Fordelene ved en historian database vs. en relationsdatabase

Skal du vælge en relationsdatabase eller en historian database (procesdatabase)? Se en sammenligning mellem funktionerne i de to forskellige databaser.

Den konstante stigning i mængden af ​​data gør det vigtigt for produktionsvirksomheder at kunne indsamle, opbevare og distribuere disse data til videre brug. Adgang til data giver vigtig information og lægger grundlaget for hurtigere og bedre beslutninger, øget produktivitet og reducerede omkostninger.

Mange industrivirksomheder bruger relationsdatabaser (RDB) til denne opgave. Relationsdatabaser er bygget til at administrere relationer og er ideelle til at gemme kontekstuelle eller genealogiske oplysninger om fremstillingsprocessen. Udfordringen er, at de ofte ikke har de rigtige funktioner til at håndtere store mængder tidsserier / procesdata.

Historiandatabaser er på den anden side designet til indsamling, lagring og distribution af højopløselige procesdata. De fanger tidsserier og A&E-data fra enhed til virksomhedsniveau, hvilket giver et overblik over hele produktionsprocessen.

I denne artikel ser vi nærmere på forskellene mellem en historian software og en relationsdatabase, så du kan vælge den database, der opfylder dine behov.

Relationsdatabaser har ikke indbyggede dataindsamlingsmuligheder. I stedet skal der skrives tilpasset kode for hver enkelt datakilde. Denne type specialtilpassede systemer betyder ofte, at videreudvikling og opdateringer er dyre og tidskrævende. Manglen på en webbaseret grænseflade betyder, at import af tags og vedligeholdelse af databasen skal udføres under planlagt nedetid. Derudover er man begrænset til den erfaring og ekspertise, der findes i virksomheden, med ringe mulighed for at udnytte teknologi fra andre industriaktører.

I modsætning til relationsdatabasen kommer Historian databaser med indbygget dataindsamling, som kan hente data fra forskellige sensorer og systemer. GE Digitals Proficy Historian software bruger industristandarderne OPC og OPC UA, som giver adgang til data på tværs af enheder. Det understøtter også MQTT, ODBC, XML/CSV osv.

Derudover har den præbyggede grænseflader, uden behov for brugerdefineret kodning eller scripting. Data opbevares og behandles problemfrit på en sikker, central placering. Dette giver bedre fleksibilitet, tidsbesparelser og reducerer omkostningerne.

Da produktionen foregår i realtid, er det vigtigt, at du modtager data hurtigt. Relationelle databaser er gode til relationer og til at sætte data i sammenhæng. Udfordringerne opstår, når forespørgslerne vedrører store datasæt eller længere tidsperioder. Det betyder, at relationsdatabasen leverer med langsommere ydeevne. Som et kompromis gemmes ældre data ofte i en lavere opløsning. Dette er almindeligt i mange operationelle kontrolsystemer, der har en relationel database som historikmotor.

For hurtigere læse-/skriveydelse og kontinuerlig adgang til realtidsdata bør du vælge en historian database. Historian databaser indsamler store mængder procesdata på millisekunder. Til sammenligning er Proficy Historian 100-1000 gange hurtigere til at læse og skrive end en normal relationsdatabase.

Effektiv datalagring og komprimering muliggør høj ydeevne. For en relationel database sker komprimeringen manuelt, gennem administration af arkiver og diskplads. Dette bliver hurtigt et tidskrævende job.

Historian databaser har kraftfulde funktioner til komprimering. Med Proficy Historian software komprimeres data først “on prem” på opsamleren, før de komprimeres igen før opbevaring. Arkiver oprettes automatisk, sikkerhedskopieres og renses, hvilket eliminerer behovet for en databaseadministrator.

Grafikken nedenfor viser en sammenligning mellem Proficy Historian og en relationsdatabase, hvor Proficy Historian har væsentligt bedre diskpladseffektivitet, selv uden komprimering.

Data repræsenterer en specifik test af 400.000 prøver, der er logget til en standard RDB og Proficy Historian. Resultaterne vil variere afhængigt af rådatasættet og hvilken RDB der bruges.

Det er vigtigt, at produktionsdata altid er tilgængelige. Relationsdatabaser tilbyder høj tilgængelighed for data, der er lagret gennem grupperinger, men er sårbare i tilfælde af netværkssvigt. Afhængig af hvor indsamleren er placeret, oftest på en server, eller “on prem” ved datakilden, stopper dataindsamlingen, hvis forbindelsen afbrydes.

Historian-teknologi sikrer god tilgængelighed med redundans hos indsamleren. Proficy Historian software benytter “store & forward” teknologi, som buffer data hos indsamleren, hvis der skulle opstå en forstyrrelse. De cachelagrede data uploades derefter, når serveren kommer online igen med automatisk forbindelse, hvilket beskytter dig mod tab af data.

Netværk og databaser er konstant under angreb fra hackere og vira, hvoraf mange er rettet mod velkendte relationsdatabaser. SQL Injection/Insertion-angreb er almindelige med relationelle databaser.

Nogle Historian databaser er immune over for sådanne angreb, da de ikke tillader indsættelse, opdatering eller sletning af data gennem standardgrænseflader. Derudover spores alle ændringer, herunder brugeradgang, konfigurationer, sikkerhedsbrud og systemadvarsler.

Visse Historian databaser leveres med understøttelse af regler, såsom FDA 21 Part 11. Denne funktion tilbydes ikke i relationelle databaser.

Historian-procesdatabasen er designet til at indsamle mængder af data fra hele virksomheden til procesvisualisering. En “plant wide” historian forbinder både “øer” af automationsdata i anlægget og anlægsdriften op til forretningssystemer. Du kan sammenligne tidligere produktionskørsler og analysere data før nedetid, så du nemt kan identificere trends, afdække grundlæggende årsager og implementere tiltag til forbedringer.

Til indsamling, opbevaring og distribution af store mængder højopløselige procesdata vil en historian give dig den bedste indsigt. Er du klar til at vælge en kraftfuld historian procesdatabase?