CN111930721B - 一种多属性连续性工业生产数据的整合方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多属性连续性工业生产数据的整合方法,所述方法包括以下步骤:建立预连接的二级、三级系统数据库相对应数据表的视图;建立各二级、三级系统对应视图的临时表;建立保存最终结果数据的数据表;主服务器程序启动时钟服务,时钟服务的时间基数为秒;在时钟事件满足后,在事件对列中尾部增加新事件;在处理事件中,系统首先读取数据结果表中各相关属性的标志位状态;对数据结果表中标志位为1的对应数据临时表中的数据根据应用目标进行转化;重复上述过程,直至事件列为空;系统继续下一循环。本发明可实现工艺生产过程中连续型数据和离散型数据的集成;实现异步异构数据的整合;实现连续变量的保存,减少了数据占用空间。
Description
技术领域
本发明属于工业数据采集技术领域,具体涉及一种多属性连续性工业生产数据的整合方法。
背景技术
传统常用的工业过程数据采集是通过软件以固定采集周期对PLC或DCS中的数据进行循环读取操作,把读取到的数据存入数据库文件中。一是这种方式适用范围小(一般只涉及到一个工艺环节),大部分用于采集连续性变量,不涉及到数据的进一步处理,数据可利用的价值不高,质量管理人员面临着大量数据,而又缺乏有效的数据的尴尬局面。二是由于占用的存储空间大,过程控制系统一般只保留2到3个月的生产数据,超过这一范围的数据就删除了,而质量分析往往需要对几年前的数据进行分析,无法范围这一需求。如:高档汽车板的生产,要求过程数据保留时间长度为10年,以便对生产过程进行评估和分析,传统技术已不能满足需要。
随着计算机技术的进步和数据库技术的发展,大部分企业建立起以数据库为核心的数据中心,以保存生产过程数据,但这种生产数据仅按采集周期保存工艺过程数据,不对采集数据根质量分析要求进行转化,系统资源消耗大,投次高。
现有数据采集(集成)方法大部分是针对某一工艺环节的特定类型,范围比较小,都按固定周期(可它的倍数)采集和存储数据,属于同步数据采集,这种数据保存方式对数据不进行转化,由于工业生产过程的连续性特性,造成的数据存储占用空间非常大。例如:钢铁冶金企业生产涉及到炼钢、连铸、加热炉、热轧、冷轧、酸洗、镀锌等环节,每个环节都有几十、成百上千个数据采集点,这些采集点采集的周期各不相同,如有的是毫秒级,有的以秒为单位,如果不加处理完全保存,占用的空间十分巨大,既不经济也不高效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多属性连续性工业生产数据的整合方法,通过建立与各采集节点对应的数据视图表、临时数据表和结果数据表的三层结构,实现工艺生产过程中连续型数据和离散型数据的集成;通过在结果数据表中设置不同状态标志位,改变各阶段状态,完成对相关数据库进行扫描,实现异步异构数据的整合;通过数据压缩,实现了连续变量的保存,减少了数据占用空间。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种多属性连续性工业生产数据的整合方法,所述方法包括以下步骤:
(1)在服务器数据库中建立预连接的二级、三级系统数据库相对应数据表的视图;
(2)在服务器数据库中建立各二级、三级系统对应视图的临时表;如果数据来自一级系统,则在服务器数据库中建立相应的临时表;所有临时表都设置处理标志位,默认标志位状态为0;
(3)在服务器数据库中建立保存最终结果数据的数据表;在数据结果表中设置标志位字段,默认值为0;设置对各二级、三级和一级数据临时表的读取标志位,默认值为0;
(4)主服务器程序启动时钟服务,时钟服务的时间基数为秒,每循环一次,计数启增加1,计数器数值大于3600,自动从1开始;根据各系统采样频率不同,定义本事件的时钟事件周期,如5秒;
(5)在时钟事件满足后,在事件对列中尾部增加新事件;系统主程序按时间顺序处理相关事件;为了防止资源冲突,每处理一次事件,设置系统服务标志位为1,只有本次服务处理完,标志位恢复为0后,才可以启动下一个事件;
(6)在处理事件中,系统首先读取数据结果表中各相关属性的标志位状态;如果标志位状态为0,表示对应数据没有转存,则执行从数据视图到数据临时表的转存工作;转存执行完成后,数据结果表中对应的标志位更新为1;数据转存不成功或者数据视图表还没有收到相应数据,数据结果表中标志位仍保持为0;
(7)对数据结果表中标志位为1的对应数据临时表中的数据根据应用目标进行转化;如:有的指标需要计算命准率,有的需要计算合格率等,转化后的结果保存在数据结果表中,并把数据结果表中对应的标志位置为2;
(8)重复上述过程,直至事件列为空;
(9)系统继续下一循环。
本发明具有以下有益效果:本发明的一种多属性连续性工业生产数据的整合方法,通过建立与各采集节点对应的数据视图表、临时数据表和结果数据表的三层结构,把连续性过程数据转化为关系数据库可长期存储的数据。通过建立不同工艺环节数据库表中数据视图,可在不影响原系统运行的情况下,实现数据同步;临时数据表起到中转数据加工和处理的作用,数据处理完成自动删除,不占用系统资源;结果数据表只保存处理后的数据,占用空间大大降低,实现工艺生产过程中连续性数据和离散性数据的集成。
