第23章 历史记录.docx

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第23章历史记录

第二十三章历史记录

数据存储功能对于任何一个工业系统来说都是至关重要的，随着工业自动化程度的普及和提高，工业现场对重要数据的存储和访问的要求也越来越高，为了满足数据存储和访问的要求，KingSCADA提供了下面两种数据存储方式：

方式一：

将数据存储到KingSCADA自身提供的高速历史数据库（后面统称为KingSCADA历史库）。

方式二：

将数据存储到工业库KingHistorian。

23.1数据存储到KingSCADA历史库

KingSCADA提供了高速历史数据库，支持毫秒级高速历史数据的存储和查询，采用最新数据压缩和搜索技术，大大节省了磁盘空间，查询速度也有了明显的提高。

同时为了保证历史数据和报警信息能够完整地保存到历史数据库和报警数据库中，KingSCADA提供了数据缓存模式，真正地解决了数据丢失的问题。

23.1.1KingSCADA变量的历史记录属性

在KingSCADA中，离散型、整型和实型变量支持历史记录，字符串型不支持历史记录，历史记录属性设置如下：

在KingSCADA工程设计器的数据词典中双击某一变量，在弹出的变量属性对话框中选择“历史”选项卡，如图23-1所示：

图23-1变量的历史记录属性设置

记录属性的定义：

无：

选择该项，则该变量不进行历史记录

改变：

系统运行时，变量的实时值在发生变化，如果变量的当前值与上一次记录的历史数据值之间的差值大于设置的死区范围时，该变量的值才会被记录到历史库中，这种方式适用于数据变化较快的场合。

间隔：

无论变量变化与否，系统运行时按定义的时间间隔将变量的值记录到历史库中，每隔设定的时间对变量的值进行一次记录。

最小定义时间间隔单位为1秒，范围1-3600。

这种方式适用于数据变化缓慢的场合，缺省设置为60秒。

备份：

有些设备带有一定数量的数据存储器，可以存储一段时间的设备采集到的数据，但这些设备往往只是简单的记录数据，而不能进行历史数据的查询、浏览等操作，而且必须通过上位机的处理才可以看到。

此时选择该项，KingSCADA在运行时，不再直接向历史库中记录该变量的数值，而是通过驱动程序将设备中存储的历史记录读取上来，并按照约定的时间格式和变量类型插入到KingSCADA的历史库中，这样保证了历史库的完整性。

每次采集记录：

系统运行时，按照变量的采集频率进行数据记录，每到一次采集频率，记录一次数据。

该功能只适用于IO变量，内存变量没有该记录方式。

该功能应慎用，因为当数据量比较大，且采集频率比较快时，使用“每次采集记录”，存储的历史数据文件会消耗很多的磁盘空间。

23.1.2历史数据存储及文件格式

KingSCADA的历史数据被存储到历史库中，历史库的存储路径及历史数据的存储天数可以通过下面方式进行设置：

在KingSCADA工程设计器的树型目录中双击“系统设置”→“历史库服务设置”选项，弹出历史库服务设置对话框，选中“使用历史库”选项，如图23-2所示。

图23-2历史库服务设置对话框

数据保留时间（天）：

输入历史数据保存的时间，最长为8000天，最短为1天，当到达设置的时间时，系统自动删除最早的历史记录文件。

历史记录文件有下面四种类型的文件：

（1）临时数据文件（*.ArcTmp）

存储最近一段时间的原始数据。

文件名格式为YYYYMMDDHHXXXXXXX.AcrTmp，YYYY—年，MM——月，DD——日，HH—小时，XXXXXXX——文件序号。

年、月、日、小时的数值是根据生成数据时刻的格林威治时间确定。

若在临时文件没有被压缩到arc文件前，重新启动，会重新生成一个临时文件

（2）归档文件（*.arc）

保存的是一天内的压缩数据，文件名格式为YYYYMMDDXXXXXXX.arc

（3）特征值文件（*.ev）

存放的是原始数据特征值，文件名格式为YYYYXXXXXXX.ev

（4）临时特征值文件（*.EvTmp）

这是存储临时特征值数据的文件，将根据特征值算法过滤出的数据，在下个月到来归档之前，先存放在临时特征值文件中。

文件名格式为YYYYXXXXXXX.EvTmp。

最小剩余磁盘空间（兆）：

磁盘存储空间不足时报警。

当历史库文件所在的磁盘空间小于设置值时（设置范围100-8000），系统运行后将检测存储路径所在的硬盘空间，如果硬盘空间小于设定值时，系统将会在信息窗口给出报警提示，此时工程人员应该尽快清理磁盘空间，以保证KingSCADA历史数据能够正常保存。

历史数据存储路径：

历史数据存储路径可以选择默认路径（即当前工程路径）或者指定某个路径。

如果选择当前工程路径的话，历史数据保存到当前工程路径下的HistoryData目录中，如果指定路径的话，历史数据保存到指定的目录下。

23.1.3缓存区设置

为了保证历史数据和报警信息能够完整地保存到历史数据库和报警数据库中，KingSCADA提供了缓存区设置的功能。

如果选择了缓存模式，那么当KingSCADA产生新的历史数据或报警信息时，新数据会通过缓存文件发送给历史数据库或报警数据库，如果数据库收到数据，缓存会清掉发送成功的数据。

