы SCADA-пакета. Современные SCADA-системы позволяют использовать внутреннее файловое хранилище, внешний SQL-сервер или сочетать эти варианты. Качество архивной подсистемы зависит от сетевой архитектуры системы, структуры базы данных, настройки параметров SCADA-системы для обеспечения пользовательских запросов.

Цель данной системы: ведение архива данных о параметрах хранения электрорадиоэлементов (ЭРЭ); статистический сбор и анализ данных режимов

хранения ЭРЭ (относительная влажность и текущая температура) в шкафу сухого хранения в течение заданного периода времени, а также анализ сведений о сроках хранения, времени жизни, времени нахождения в производстве влагочувствительных ЭРЭ.

Функциональная модель системы

Основными этапами были: разработка требований к системе, разработка сетевой архитектуры, выбор платформы, программного обеспечения, СУБД, проектирование структуры данных; рабочее проектирование и тестирование версий системы.

При разработке требований к системе использовались диаграммы потоков данных (DFD -Data Flow Diagram) и методологии структурного анализа и проектирования информационных систем (SADT). Функциональная модель системы представлена в виде комбинации диаграммы потоков данных и модели бизнес-процессов в нотации IDEF0 (рис. 1).

Рис. 1. Функциональная модель

На практике часто встречаются ситуации, когда при детализации процесса ГОEF0-диагpаммы. наилучшим образом для изображения бизнес-процессов подходит DFD-диаграмма. В этом случае существует возможность изображения диаграммы декомпозиции в виде DFD-диаграммы [1]. Так, в нашем случае процесс сухого хранения ЭРЭ на контекстной IDEF0-диаграммы представлен в виде ОРО-диаграммы, что дает ещё возможность определить основные объекты для хранения данных

в виде накопителей данных (данные ЭРЭ, данные шкафа, данные хранения).

Концептуальная модель системы В данном проекте в качестве основной платформы была выбрана система MasterSCADA. предназначенная для сбора, архивирования, отображения данных технологического процесса. Данная система позволяет записывать данные с нижнего уровня (котроллеров) в базу данных, а также считывать из нее вместо файлового архива.

Рис. 2. Сетевая архитектура системы

Разработана сетевая (клиент-серверная) двухуровневая архитектура системы архивации, представленная на рис. 2.

Первый уровень (клиент) представляет работающее приложение MasterSCADA, куда поступают данные с контроллеров шкафа через ОРС-серверы и там же создаются архивные значения температуры и влажности в шкафах. Второй уровень (сервер) представляет работающий SQL-сервер конкретной СУБД, база данных которой содержит архивные значения. Пользователь по сети может напрямую обращаться к базе данных для получения информации о состоянии ЭРЭ. Система позволяет, обращаясь к MasterSCADA, получать данные о параметрах хранения ЭРЭ (температуры и влажности) в виде графических трендов.

Использование баз данных имеет ряд преимуществ особенно при работе с большими объемами данных крупных проектов:

- В сетевом проекте при использовании баз данных компьютер напрямую (минуя SCADA-систему) обращается к базе данных, что ускоряет процесс выборки данных.

- Базы данных поддерживают слои - отдельные хранимые наборы архивных значений параметра, отличающиеся периодом записи, способ предварительной обработки перед записью и длительностью хранения, что повышает быстродействие при извлечении данных для их обработки и отображения. Использование баз данных позволяет строить тренды изменения параметра за длительные периоды времени, например, за неделю и более, что является одним из требований к системе.

Информационно-логическая модель данных Одной из задач данного проекта была разработка информационно-логической модели данных, позволяющая реализовать требования к системе по части выполнения пользовательских запросов (рис.

3).

Основные пользовательские запросы включают в себя:

- время размещения ЭРЭ в зоне сухого хранения;

- время нахождения ЭРЭ в производстве;

- оставшееся время жизни ЭРЭ;

- статус элемента - (годен до... /не годен).

ШКАФ

Наименование Объем

Количество полок Количество дверей

ХРАНЕНИЕ

Время входа Время выхода Количество

АРХИВ И»

ID

ID С

Время

Температура

Влажность

ЭРЭ

Ш_Е

Марка

Время жизни

Время вскрытия

Количество на лотке

Показатель MSL

Рис. 3. Информационно-логическая модель

Результаты

Проект системы архивирования выполнен в бесплатном пакете MasterSCADA с использованием СУБД MS SQL Server 2014 Express. Настройка системы MasterSCADA позволяет создавать временные слои архивных данных за различные периоды времени, например, сутки, месяцы и т.д. [2].

Таким образом, была разработана двухуровневая система, где на первом уровне осуществляется журнал учета текущих параметров хранения, а на втором журнал учета времени жизни электрорадиоэлементов.

Испусинов Максут Камалиденович, студент 4 курса бакалавриата факультета Информационных технологий и управления РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва.

Семёнов Геннадий Николаевич, к.т.н., доцент кафедры Информационных компьютерных технологий РХТУ им. Д. И. Менделеева, Россия, Москва.

Литература

1. Грекул В.И., Денищенко Г.Н., Коровкина Н.Л. Проектирование информационных систем. М.: Интернет-университет информационных технологий, 2005. 304 с.

2. Веселуха Г.Л. Применение MasterSCADA для построения систем учета ресурсов // Журнал "ИСУП"

[Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.isup.ru/articles/2/8352 (дата обращения: 27.05.2016).

IspusinovMaksutKamalidenovich, Semenov Gennadiy Nikolaevich*

D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia * e-mail: sem1237@yandex.ru

DEVELOPMENT OF BACKUP SYSTEM ABOUT THE PARAMETERS OF ELECTRONIC COMPONENTS STORAGE

Abstract

An approach to archiving data about the parameters of the storage of moisture-sensitive electronic components with use of databases and SCADA-system. Implemented system is an example of software package and database interaction MasterSCADA MS with SQL-Server.

Keywords: electronic components; backup system; database; SCADA-system; cupboard dry storage.