Fördelarna med en tidseriedatabas (Historian) vs. en relationsdatabas

Ska du välja en relationsdatabas eller en tidseriedatabas? Nedan presenterar vi skillnaderna mellan de två olika databaserna.

Tillverkande företag samlar alltmer data och i takt med det har blivit allt viktigare att kunna samla in, spara och distribuera all lagrade data för vidare användning. Tillgången till informationen lägger grunden för snabbare beslut, ökad produktivitet och minskade kostnader.

Många industriföretag använder relationsdatabaser (RDB) för denna uppgift. Relationsdatabaser är byggda för att hantera och lagra kontextuell eller genealogisk information om produktionsprocessen. Utmaningen är att de ofta inte har rätt funktioner för att hantera stora mängder tidserie-/processdata.

En Historian, och andra sidan, är designade för insamling, lagring och distribution av stora mängder högupplöst tidserie-/processdata. De hämtar tidsserie- och A&E-data från lokalt system ända upp till företagsnivå, vilket ger dig en överblick över hela produktionsprocessen.

I den här artikeln tittar vi närmare på skillnaderna mellan en tidseriedatabas och en relationsdatabas, så att du kan välja den databas som uppfyller dina behov.

Relationsdatabaser kommer inte med inbyggda datainsamlingsfunktioner. I stället måste en anpassad kod skrivas för varje datakälla. Denna typ av specialanpassade system gör ofta att vidareutveckling, skalning och uppdateringar är kostsamma och tidskrävande. Avsaknaden av ett webbaserat gränssnitt gör att import av taggar och underhåll av databasen måste utföras under planerade driftstopp. Dessutom är man begränsad till den erfarenhet och kompetens som finns inom företaget, med små möjligheter att utnyttja teknik från andra industriella aktörer.

Till skillnad från relationsdatabaser kommer tidseriedatabaser med inbyggd datainsamling, som kan hämta data från olika sensorer och system. GE Digitals Proficy Historian använder industristandarderna OPC och OPC UA, som ger tillgång till data från många system. Dessutom kommer Proficy Historian med färdiga gränssnitt, utan behov av anpassad kodning eller skript. Data lagras och behandlas på en säker och central plats. Detta ger bättre flexibilitet, tidsbesparingar och minskar kostnaderna.

Eftersom produktionen går i realtid är det viktigt att du får informationen snabbt. Relationsdatabaser är väl lämpade för att svara på frågor som trender i dataflöden, temperaturer och andra analoga värden. Utmaningarna uppstår när frågorna omfattar stora datamängder eller längre tidsperioder. Detta innebär att man får sämre prestanda med en relationsdatabas.

För snabbare läs-/skrivprestanda och kontinuerlig tillgång till realtidsdata bör man välja en historikdatabas. Historikdatabaser samlar in stora mängder processdata på millisekunder. Som jämförelse är Proficy Historian 100–1000 gånger snabbare på att läsa och skriva än en vanlig relationsdatabas.

Effektiv datalagring och komprimering möjliggör hög prestanda. För en relationsdatabas görs komprimeringen manuellt, genom administration av arkiv och diskutrymme. Detta håller snabbt på att bli ett tidskrävande jobb.

Historikdatabaser kommer med kraftfulla komprimeringsfunktioner. Med Proficy Historian komprimeras data först lokalt och därefter en gång till centralt innan den lagras i databasen. Arkiv skapas automatiskt, säkerhetskopieras och rensas, så du behöver ingen databasadministratör.

Grafiken visar en jämförelse mellan Proficy Historian och en relationsdatabas, där Proficy Historian har betydligt bättre diskutrymmeseffektivitet, även utan komprimering.

Det är viktigt att produktionsdata alltid finns tillgänglig. Relationsdatabaser erbjuder hög tillgänglighet av data som lagras i kluster, men är sårbara för nätverksavbrott. Beroende på var RDB insamlingen finns, vanligtvis på en lokal dator vid datakällan, kommer datainsamlingen att avbryts.

Historian-teknik säkerställer god tillgänglighet med redundans hos kollektorn. Proficy Historian kommer med “store & forward”-teknik, som buffrar data hos kollektorn lokalt vid källan i händelse av ett avbrott. Den buffrade data överförs sedan till den centrala servern när nätverket är återställt, vilket säkerställer att du inte förlorar data.

Nätverk och databaser är ständigt under attack från hackare och virus, varav många är riktade mot kända relationsdatabaser. SQL Injection / Insertion attacker är vanliga med relationsdatabaser.

Vissa historikdatabaser är immuna mot sådana attacker eftersom de inte tillåter att man infogar, uppdaterar eller raderar data via standardgränssnitt. Dessutom spårar historikdatabaser alla ändringar, inklusive användaråtkomst, konfigurationsförändringar, säkerhetsintrång och systemvarningar.

Vissa historikdatabaser, som Proficy Historian, stöder myndighetskrav som FDA 21 Part 11. Detta är inte en funktion som erbjuds i relationsdatabaser.

Processdatabasen Historian är utformad för att samla in mängder data från hela processen för processvisualisering. En “övergripande anläggningshistorikdatabas” som kopplar både “öar” av automationsdata i anläggningen och driftdata till affärssystem. Du kan jämföra tidigare produktionsorder och analysera data innan driftstopp, så att du enkelt kan identifiera trender, identifiera rotorsaker och genomföra förbättringsåtgärder.

För insamling, lagring och distribution av stora mängder högupplöst processdata kommer en Historian att ge dig den bästa lösningen.