如果数据库服务器有问题，收不到数据，那么发送失败的数据会保存在缓存文件里，当数据库服务器修复后，系统会把缓存文件的数据发送给它们，发送成功的数据就被删掉。

如果缓存的数据量很大，要很长时间才能发送完，在把缓存数据发送完之前的这段时间里，客户端是无法查询到最新的历史数据和报警信息的。

为了避免过于频繁的写磁盘缓存文件操作，新数据首先进内存缓存，内存缓存满了，再写到磁盘里去。

内存缓存大小用户是可以设置的，如果设置太小，会造成硬盘的频繁读写，如果设置过大，在有故障情况下，可能丢失的最新历史数据较多，建议用默认值8M。

磁盘缓存区能够缓存的最大数据量是由磁盘剩余空间决定，用户可以设置单个缓存文件的大小，当缓存数据超过设置的缓存文件大小时，就会再生成一个新的缓存文件。

如果没有选择缓存模式，那么当KingSCADA产生新的历史数据或报警信息时，新数据会被直接发送给历史数据库和报警数据库，不通过缓存，如果此时数据库有问题，收不到数据，发送失败的数据无法保存在缓存文件里，数据就会丢失。

缓存区设置方法如下：

在KingSCADA工程设计器的树型目录中双击“系统设置”→“高级设置”选项，弹出对话框，如图所示：

图23-3高级设置对话框

历史数据通过数据缓存区：

选中该项，表示历史数据存储选择了缓存模式，并设置内存缓存区和单个缓存文件的大小。

报警数据通过数据缓存区：

选中该项，表示报警信息存储选择了缓存模式，并设置内存缓存区和单个缓存文件的大小。

优化数据采集：

此项参数可以优化KingSCADA的数据采集。

如果选中“优化数据采集”选项的话，则以下任一条件满足时KingSCADA将执行数据采集任务（从IOServer中采集数据）：

A、当前显示画面上正在使用的变量；B、历史数据库正在使用的变量；C、报警记录正在使用的变量；D、命令语言中正在使用的变量。

任一条件都不满足时将不采集；当不选择“优化数据采集”选项时，KingSCADA将按变量的采集频率周期性地执行数据采集任务。

23.2数据存储到工业库

KingSCADA提供将工业库配置为KingSCADA历史数据服务器的历史库的方法，将KingSCADA的历史数据存储到作为历史库的工业库中，从而可以利用工业库强大的功能灵活、方便地操作这些数据，具体配置步骤如下：

步骤一：

配置变量的历史记录属性

在KingSCADA应用中，配置变量的历史记录属性，配置方法见23.1.1节。

步骤二：

配置历史数据服务器

在KingSCADA应用中，可以配置本机为历史数据服务器，也可以配置网络站点为历史数据服务器。

a）配置本机作为历史数据服务器。

b）配置网络站点为历史数据服务器。

具体配置方法参考第19章。

注：

1、当存储到工业库时，如果历史服务器为远程站点，则要求本机和远程的历史服务器都必须配置为存储到工业库。

即，如果存储到工业库的话，要求所有站点保持一致都存储至工业库。

2、运行态查询历史数据时，到当前配置的历史库里进行查询。

如果用户在开发态下切换了存储方式，KingSCADA并不进行历史数据的合并，则会造成历史数据丢失，该问题用户需要注意。

步骤三：

配置工业库作为KingSCADA的历史库

在工程设计器的树形目录中双击“系统设置历史库服务设置”，弹出“历史库服务设置对话框”，如图23-2所示，在对话框中选择“使用工业库”选项，后面的“配置”按钮变为激活状态，单击“配置”按钮，弹出如下图所示的“历史记录工业库配置”对话框。

图23-4历史记录工业库配置对话框

1、连接工业库

在“工业库配置”区域，如图23-4所示的标识1，设置工业库所在IP、端口、用户名、密码及超时时间，单击“测试连接”按钮，如果连接成功，弹出如下图所示对话框。

图23-5

2、设置KingSCADA变量导入到工业库中后所对应的变量名，可在KingSCADA原有变量名的基础上增加前缀，如图23-4所示的标识区2。

前缀名：

用户可自定义，也可以为空，长度为8个字符，默认为机器名。

3、设置KingSCADA变量导入到工业库中后所属的变量组，如图如图23-4所示的标识区3。

本应用对应组名：

长度限制在64个字符之内，默认为机器名，用户可自定义，可以为空，这里不做重名校验，如果和工业库中已存在的变量组重名，则变量会导入到工业库中已存在的变量组中。

4、导入KingSCADA变量到工业库。

配置完连接工业库、前缀和变量组后，单击“开始”按钮，则KingSCADA中所有设置了历史存储的变量导入到工业库中，如图23-6所示，在变量创建的过程中，不允许关闭该对话框，即界面上面的

