XX廠實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案/pplife/111854/message.aspx1、系統(tǒng)分析1.1、項(xiàng)目背景隨著企業(yè)的發(fā)展和規(guī)模的擴(kuò)大，XX廠的信息化建設(shè)也得到了同步發(fā)展。已建成了企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)主干采用的是光纖通信，網(wǎng)絡(luò)遍布全廠的主要管理部門。標(biāo)志著XX廠的計(jì)算機(jī)應(yīng)用達(dá)到了一個(gè)較高的水平。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是生產(chǎn)制造集成系統(tǒng)（CMIS）的核心，它與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)一一起構(gòu)成一個(gè)信息集成環(huán)境。作為面向過程的軟件平臺(tái)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)既擔(dān)負(fù)著集成過程數(shù)據(jù)的責(zé)任，同時(shí)還擔(dān)負(fù)著連接底層控制網(wǎng)絡(luò)與上層管理信息網(wǎng)絡(luò)的責(zé)任，并直接支持過程監(jiān)控層和生產(chǎn)管理層的諸多應(yīng)用。直接監(jiān)控企業(yè)的生產(chǎn)操作、生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)管理和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)等，并最終提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)了企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。根據(jù)XX廠計(jì)算機(jī)應(yīng)用以及網(wǎng)絡(luò)建設(shè)現(xiàn)狀，我們從投資以及可實(shí)施性比較分析，制定了XX廠生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。通過后面具體說明的內(nèi)容的實(shí)施，可以完全滿足全廠生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)的建設(shè)需求。1.2、需求分析2?1總體目標(biāo)建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)平臺(tái)，完成業(yè)務(wù)管理層的管理網(wǎng)絡(luò)和操作控制層的控制網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，開發(fā)與DCS數(shù)據(jù)采集接口，實(shí)現(xiàn)與各種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的對(duì)接,采集和保存覆蓋XX廠全部生產(chǎn)裝置工藝數(shù)據(jù)信息，總數(shù)據(jù)采集點(diǎn)達(dá)40000個(gè)。并開發(fā)基于實(shí)時(shí)信息的查詢分析系統(tǒng)（流程圖瀏覽、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢、報(bào)警查詢、歷史報(bào)警查詢、歷史數(shù)據(jù)查詢、工藝參數(shù)分析、班組考核、生產(chǎn)利潤(rùn)查詢等）、調(diào)度報(bào)表生成器，構(gòu)造以控制生產(chǎn)成本為主線，以生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)管理信息平臺(tái)，通過與管理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的“無(wú)縫”連接，構(gòu)筑XX廠管控一體化信息集成系統(tǒng)。1?2?2、功能需求概述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)該包括幾個(gè)部分功能：DCS等現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、歷史數(shù)據(jù)管理，實(shí)時(shí)模擬圖監(jiān)測(cè)和組態(tài)，歷史數(shù)據(jù)分析，靈活報(bào)表，以及和ERP、OA等管理系統(tǒng)的集成等。自控系統(tǒng)采集的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)自動(dòng)傳遞給實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。⑴、DCS等與管理網(wǎng)的互連互通和手工數(shù)據(jù)錄入。對(duì)DCS、PLC、工業(yè)控制機(jī)系統(tǒng)等采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理，為管理系統(tǒng)和其他系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)。（2）、實(shí)時(shí)流程圖監(jiān)測(cè)功能和組態(tài)。需要以系統(tǒng)模擬流程圖的方式監(jiān)測(cè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)所有裝置運(yùn)行的實(shí)際情況，實(shí)時(shí)觀測(cè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)指標(biāo)。數(shù)據(jù)的顯示方式包括模擬量的實(shí)時(shí)數(shù)字顯示、開關(guān)量的實(shí)時(shí)圖形顯示，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)棒圖顯示、列表式顯示以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)

