SCADA嵌入式数据库增加了核废料处理的安全性和效率

McObject数据库技术为斯摩棱斯克核废料装置的BISMARC操作界面和SCADA提供帮助。波罗的海信息系统(BIS)是一家立陶宛公司,旨在为核电站提供安全相关的IT系统,该公司开发了一种名为BISMARC的监控和数据采集(SCADA)产品,该产品依赖于McObject eXtremeDB内存数据库系统(IMDS)。

2011年1月6日

波罗的海信息系统(BIS)是一家立陶宛公司,旨在为核电站提供安全相关的IT系统,该公司开发了一种名为BISMARC的监控和数据采集(SCADA)产品,该产品依赖于McObject eXtremeDB内存数据库系统(IMDS)。BISMARC在俄罗斯斯摩棱斯克核电站的重大部署说明了实时、安全关键的工业控制带来的数据管理挑战,以及集成McObject的eXtremeDB嵌入式数据库技术的主要好处。

这些好处包括更短的上市时间:BIS通过使用节省了6个月的程序员时间eX郊区故事BIS高级软件工程师估计,数据库而不是内部开发的数据管理代码,并获得了经过验证的现成数据库的可靠性。通过嵌入eX郊区故事该工程师表示,BISMARC还获得了实时安全关键进程所需的响应能力,但使用传统的磁盘上、客户端/服务器和/或SQL关系数据库管理系统是不可能实现的。

斯摩棱斯克核电站的年发电量约为200亿千瓦小时,占俄罗斯核能发电量的1/7,该核电站使用BISMARC来确保核废料处理的安全性和效率。对于这种部署,工程师将BISMARC的分布式冗余客户机/服务器架构配置为两个操作员节点和一个管理员节点,运行在Debian Linux和现成的x86硬件上。节点——以及它们嵌入的节点eX郊区故事DB内存数据库-从控制核废料处理设备的可编程逻辑控制器(RTP公司的RTP 2500 PLC)接收恒定的信息流。

在每个节点上,eX郊区故事DB作为一个经典的SCADA“标记数据库”,管理大约10,000个标记或数据点,每个标记或数据点代表一个原子单位的信息,如单个输入或输出值。大约2000个点描述了实际的制造过程;其他则是系统保留的(例如,显示BISMARC当前的CPU使用情况)。其他标签支持告警等特殊功能。虽然斯摩棱斯克工厂主要使用BISMARC进行监控,但该系统使操作员能够通过覆盖PLC和直接控制机械来响应警报(可配置为闪烁的灯光,警报声等)。

在为BISMARC选择现成的数据库系统时,性能是一个关键考虑因素。例如,斯摩棱斯克用于核废料处理的标记数据库每秒更新三次,BISMARC保证响应时间为一秒或更短。BIS高级软件工程师Aleksej Penkov表示,实际响应时间约为100毫秒或更短。

斯摩棱斯克BISMARC部署实际上使用了两个数据库管理系统eX郊区故事DB IMDS支持实时的嵌入式进程,以及用于归档和配置的外部PostgreSQL关系DBMS。大多数标签由静态和动态(实时)属性组成。静态特征存储在PostgreSQL中,可以在系统关闭和重新启动时用于填充eXtremeDB数据库。eX郊区故事DB管理实时属性,当新数据从PLC到达时更新它们,并定期将这些信息刷新到PostgreSQL。

eX郊区故事DB数据库,包括其内存架构,本机C/ c++接口和高效索引,对于提供BISMARC标签数据库的性能要求至关重要,”Penkov说。这种级别的响应能力是传统关系DBMS无法实现的,因为它将所有数据存储到磁盘上,并且需要使用高级SQL数据库接口。我们很高兴地发现eX郊区故事DB及其高度优化的功能。”

在选择McObject的数据库之前,BIS团队考虑在内部编写数据管理代码。这种方法的缺点包括增加上市时间,以及“本土”数据库系统固有的大量调试和QA。通过选择,BIS可能节省了6个月的开发时间eX郊区故事Penkov表示,McObject对该产品的持续支持使其受益。

其他关键eX郊区故事BISMARC的DB特性包括对多种数据类型的支持,这可以实现高效的数据设计,以及可移植性。虽然BISMARC的Linux支持满足了大多数欧洲核电生产商的需求,但BIS可能有一天希望支持更多的嵌入式平台,或提供64位版本。eX郊区故事DB运行在包括所有主要服务器和实时操作系统(RTOSs)在内的平台上,甚至可以在没有操作系统的情况下以“裸板”配置运行。为了简化移植,其设计最大限度地减少了对特定于操作系统的特性的依赖。

“许多应用程序,特别是在实时工业控制和安全关键系统等领域,不能容忍传统dbms固有的延迟。eX郊区故事DB的设计精确地提供了控制系统所需的速度和可预测性,该产品在能源生产商的应用中得到了越来越多的采用。我们很高兴eXtremeDB在使BIS满足客户需求方面发挥着关键作用,”McObject首席执行官兼联合创始人Steve Graves说。

关于波罗的海信息系统

波罗的海信息系统公司专注于为核电站开发安全相关的IT系统。自2000年以来,BIS领导了该领域的创新项目,特别是在立陶宛(其总部所在地)、欧盟和前苏联。其BISMARC过程控制和监控SCADA系统可配置为大多数工厂监控任务。

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关于McObject

McObject由嵌入式数据库和实时系统专家创建,提供数据管理技术,使应用程序和设备更智能,更可靠,开发和维护更具成本效益。McObject的客户中包括BAE系统公司,西门子,菲利普斯,EADS, JVC,泰科热控制,F5网络,CA,摩托罗拉和波音等行业领导者。McObject总部位于华盛顿州的伊萨夸。

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McObject提供了这张在斯摩棱斯克安装的BISMARC操作界面的插图www.mcobject.com/january5/2011

——Mark T. Hoske编辑,CFE Media控制工程, www.globalelove.com

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