按钮显示为灰色。

图23-6

左侧的列表框列举了站点名及站点所有的数据模型对象、结构变量、变量组，如图23-4所示的标识区5，可以单击查看站点下定义了历史存储的变量。

右侧的列表框列举了所选站点或节点下所有定义了历史存储的变量，如图23-4所示的标识区6。

第一列：

显示KingSCADA中变量的名称；

第二列：

显示配置到工业库的变量名，命名规则为：

前缀_数据模型对象或者结构模板变量名_变量名，名称长度不能超过64个字符。

第三列：

显示变量导入结果，包括导入成功、失败、变量已存在等。

第四列：

显示变量组与变量分组结果。

当输入的组名为空时，Scada会将所有的历史变量都添加到工业库的根组下，并且不保持KingSCADA中原来的组结构；当输入的组名不为空时，KingSCADA会根据输入的组名在工业库的根组下建立相应的变量组，所有变量都添加到该变量组下，并与KingSCADA中的变量组结构保持一致。

注：

如果输入的组名已经在工业库中存在，会在存在的组下加入变量，并保持KingSCADA中的变量组结构。

在工业库中可对导入的变量修改的其属性，具体可修改的属性如下：

离散数据：

可配置工业库中变量属性的变量名，描述，数据类型，数据长度，采集器名称，存储控制，存储压缩控制，是否支持多版本数据，采集控制，采集间隔。

其余数据类型：

除上述属性外，还可配置最大值，最小值，最大原始值，最小原始值，工程单位。

目前KingSCADA能选择的数据类型就3种，离散，整数，浮点数（字符串不能存储历史）。

对应到工业库是开关量、4字节整数、4字节浮点数。

在导入变量的过程中可能会出项一下几种情况需要注意：

（1）KingSCADA根据命名规则自动组合出变量在工业库中的名称，当组合出的名称超过64个字符时，变量不能导入到工业库，在第三列变量导入结果显示“变量名长度超过64”，并且第四列显示“变量分组失败”，如图23-7所示。

如图23-7

（2）当创建的变量名在工业库中已经存在时，并且数据类型与工业库中原有变量的数据类型一致，那么KingSCADA会修改工业库原变量的属性，并在第三列显示“已存在，导入成功”，如图23-8所示的Tag3和Tag5变量。

图23-8

（3）当创建的变量名在工业库中已经存在，但KingSCADA中配置的变量数据类型和工业库原有的不一致，导入变量时，有下面两种处理方式：

方式一：

在“历史记录工业库配置”界面上，“Scada数据类型与KingHistorian不一致时，是否强制更新（将丢失历史数据!

）”处，选择“不更新”，则如下图所示的Tag9变量，在第3列变量导入结果中提示“已存在，数据类型不同，不导入”，即Tag9变量不会导入到工业库。

图23-9

方式二：

在“历史记录工业库配置”界面上，“Scada数据类型与KingHistorian不一致时，是否强制更新（将丢失历史数据!

）”处，选择“更新”，如图23-8所示，变量导入成功，工业库中原变量被删除，按照KingSCADA变量属性新建一个变量。

注：

采用方式二（选择“更新”）导入变量，原来的历史数据会丢失，因此如果已经有历史数据可以选择不更新。

这样KingSCADA运行起来后，变量历史数据往工业库里存储，工业库会进行数据类型转换。

比如，KingSCADA定义是实型，工业库是整数，工业库会进行转换后，存储历史数据。

（4）KingSCADA开发态，在工程设计器中，如图23-10所示的“历史库服务设置”界面，设置了“使用工业库”，那么，当退出工程时，则对于工程中每个应用分别进行向工业库导入变量的操作，导入时按照历史存储中对工业库的配置进行，并且，不管下图23-11配置中的“Scada数据类型与KingHistorian不一致时，是否强制更新（将丢失历史数据!

）”如何选择，一律按照不更新对待。

注：

即使如上述“步骤三：

配置工业库作为KingSCADA的历史库”，已经向工业库进行了手动导入了变量的操作，当退出工程时，KingSCADA还会自动将工程中的每个配置了历史存储至工业库的应用分别进行向工业库导入变量的操作。

图23-10

图23-11

当向工业库导入变量时，若连接工业库失败，则弹出提示对话框如下：

图23-12

当向工业库导入变量时，若有变量导出失败，则弹出提示框如下：

图23-13

导出变量失败的情形有如下：

1）变量名长度超过64个字符；2）变量已存在，数据类型不同，不导入；3）变量已经存在；4）变量分组失败；5）变量组添加失败。

可以参考工业库收到导入变量的界面的错误提示信息。

（5）当KingSCADA应用切换到运行系统时，如果应用配置了历史存储至工业库，则对于当前应用进行工业库变量的导出，导出时按照历史存储中对工业库的配置进行，导出时当变量类型不同时同样不强制更新变量。

当导出失败时，报错信息和开发态一致，但是报错信息不弹出对话框，而是输出到信息窗口，错误的详细信息输出到日志中。

23.3历史数据查询

在KingSCADA运行系统中可以通过趋势曲线和报表查询历史数据，详细介绍请参见第14章曲线与图表和第15章报表系统。