存储先进控制器运行数据的控制装置和读取方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了存储先进控制器运行数据的控制装置和读取方法，属于数据库领域。包括先进控制器结构发送装置以及存储结构创建装置。前者用于获取先进控制器的相关参数，并将获取到的相关参数发送至存储结构创建装置中，以便于后者建立用于存储相关参数的多级目录以及数据库文件。通过根据先进控制器结构特性，实现了一套结构化并支持异构数据的存储，该控制装置非常轻量化并且易于维护，不增加对控制器的组态工作量，只要在原控制器内部增加数据存储逻辑，即可实现控制器运行数据按需存储，为今后实现控制器性能评估打下基础。同时将数据压缩后进行存储，提高了存储空间利用率；服务端将原始数据返回给客户端，由客户端解压，降低服务端访问压力。

Control device and reading method for storing operation data of advanced controller

The invention provides a control device and a reading method for storing operation data of the advanced controller, and belongs to the database field. It includes advanced controller structure sending device and storage structure creation device. The former is used to obtain the relevant parameters of the advanced controller and to send the acquired parameters to the storage structure creation device to facilitate the latter to establish a multilevel directory and database file for the storage of related parameters. According to the structure characteristics of advanced controller, a set of structure and support for the storage of heterogeneous data is realized. The control device is very lightweight and easy to maintain. It does not increase the configuration workload of the controller. As long as the data storage logic is added inside the original controller, the data of the controller can be stored on demand. It will lay the foundation for the performance evaluation of the controller in the future. At the same time, the data is compressed and stored to improve the utilization rate of storage space; the server returns the original data to the client, unzip by the client, and reduces the server access pressure.

【技术实现步骤摘要】
存储先进控制器运行数据的控制装置和读取方法
本专利技术属于数据库领域，特别涉及存储先进控制器运行数据的控制装置和读取方法。
技术介绍