果顯示等；當(dāng)數(shù)據(jù)超過規(guī)定的限值時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)產(chǎn)生報(bào)警信息，依據(jù)設(shè)定的策略報(bào)警?？梢宰远x實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的刷新速度以及各崗位人員的訪問權(quán)限，并可隨時(shí)編輯各系統(tǒng)圖的表現(xiàn)形式。、歷史數(shù)據(jù)曲線功能?？梢杂^察某項(xiàng)指標(biāo)某一天的點(diǎn)值變化曲線及其報(bào)警線的顯示，可以同時(shí)觀察多項(xiàng)指標(biāo)曲線的對(duì)比顯示，并可自定義常用的曲線組；可以放大曲線的任意區(qū)域來(lái)查看各取點(diǎn)時(shí)間精確的點(diǎn)值信息；可以查看各項(xiàng)指標(biāo)的報(bào)警限值，統(tǒng)計(jì)每項(xiàng)指標(biāo)在給定時(shí)間段內(nèi)的最大值、最小值及其各自的取值時(shí)間，瀏覽超過報(bào)警限額運(yùn)行的時(shí)間點(diǎn)及其點(diǎn)值并進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)等。支持同一指標(biāo)不同時(shí)間段的數(shù)據(jù)在同一圖形框內(nèi)的對(duì)比顯示分析。、超限額運(yùn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)功能?？梢圆榭慈我鈪^(qū)間內(nèi)某項(xiàng)指標(biāo)超過報(bào)警限值運(yùn)行的時(shí)間累計(jì)情況，從而使管理者能根據(jù)此數(shù)據(jù)不斷調(diào)整、優(yōu)化生產(chǎn)過程，掌握設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，保障設(shè)備的良好、可靠和安全運(yùn)行。、靈活報(bào)表功能。應(yīng)實(shí)現(xiàn)按車間、分(子)公司等不同組織層次的生產(chǎn)班報(bào)、日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)等報(bào)表的組態(tài)、形成、查詢和統(tǒng)計(jì)匯總功能?？筛鶕?jù)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況和管理需要，定制各類生產(chǎn)報(bào)表，靈活設(shè)置報(bào)表的樣式。報(bào)表的每列數(shù)據(jù)可以是DCS/PLC/中控質(zhì)量/罐區(qū)檢尺數(shù)據(jù)等的某一項(xiàng)指標(biāo)，也可以是某幾項(xiàng)指標(biāo)的運(yùn)算表達(dá)式，也可以是相關(guān)崗位手工錄入的數(shù)據(jù)，并可在報(bào)表內(nèi)進(jìn)行計(jì)算、匯總等操作，提供方便的報(bào)表查詢與打印功能；報(bào)表相關(guān)聯(lián)的指標(biāo)數(shù)值可以是取值頻率為每秒鐘或每分鐘的平均值，也可以是某時(shí)刻的瞬時(shí)值。此功能的實(shí)現(xiàn)可以為企業(yè)的管理者及時(shí)、快速的了解生產(chǎn)情況，分析生產(chǎn)過程提供依據(jù)。、設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)檢測(cè)。將壓力容器、高溫等重要設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，通過現(xiàn)有檢測(cè)點(diǎn)(可增加必要的檢測(cè)點(diǎn))，引入生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)，檢測(cè)、記錄參數(shù)變化情況，并為設(shè)備的預(yù)測(cè)性維修奠定基礎(chǔ)。、罐區(qū)管理。根據(jù)罐區(qū)提供的數(shù)據(jù)建立動(dòng)態(tài)的罐區(qū)罐位動(dòng)態(tài)圖，用動(dòng)態(tài)流程圖的形式直觀顯示出原油、半成品油、成品油量的動(dòng)態(tài)分布和流動(dòng)情況，不能自動(dòng)采集的有關(guān)數(shù)據(jù)可采用人機(jī)交互的方式手工錄入。、有與ERP等管理系統(tǒng)的集成功能。3、功能設(shè)計(jì)通過上述需求分析，系統(tǒng)應(yīng)具有下述功能：3?1、數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)的規(guī)劃設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)的命名規(guī)則、數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)的命名與儀表位號(hào)的關(guān)聯(lián)規(guī)則。3?2、數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)的選擇和分類根據(jù)上層應(yīng)用，對(duì)來(lái)自生產(chǎn)裝置和罐區(qū)的過程參數(shù)、重要計(jì)量數(shù)據(jù)及主要質(zhì)

量數(shù)據(jù)等進(jìn)行選擇。13?3、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集接口平臺(tái)總體解決方案實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集接口平臺(tái)是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)用中一個(gè)重要組成部分，它位于生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)之間，實(shí)現(xiàn)DCS、PLC、現(xiàn)場(chǎng)總線、智能儀表、各種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及其他應(yīng)用系統(tǒng)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)。