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AVEVA 系统平台数据模型设计教程
1 理解 AVEVA 系统平台
1.1 AVEVA 系统平台简介
AVEVA System Platform 是一个集成的工程和运营软件平台,由 AVEVA 公司
开发,旨在为工业设施提供从设计、建造到运营和维护的全生命周期解决方案。
该平台支持多种工业标准,如 OPC-UA、ODBC、DDE 等,使得数据能够在不同
的系统和设备之间无缝流动。AVEVA System Platform 的核心是其强大的数据模
型设计能力,这使得用户能够构建复杂且灵活的工业数据模型,以满足特定的
业务需求。
1.2 数据模型在 AVEVA 系统平台中的作用
数据模型在 AVEVA System Platform 中扮演着至关重要的角色。它定义了数
据的结构、属性和关系,是实现数据集成、分析和可视化的基础。通过精心设
计的数据模型,用户可以确保数据的一致性、完整性和准确性,从而提高决策
的质量和效率。例如,一个典型的工业数据模型可能包括设备、工艺流程、物
料、人员和维护活动等实体,以及它们之间的关联和属性。
1.2.1 示例:创建一个简单的设备数据模型
#
使用
AVEVA System Platform API
创建设备数据模型
import SystemPlatformAPI
#
连接到
AVEVA System Platform
api = SystemPlatformAPI.connect('localhost', 'admin', 'password')
#
定义设备类
device_class = api.createClass('Device', {
'attributes': {
'Name': {'type': 'string', 'required': True},
'Type': {'type': 'string', 'required': True},
'Location': {'type': 'string', 'required': False},
'Status': {'type': 'string', 'required': False}
},
'relations': {
'BelongsTo': {'type': 'Plant', 'cardinality': '1'}
}
})
2
#
定义工厂类
plant_class = api.createClass('Plant', {
'attributes': {
'Name': {'type': 'string', 'required': True},
'Address': {'type': 'string', 'required': True}
}
})
#
创建一个工厂实例
my_plant = plant_class.createInstance('My Plant', {'Address': '123 Industry Street'})
#
创建设备实例,并关联到工厂
my_device = device_class.createInstance('My Device', {'Type': 'Pump'}, {'BelongsTo': my_plant})
在上述示例中,我们首先定义了两个类:Device 和 Plant。Device 类包含设
备的基本属性,如名称、类型、位置和状态,以及一个关系 BelongsTo,用于将
设备关联到特定的工厂。然后,我们创建了一个工厂实例 My Plant,并创建了
一个设备实例 My Device,将其关联到 My Plant。
1.3 AVEVA 系统平台架构概述
AVEVA System Platform 的架构设计旨在提供高度可扩展性和灵活性。它基
于微服务架构,允许不同的组件独立运行和扩展,从而提高了系统的整体性能
和可靠性。平台的核心组件包括:
� 数据模型服务:负责数据模型的定义、管理和查询。
� 实时数据服务:处理和存储实时数据,支持高速数据访问和分析。
� 历史数据服务:存储历史数据,用于趋势分析和报告生成。
� 报警和事件服务:管理报警和事件,提供实时通知和响应机制。
� 用户界面服务:提供图形用户界面,支持数据的可视化和操作。
这种模块化的设计使得 AVEVA System Platform 能够轻松地集成到现有的 IT
和 OT 环境中,同时也便于系统的维护和升级。
通过理解 AVEVA System Platform 的数据模型设计和架构,用户可以充分利
用该平台的功能,构建高效、可靠和可扩展的工业自动化系统。
2 数据模型设计基础
2.1 数据模型概念解析
数据模型是数据库设计的核心,它描述了数据的结构、关系和操作。在
AVEVA System Platform 中,数据模型设计尤为关键,因为它直接影响到系统的
性能、数据的准确性和操作的便捷性。数据模型可以分为三种主要类型:概念
数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型。
� 概念数据模型:用于描述业务需求,定义实体和实体之间的关系。
� 逻辑数据模型:基于概念模型,进一步细化,定义数据的属性、
3
关系和规则,不涉及具体实现技术。
� 物理数据模型:是最详细的模型,它描述了数据在存储介质上的
具体实现方式,包括表、字段、索引等。
2.2 AVEVA 数据模型设计原则
AVEVA System Platform 的数据模型设计遵循以下原则:
1. 标准化:确保数据模型符合行业标准和最佳实践,如使用标准的
属性名称和数据类型。
2. 一致性:在整个系统中保持数据模型的一致性,避免数据冗余和
不一致。
3. 灵活性:设计时考虑未来可能的变化,使模型能够适应业务需求
的调整。
4. 性能优化:优化数据模型以提高查询和数据处理的效率。
5. 安全性:确保数据模型设计中包含适当的安全措施,保护数据不
被未授权访问。
2.3 数据模型设计工具介绍
AVEVA System Platform 提供了多种工具来辅助数据模型的设计和管理:
� AVEVA Engineering:用于创建和编辑概念数据模型,支持图形化
界面,便于直观理解实体和关系。
� AVEVA Marine:特别针对船舶和海洋工程的数据模型设计,包含
特定的实体和属性。
� AVEVA E3D Modeler:虽然主要用于三维建模,但也支持数据模型
的创建,适用于需要三维可视化的设计场景。
� AVEVA Data Hub:用于数据模型的集成和管理,支持数据的实时
更新和查询。
2.3.1 示例:使用 AVEVA Engineering 创建概念数据模型
假设我们需要为一个化工厂设计一个概念数据模型,主要实体包括“设备”、
“管道”和“阀门”。以下是如何使用 AVEVA Engineering 创建这些实体及其关
系的步骤:
1. 打开 AVEVA Engineering:启动 AVEVA Engineering 软件,创建一个
新的项目。
2. 定义实体:在项目中定义“设备”、“管道”和“阀门”三个实体。
3. 创建关系:定义“设备”与“管道”之间的关系,例如“设备”
可以有多个“管道”连接;同样,定义“管道”与“阀门”的关系,即
“管道”上可以有多个“阀门”。
// 示例:在 AVEVA Engineering 中定义实体和关系的伪代码
// 定义实体
Entity Device {
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kkchenjj
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