运行于上位机的先进控制器在实时在线计算过程中，会生成大量过程数据，包括输入参数、中间变量、输出参数等，其中一部分先进控制器参数由于配置现场IO点会存储在DCS或者实时数据库中，但由于受硬件存储容量、存储结构等限制，大部分先进控制器参数的运行数据无法保存到DCS或实时数据库。为了解决上述问题，现有技术中主要采取的方法为在实时数据库中建立虚拟IO点，并将虚点关联到先进控制器参数，实现对先进控制器运行参数的存储，但这会导致实时数据库IO点大大增加，致使数据库读取性能下降。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术提供了将控制器数据发送按一定格式进行分类存储，从而节省数据库存储压力的存储先进控制器运行数据的控制装置和读取方法。为了达到上述技术目的，一方面，本专利技术提供了存储先进控制器运行数据的控制装置，所述控制装置包括：先进控制器结构发送装置，用于将先进控制器所处的机器名称、先进控制器名称、先进控制器结构信息发送给存储结构创建装置；存储结构创建装置，用于根据先进控制器结构信息，在存储根目录下创建以该机器名命名的二级目录，接着在二级目录下创建以该先进控制器命名的三级目录，最后在其三级目录下创建以当前系统时间命名的数据库文件，并在数据库文件中分别创建一系列以变量+参数命名的参数表以及一张参数值类型表；其中，先进控制器结构信息包括MV变量名列表、CV变量名列表、DV变量名列表、参数名及参数值列表。可选地，所述控制装置包括设置在客户端的运行装置，所述运行装置包括：数据发送装置，用于接收并缓存先进控制器发送的参数运行数据，在转储状态表中生成未转储并且时间戳为T1的记录，同时在缓存表中生成预设数量的记录，启动后台转储作业将数据转储到服务器；其中，转储状态表包含转储状态、时间戳两个字段；缓存表包含参数名、时间戳、质量码、值。可选地，所述运行装置还包括：数据解压装置，用于根据采样周期对原始数据进行采样。可选地，所述装置还包括设置在服务器端的管理装置，所述管理装置包括：数据存储/压缩装置，用于按机器名和先进控制器名为单位进行划分，在内存中构建一颗当前正在进行写值操作的所有先进控制器最近一个周期的运行数据快照树；当接收到参数运行数据时，根据机器名找到该机器下的全部先进控制器快照信息，接着根据先进控制器名查找到该先进控制器快照树；根据参数名找到该参数快照值，假设参数名为P1，内存快照值V1，质量码Q1，时间戳T1；该参数在数据表最新记录为(V1(值)，Q1(质量码)，T1(起始时间)，0(结束时间))；当前值V2，质量码Q2，时间戳T2；如果V1＝V2并且Q1＝Q2则更新快照时间戳T1为T2后结束，否则打开指定数据文件将当前参数值的结束时间由0更新为T2变成(V1，Q1，T1，T2)，并且添加一条记录(V2，Q2，T2，0)作为当前最新记录，同时更新快照内容为(V2，Q2，T2)。可选地，所述数据存储/压缩装置，还用于：在将数据写入相应数据库文件前，判断该数据库文件大小是否超过预设上限；若大于等于上限或者达到上限90％，则新建一个数据库文件，并从上一个数据库文件中复制出所有参数表及参数值定义表结构，新建的数据库文件名以当前系统时间命名。可选地，所述管理装置还包括：数据读取装置，用于根据传入的主机名、先进控制器名、参数名、起止时间等检索条件从存储根目录进行检索，将原始数据直接返回。另一方面，本专利技术还提供了存储先进控制器运行数据的读取方法，所述读取方法包括：步骤一、获取读取控制器数据的请求；步骤二、如果所述请求为针对所述控制器的首次读取请求，则在存储目录下查找以所述控制器命名的文件夹；步骤三、如果在所述存储目录下获取到以所述控制器命名的文件夹，则遍历所述文件夹中的全部数据库文件，基于所述全部数据库文件创建连接实例；步骤四、调取工作线程读取与所述控制器对应的历史数据，结合连接实例得到与所述控制器对应的目标数据。可选地，所述读取方法，包括：步骤五、如果所述请求并非针对所述控制器的首次读取请求，则执行遍历缓存的操作。可选地，在执行步骤五后，所述读取方法还包括：步骤六、在执行遍历缓存的操作后，如果未找到针对所述控制器的缓存项，则执行如步骤三至步骤四所示的操作。可选地，所述读取方法，还包括：在执行步骤二后，如果未找到以所述控制器命名的文件夹，则终止操作。本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：通过根据先进控制器结构特性，实现了一套结构化并支持异构数据的存储，该控制装置非常轻量化并且易于维护，不增加对控制器的组态工作量，只要在原控制器内部增加数据存储逻辑，即可实现控制器运行数据按需存储，为今后实现控制器性能评估打下基础。同时将数据压缩后进行存储，提高了存储空间利用率；服务端将原始数据返回给客户端，由客户端解压，降低服务端访问压力。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的存储先进控制器运行数据的控制装置的结构示意图；图2是本专利技术提供的存储先进控制器运行数据的读取方法的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的结构作进一步地描述。