提供一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集接口平臺(tái)總體解決方案，所有的DCS、PLC、現(xiàn)場(chǎng)總線、智能儀表、各種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及其他應(yīng)用系統(tǒng)按照這個(gè)解決方案的體系結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。3?4、數(shù)據(jù)采集接口軟件XX廠底層控制系統(tǒng)和數(shù)采系統(tǒng)類型比較多，位置也很分散，具體需要連接的裝置型號(hào)和采集點(diǎn)，參見附表一。根據(jù)附表一，提供需要配置的接口數(shù)量和規(guī)格要求。接口軟件能夠接受來(lái)自以下系統(tǒng)的數(shù)據(jù)：生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；用戶界面人工輸入的數(shù)據(jù)；其他軟件包經(jīng)應(yīng)用程序接口寫入的數(shù)據(jù)。接口軟件能為其他系統(tǒng)提供輸出數(shù)據(jù)：通過I/O接口將數(shù)據(jù)送至DCS；程序接口送至其他各應(yīng)用系統(tǒng)。接口軟件與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的連接：故障自動(dòng)恢復(fù)的功能。提供接口軟件的二次開發(fā)技術(shù)，以滿足將來(lái)的需求。13?5、組態(tài)功能提供批量定義的數(shù)據(jù)記錄組態(tài)工具。提供數(shù)據(jù)記錄的在線修改、增加和刪除功能。提供方便、易用的流程圖繪制工具，具有自定義圖形模板和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)點(diǎn)的定義功能。1?3?6、時(shí)鐘同步實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與采集站的時(shí)鐘同步。在滿足系統(tǒng)安全、管理規(guī)定的條件下，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、采集站與生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的時(shí)鐘同步。1?3?7、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)交換提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)(ORACLE,Sybase)的數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與ERP系統(tǒng)的集成。提供一組工具或組件，用戶通過靈活的定義組態(tài)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換。1?3?8、生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工廠過程數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、監(jiān)視和分析，通過對(duì)企業(yè)生產(chǎn)情況進(jìn)行歷史和現(xiàn)狀的對(duì)比分析，從而實(shí)現(xiàn)工廠級(jí)的實(shí)時(shí)管理；通過對(duì)原材料、產(chǎn)成品、物料、能量計(jì)量監(jiān)控和產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控，協(xié)調(diào)全廠生產(chǎn)運(yùn)行物料和能

量的平衡狀態(tài)，指導(dǎo)裝置優(yōu)化操作。支持WEB發(fā)布方式，提供生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控，做到中文界面、用戶友好。提供客戶端方式的應(yīng)用，做到中文界面，用戶友好，滿足調(diào)度等特殊需要。監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分類顯示，同一個(gè)裝置對(duì)于不同的使用人員，呈現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)界面。如企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)需要的是進(jìn)料、產(chǎn)品、加工量、收率等，工藝管理員需要的是工藝指標(biāo)值，設(shè)備管理人員關(guān)心的是設(shè)備狀態(tài)。生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控內(nèi)容支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出，如EXCEL，格式文件等。13?9、歷史趨勢(shì)分析通過選擇有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)，快速、動(dòng)態(tài)的生成任意時(shí)間間隔的曲線，方便用戶查看、保存。提供工藝參數(shù)的歷史與當(dāng)前工況的對(duì)比。3?10、報(bào)警管理和事故追憶系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)有自動(dòng)報(bào)警功能。提供設(shè)置報(bào)警級(jí)別、報(bào)警限功能。報(bào)警信息的記錄、維護(hù)和管理功能。提供事故追憶功能，當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)警，啟動(dòng)事故記錄，記錄相關(guān)報(bào)警、事件、時(shí)間及相關(guān)的大量信息。提供事故追憶的事故分析功能。提供事故追憶的管理功能，由有權(quán)用戶進(jìn)行事故管理的設(shè)定、修改、取消等。3.11、査詢、報(bào)表功能方便實(shí)現(xiàn)客戶端查詢和各級(jí)管理人員的動(dòng)態(tài)WEB查詢，查詢界面能自動(dòng)適應(yīng)各級(jí)管理人員的要求，通用性好、靈活性強(qiáng)；為保證今后系統(tǒng)報(bào)表功能的正常運(yùn)行，適應(yīng)用戶機(jī)構(gòu)變化，系統(tǒng)具有報(bào)表自定義功能，方便用戶自行對(duì)報(bào)表樣式進(jìn)行修改。