本发明通过在结果数据表中设置不同状态标志位,改变各阶段状态,循环完成对相关数据库进行扫描,实现异步异构数据的整合;通过数据压缩,实现了连续变量的保存,减少了数据占用空间。
附图说明
图1是本发明的数据转化结构图;
图2是本发明的一种具体实施例的程序处理信息流程图。
具体实施方式
一种多属性连续性工业生产数据的整合方法,所述方法包括以下步骤:
(1)在服务器数据库中建立预连接的二级、三级系统数据库相对应数据表的视图(简称:数据视图表);
(2)在服务器数据库中建立各二级、三级系统对应视图的临时表(简称:数据临时表);如果数据来自一级系统,则在服务器数据库中建立相应的临时表;所有临时表都设置处理标志位,默认标志位状态为0;
(3)在服务器数据库中建立保存最终结果数据的数据表(简称:数据结果表);在数据结果表中设置标志位字段,默认值为0;设置对各二级、三级和一级数据临时表的读取标志位,默认值为0;
(4)主服务器程序启动时钟服务,时钟服务的时间基数为秒,每循环一次,计数启增加1,计数器数值大于3600,自动从1开始;根据各系统采样频率不同,定义本事件的时钟事件周期,如5秒;
(5)在时钟事件满足后,在事件对列中尾部增加新事件;系统主程序按时间顺序处理相关事件;为了防止资源冲突,每处理一次事件,设置系统服务标志位为1,只有本次服务处理完,标志位恢复为0后,才可以启动下一个事件;
(6)在处理事件中,系统首先读取数据结果表中各相关属性的标志位状态;如果标志位状态为0,表示对应数据没有转存,则执行从数据视图到数据临时表的转存工作;转存执行完成后,数据结果表中对应的标志位更新为1;数据转存不成功或者数据视图表还没有收到相应数据,数据结果表中标志位仍保持为0;
(7)对数据结果表中标志位为1的对应数据临时表中的数据根据应用目标进行转化;如:有的指标需要计算命准率,有的需要计算合格率等,转化后的结果保存在数据结果表中,并把数据结果表中对应的标志位置为2;
(8)重复上述过程,直至事件列为空;
(9)系统继续下一循环。
实施例1
在热轧生产过程中,影响质量的指标有10个,包括:FDT、CT、R2DT、凸度、楔形、凸度-楔形、平直度全长对称、平直度全长非对称、厚度、宽度等10个指标。
(1)建立这10个指标的对应生产现场二级数据库中表的视图。视图字段全部统一,包括:钢卷号、生产时间、带钢实际长度、沿长度方向的实际测量值、规格、订单号、目标值。
(2)建立10个指标的临时数据表,包括:包括:钢卷号、生产时间、带钢实际长度、沿长度方向的实际测量值、规格、订单号、目标值、工艺上限、工艺下限、处理状态标志位、命准率、长度坐标和测量值字段。长度坐标字段,以固定格式把带钢沿长度方向坐标合成一个字段,测量值同样压缩到一个字段中。其中工艺上限、工艺下限和订单号等来自于三级MES,且不同步。这个信息三级要晚于二级约10个小时才能写到相应表中。
(3)建立10个字段的数据结果表。与数据临时表结构相同,包括:钢卷号、生产时间、带钢实际长度、沿长度方向的实际测量值、规格、订单号、目标值、工艺上限、工艺下限,命准率、长度坐标和测量值字段。
Claims (1)
1.一种多属性连续性工业生产数据的整合方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)在服务器数据库中建立预连接的二级、三级系统数据库相对应数据表的视图;
(2)在服务器数据库中建立各二级、三级系统对应视图的临时表;如果数据来自一级系统,则在服务器数据库中建立相应的临时表;所有临时表都设置处理标志位,默认标志位状态为0;
(3)在服务器数据库中建立保存最终结果数据的数据表;在数据结果表中设置标志位字段,默认值为0;设置对各二级、三级和一级数据临时表的读取标志位,默认值为0;
(4)主服务器程序启动时钟服务,时钟服务的时间基数为秒,每循环一次,计数器增加1,计数器数值大于3600,自动从1开始;根据各系统采样频率不同,定义本事件的时钟事件周期,如5秒;
(5)在时钟事件满足后,在事件对列中尾部增加新事件;系统主程序按时间顺序处理相关事件;为了防止资源冲突,每处理一次事件,设置系统服务标志位为1,只有本次服务处理完,标志位恢复为0后,才可以启动下一个事件;
(6)在处理事件中,系统首先读取数据结果表中各相关属性的标志位状态;如果标志位状态为0,表示对应数据没有转存,则执行从数据视图到数据临时表的转存工作;转存执行完成后,数据结果表中对应的标志位更新为1;数据转存不成功或者数据视图表还没有收到相应数据,数据结果表中标志位仍保持为0;
(7)对数据结果表中标志位为1的对应数据临时表中的数据根据应用目标进行转化;如:有的指标需要计算命准率,有的需要计算合格率等,转化后的结果保存在数据结果表中,并把数据结果表中对应的标志位置为2;
(8)重复上述过程,直至事件列为空;
(9)系统继续下一循环。
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