实施例一为了达到上述技术目的，本专利技术提供了存储先进控制器运行数据的控制装置，如图1所示，所述控制装置1包括：先进控制器结构发送装置11，用于将先进控制器所处的机器名称、先进控制器名称、先进控制器结构信息发送给存储结构创建装置；存储结构创建装置12，用于根据先进控制器结构信息，在存储根目录下创建以该机器名命名的二级目录，接着在二级目录下创建以该先进控制器命名的三级目录，最后在其三级目录下创建以当前系统时间命名的数据库文件，并在数据库文件中分别创建一系列以变量+参数命名的参数表以及一张参数值类型表；其中，先进控制器结构信息包括MV变量名列表、CV变量名列表、DV变量名列表、参数名及参数值列表。在实施中，先进控制以过程计算机系统(DCS\PLC\FCS)及上位机为实施平台，以常规控制为基础，以整个生产装置或关键单元为控制对象的，实现大型、复杂、多变量和约束过程的高性能控制的一类优化控制策略，如模型预测控制和智能控制等。先进控制器则是运行在上位机上的一套计算机程序。SQLite，是一款轻型的数据库，是遵守ACID的关系型数据库管理系统，它包含在一个相对小的C库中。先进控制器结构发送装置11用于将控制器所在机器名称、控制器名称、控制器结构信息(包括MV变量名列表、CV变量名列表、DV变量名列表、参数名及参数值列表)等信息发送给存储结构创建装置。存储结构创建装置12用于根据控制器结构信息，在存储根目录下创建以该机器名命名的二级目录，接着在二级目录下创建以该控制器命名的三级目录，最后在其三级目录下创建以当前系统时间命名的数据库文件，并在数据库文件中分别创建一系列以变量+参数命名的参数表以及一张参数值类型表。参数表结构包含值、质量码、起始时间、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.存储先进控制器运行数据的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：先进控制器结构发送装置，用于将先进控制器所处的机器名称、先进控制器名称、先进控制器结构信息发送给存储结构创建装置；存储结构创建装置，用于根据先进控制器结构信息，在存储根目录下创建以该机器名命名的二级目录，接着在二级目录下创建以该先进控制器命名的三级目录，最后在其三级目录下创建以当前系统时间命名的数据库文件，并在数据库文件中分别创建一系列以变量+参数命名的参数表以及一张参数值类型表；其中，先进控制器结构信息包括MV变量名列表、CV变量名列表、DV变量名列表、参数名及参数值列表。

【技术特征摘要】
1.存储先进控制器运行数据的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：先进控制器结构发送装置，用于将先进控制器所处的机器名称、先进控制器名称、先进控制器结构信息发送给存储结构创建装置；存储结构创建装置，用于根据先进控制器结构信息，在存储根目录下创建以该机器名命名的二级目录，接着在二级目录下创建以该先进控制器命名的三级目录，最后在其三级目录下创建以当前系统时间命名的数据库文件，并在数据库文件中分别创建一系列以变量+参数命名的参数表以及一张参数值类型表；其中，先进控制器结构信息包括MV变量名列表、CV变量名列表、DV变量名列表、参数名及参数值列表。2.根据权利要求1所述的存储先进控制器运行数据的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括设置在客户端的运行装置，所述运行装置包括：数据发送装置，用于接收并缓存先进控制器发送的参数运行数据，在转储状态表中生成未转储并且时间戳为T1的记录，同时在缓存表中生成预设数量的记录，启动后台转储作业将数据转储到服务器；其中，转储状态表包含转储状态、时间戳两个字段；缓存表包含参数名、时间戳、质量码、值。3.根据权利要求2所述的存储先进控制器运行数据的控制装置，其特征在于，所述运行装置还包括：数据解压装置，用于根据采样周期对原始数据进行采样。4.根据权利要求1所述的存储先进控制器运行数据的控制装置，其特征在于，所述装置还包括设置在服务器端的管理装置，所述管理装置包括：数据存储/压缩装置，用于按机器名和先进控制器名为单位进行划分，在内存中构建一颗当前正在进行写值操作的所有先进控制器最近一个周期的运行数据快照树；当接收到参数运行数据时，根据机器名找到该机器下的全部先进控制器快照信息，接着根据先进控制器名查找到该先进控制器快照树；根据参数名找到该参数快照值，假设参数名为P1，内存快照值V1，质量码Q1，时间戳T1；该参数在数据表最新记录为(V1(值)，Q1(质量码)，T1(起始时间)，0(结束时间))；当前值V2，质量码Q2，时间戳T2；如果V1＝V2并且Q1＝Q2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，陈欢欢，叶建位，章红健，魏捷，
申请(专利权)人：浙江中控软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33