1.3.12、用戶管理系統(tǒng)設(shè)置用戶管理功能，設(shè)置權(quán)限管理（如：系統(tǒng)管理員、應(yīng)用開發(fā)員、管理人員、一般人員），對(duì)不同級(jí)別的用戶有相應(yīng)的操作權(quán)力。3?13、系統(tǒng)維護(hù)功能提供數(shù)據(jù)庫(kù)的在線及自動(dòng)備份功能，能實(shí)現(xiàn)完全及增量備份。提供數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)冗余功能，實(shí)現(xiàn)磁盤鏡像或磁盤陣列。提供數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)功能，在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)崩潰時(shí)，提供緊急恢復(fù)功能。提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、采集站的集中監(jiān)控，能遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、采集站的重配置、啟動(dòng)、停止、切換等管理任務(wù)。提供標(biāo)準(zhǔn)化的接口讓用戶進(jìn)行二次開發(fā)。2、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可以選用多種通用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的一種（如Infoplus.21，PI，力控Pspace2.1,InSQL等）；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口選用北京三維力控科技有限公司的數(shù)據(jù)接口SW-RTDB-DA；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上層

應(yīng)用工具選用三維力控公司的數(shù)據(jù)庫(kù)客戶端流程組態(tài)軟件（V2.1）；選用三維力控公司的OdbcBridge用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享；同時(shí)三維力控公司提供了SDK做為用戶在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)上進(jìn)行二次開發(fā)的工具。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用C/S結(jié)構(gòu)和B/S結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)接口及其管理采用C/S結(jié)構(gòu)；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)應(yīng)用采用C/S結(jié)構(gòu)，同時(shí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)也可從瀏覽器（IE或Netscape）中查詢。2?1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)流系統(tǒng)由數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)應(yīng)用四個(gè)層次構(gòu)成。見下圖:如上圖，數(shù)據(jù)源指實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的來(lái)源，主要有DCS和PLC；數(shù)據(jù)管理指生產(chǎn)數(shù)據(jù)（實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)）在兩種數(shù)據(jù)庫(kù)（實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)）中的數(shù)據(jù)保存、數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享；數(shù)據(jù)集成指各種數(shù)據(jù)基于Web的集成，包括統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)應(yīng)用方式等；數(shù)據(jù)應(yīng)用指用戶在本地或遠(yuǎn)程對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的訪問和利用。2.2、采集點(diǎn)列表2.3、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及軟件環(huán)境網(wǎng)絡(luò)環(huán)境如下圖所示，服務(wù)器端以Windows2000Server為操作系統(tǒng)，安裝實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和接口軟件服務(wù)器端模塊SW-RTDB-DAServer。數(shù)據(jù)采集機(jī)

以Windows2000Professional為操作系統(tǒng)，安裝SW-RTDBClient?？蛻魴C(jī)可安裝任意Windows系列操作系統(tǒng)。2?4、軟件結(jié)構(gòu)及模塊設(shè)計(jì)本軟件系統(tǒng)自上而下可分為五個(gè)層次和兩個(gè)流向(數(shù)據(jù)流和管理流)。.下層驅(qū)動(dòng)程序：運(yùn)行于DCS操作站或PLC上位機(jī)。?數(shù)據(jù)采集和發(fā)送：運(yùn)行于數(shù)據(jù)采集機(jī)。?數(shù)據(jù)收集：運(yùn)行于服務(wù)器。?實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)：運(yùn)行于服務(wù)器。.上層工具：運(yùn)行于客戶機(jī)。2?5、下層驅(qū)動(dòng)一般下層驅(qū)動(dòng)為DCS端的數(shù)據(jù)接口程序，基本在DCS建設(shè)完成后，就已經(jīng)具備了。2.6、DCS數(shù)據(jù)接口設(shè)計(jì)6.1整體設(shè)計(jì)各個(gè)DCS裝置的數(shù)據(jù)刷新頻率會(huì)因現(xiàn)場(chǎng)通信條件不同而有差異，整個(gè)數(shù)采系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集頻率根據(jù)不同的要求可進(jìn)行任意設(shè)定，每套裝置采集數(shù)據(jù)點(diǎn)為不宜超過3000點(diǎn)，所有控制系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)點(diǎn)不超過50000點(diǎn)。數(shù)據(jù)采集邏輯聯(lián)網(wǎng)

圖如下圖所示，每個(gè)采集控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集站，除了向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)之外，還具有顯示數(shù)據(jù)的功能。2?6?2采集站的功能和控制系統(tǒng)通訊，取得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。九與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。九顯示軟件運(yùn)行狀況。九顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。九自動(dòng)恢復(fù)連接功能。九接口軟件具備開發(fā)的、功能強(qiáng)大的二次開發(fā)能力。提供了功能豐富、說明詳細(xì)的API，還提供了VB和VC的實(shí)例。九6.3采集位號(hào)的設(shè)計(jì)安排大的原則是能夠自動(dòng)采集的各裝置實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，都盡量采集，對(duì)不能進(jìn)行自動(dòng)采集的，但對(duì)以后的上層應(yīng)用系統(tǒng)有實(shí)際需求的，先進(jìn)行手工錄入，待條件成熟后再考慮進(jìn)行自動(dòng)采集。一般實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)包括：溫度、壓力、流量、液位、密度、含量、電流、電壓、機(jī)泵開關(guān)等。但為了后續(xù)的應(yīng)用、可以計(jì)劃將以后需要應(yīng)用的數(shù)據(jù)接入現(xiàn)場(chǎng)SCADA系統(tǒng)中，以便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集，完善企業(yè)信息化所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。6.4其他裝置的安排

對(duì)于目前不具備自動(dòng)采集的條件，當(dāng)這些裝置經(jīng)改造后具備采集條件時(shí)，需要及時(shí)的將其擴(kuò)充到該實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中來(lái)。2?6?5采集工控機(jī)的安排采集工控機(jī)主要的目的是采集數(shù)據(jù)，同時(shí)作為網(wǎng)關(guān)存在起到隔離作用。在保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，有條件時(shí)可以考慮將一臺(tái)工控機(jī)同時(shí)作為幾套DCS的采集站。后面總設(shè)備清單中需要工控機(jī)數(shù)量是在不考慮“一帶多”的方式下作出的。在“一帶多”的模式下運(yùn)行必須具備以下幾個(gè)條件：同時(shí)采集的DCS要求其網(wǎng)絡(luò)能同時(shí)聯(lián)入采集站；同時(shí)采集的位號(hào)不能大于5000點(diǎn)6.6各裝置采集方案設(shè)計(jì)以下分別對(duì)不同類型的控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法進(jìn)行說明。（1）ABB的F20OO（OPC）原理：OPC是OLEforProcessControl的簡(jiǎn)稱，是用于過程控制的OLE（對(duì)象鏈接和嵌入）。OPC定義了一套基于MicrosoftOLE/COM或DCOM的接口訪問方式，符合或支持OPC協(xié)議的應(yīng)用程序只要基于TCP/IP協(xié)議可以互相訪問，就可以通過OPC協(xié)議交換數(shù)據(jù)。浙大中控的SupconJX-300x已經(jīng)具備OPC通訊模塊，采集方案的硬件連接如下圖所示，在數(shù)據(jù)采集工控機(jī)上安裝兩塊網(wǎng)卡，其中一塊與PLC上位機(jī)（或DCS工程師站）相連，其IP地址和PLC上位機(jī)在同一網(wǎng)段上；另一塊網(wǎng)卡通過交換機(jī)連接在廠局域網(wǎng)上，其IP地址和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器在同一網(wǎng)段上。這樣，數(shù)采工控機(jī)就可以同時(shí)和PLC上位機(jī)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行通訊。在PLC上位機(jī)（或DCS工程師站）上配置啟動(dòng)OPCServer，并授權(quán)數(shù)采工控機(jī)的登錄用戶可以訪問，在工控機(jī)上安裝并啟動(dòng)SW-RTDB-IOClientForOPC，SW-RTDB-IOClient通過OPC和PLC上位機(jī)上安裝的OPCServer服務(wù)通訊，取得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上安裝的SW-RTDB-IOServer寫實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)至實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。Emerson的Provax(CHIP)該套裝置的DCS是Fisher—Rosemont公司的PROVOX系統(tǒng)，該系統(tǒng)有上位機(jī)VAX-4000工作站，其操作系統(tǒng)為OpenVMS,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為DECNET。SW-RTDB-IOClientforFisherPROVOX程序的一部分I/ODriver駐留在VAX小型機(jī)上，另外主要的一部分Collect駐留在采集站上，這兩部分再通過TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通訊，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集到采集站，采集站再根據(jù)需求將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送至實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中。駐留在VAX機(jī)中的程序接收采集站發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)位號(hào)組態(tài)表，按數(shù)據(jù)位號(hào)組態(tài)表讀取數(shù)據(jù)，不斷地發(fā)往采集站。駐留在采集站上的程序每次啟動(dòng)時(shí)先接收SW-RTDB-IOServer程序發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)組態(tài)表，然后發(fā)往VAX，VAX機(jī)上的程序接到數(shù)據(jù)組態(tài)表后，按數(shù)據(jù)組態(tài)表讀取測(cè)點(diǎn)值，每隔4~15秒向采集站傳送一次。采集站上的程序每接到一次實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，就處理后發(fā)往服務(wù)器上的SW-RTDB-IOServer程序；采集站上的程序還能顯示VAX機(jī)發(fā)來(lái)的原始數(shù)據(jù)，記錄可能的系統(tǒng)故障原因。手工輸入對(duì)于常壓、老催化、罐區(qū)、化驗(yàn)、公用工程等不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集的，而實(shí)際需要生產(chǎn)數(shù)據(jù)的，都設(shè)計(jì)為手工輸入，輸入頻率由用戶自己設(shè)定。2.7、RTDB-DASERVER采集平臺(tái)數(shù)據(jù)采集站設(shè)備接口RTDB-DA主要功能是與DCS、PLC和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)。RTDB-DA是多功能、多層次、多服務(wù)對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備數(shù)據(jù)接口，向下可采集數(shù)十種DCS、PLC及數(shù)采機(jī)的數(shù)據(jù)，向上不僅與Pspace2.1服務(wù)器交換數(shù)據(jù)，還可與各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)(如Infoplus.21、PI、PHD、IndustrySQL等)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，橫向可與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)(Oracle、DB2、Sybase、MSSQLServer)和Web服務(wù)器等雙向交換數(shù)據(jù)。

RTDB-DA分為服務(wù)器端(RTDB-Server)和數(shù)采機(jī)端(RTDB-IO)兩部分。RTDB-NETServer主要功能是把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求傳遞給數(shù)采機(jī)，并把數(shù)采機(jī)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)。RTDB-IOSERVER的主要功能是根據(jù)需求從下層實(shí)時(shí)設(shè)備上取得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)給RTDB-Server并在采集站本地保存四十八小時(shí)的歷史數(shù)據(jù)。RTDB通訊服務(wù)程序與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器安裝在同一臺(tái)服務(wù)器上，RTDB-DA安裝在另一臺(tái)機(jī)器上，我們稱為數(shù)采機(jī)。采用此模式采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，其主要目的是確保對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、操作不影響DCS控制層的安全穩(wěn)定。因?yàn)閿?shù)采機(jī)將企業(yè)管理網(wǎng)和DCS控制網(wǎng)隔離開，數(shù)據(jù)的交換是由接口軟件實(shí)現(xiàn)的。由于采集站和服務(wù)器的時(shí)鐘肯定時(shí)不一樣的，所以需要以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和記錄，從而實(shí)現(xiàn)與采集站的時(shí)鐘同步。RTDB-DAServer就具有這一功能，它自動(dòng)監(jiān)測(cè)采集站的時(shí)鐘，當(dāng)其和服務(wù)器的時(shí)鐘偏差超過一秒后，就自動(dòng)將采集站的時(shí)鐘設(shè)為服務(wù)器的時(shí)鐘。RTDB-IO數(shù)據(jù)流圖如下所示：2?8、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)2?8?1、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的特性用戶組態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和流程圖九多種主機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)存取九實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)分析工具九支持先進(jìn)控制、生產(chǎn)優(yōu)化管理九2?8.2、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的主要作用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的核心，主要功能是對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)管理，與其它模塊進(jìn)行通訊，支持各種應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)的訪問，設(shè)置組態(tài)信息和對(duì)用戶權(quán)限進(jìn)行控制管理。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器接收并管理各DCS采集站采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，響應(yīng)客戶端對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的查詢。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的核心部分是對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的管理，它將所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理后存貯,保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性、完整性，提高了磁盤的利用率，而且其先進(jìn)的壓縮技術(shù)和數(shù)據(jù)存取方式保證了對(duì)客戶端的請(qǐng)求作出快速響應(yīng)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)不僅可用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、計(jì)劃調(diào)度、工藝改進(jìn)、事故分析，同時(shí)還可以將數(shù)據(jù)傳送至關(guān)系型

數(shù)據(jù)庫(kù)中，為廠領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)管理部門服務(wù)。在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的支持下，可實(shí)現(xiàn)裝置的先進(jìn)控制、流程模擬、優(yōu)化、計(jì)劃、專家系統(tǒng)等。服務(wù)器操作系統(tǒng)平臺(tái)為Windows2000Server，在服務(wù)器上安裝有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和RTDB-IOServer兩個(gè)模塊。2?8?3、服務(wù)器位號(hào)模板的設(shè)計(jì)為增強(qiáng)位號(hào)的統(tǒng)一性，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)時(shí)要求有統(tǒng)一的命名規(guī)則、數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)的命名與儀表位號(hào)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。8.4、服務(wù)器組態(tài)9、上層應(yīng)用上層工具的主要功能是對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和分析，幾乎所有的工具都支持打印，數(shù)據(jù)導(dǎo)出到文本或Excel等功能。它包括以下工具：2?9?1、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)査詢工具（View）：流程圖組態(tài)（Draw）:繪制平面流程圖和立體流程圖；九流程圖瀏覽（View）:實(shí)時(shí)查看生產(chǎn)流程，可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分層顯示，同一個(gè)裝置對(duì)于不同的使用人員，呈現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)界面。如企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)需要的是進(jìn)料、產(chǎn)品、加工量、收率等，工藝管理員需要的是工藝指標(biāo)值，設(shè)備管理人員關(guān)心的是設(shè)備狀態(tài)；九實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)一覽（Detail）:以表格方式查詢實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；九歷史數(shù)據(jù)曲線（His）:查看歷史數(shù)據(jù)并以曲線方式顯示。可以同時(shí)查看多個(gè)位號(hào)信息，把相關(guān)的數(shù)據(jù)放在同一幅曲線圖中比較。九報(bào)警查詢（Alarm）:當(dāng)某一位號(hào)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)在超出報(bào)警上下限時(shí)則提示報(bào)警，幫助用戶及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的異常情況。對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的所有報(bào)警進(jìn)行瀏覽和管理，選擇特定位號(hào)和特定時(shí)間，從而對(duì)任何時(shí)間的歷史報(bào)警做出方便、快速的查詢。九異常報(bào)警查詢：某一位號(hào)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)在一段時(shí)間內(nèi)一直不變時(shí)則提示報(bào)警，幫助用戶發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)異?；騼x表異常。九數(shù)采狀態(tài)監(jiān)視（Monitor）:監(jiān)視所有數(shù)采程序的運(yùn)行狀態(tài)，給出相關(guān)采集信息，也可以查看各位號(hào)的當(dāng)前值和位號(hào)的靜態(tài)信息。是管理員的好幫手。九2.9.2、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析工具（Analyse）:班組考核（ClassExam）:對(duì)班組各重要的工藝指標(biāo)進(jìn)行跟蹤，并在線進(jìn)行評(píng)測(cè)，能計(jì)算出各工藝參數(shù)的平均值，平穩(wěn)率、合格率等。對(duì)各重要的報(bào)警信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)簡(jiǎn)單