实时数据库平台实施技术综述

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1、实时数据库平台实施技术综述企霍尼韦尔中国公司■领人机界而日期：2010-10-240引言众所周知，由于技术发展的原因，企业生产过程监控采川着来向众多厂商的不同种类的监控系统。这些系统都是面向装置或设备的，每个系统只能采集或管理相应装置或设备在运行过程中产牛的部分实时数据。就企业整体而言，缺乏一个统一的、完整的、企业级实时数据管理平台，以支持多装置/设备协调优化控制和生产管理实时决策优化。由于生产过程产生的数据有效期短,而数据量大，传统的集散式控制系统(DCS)和关系数据库技术并不能完全解决问题。DCS数据存储能力有限，同吋企业中异构的DCS无法进行•有效的数

2、据共亭；而流行的关系数据库数据处理速度低，关系数据模型无法对牛产过程数据进行高效的存储。由此，人们将实时数据处理技术与数据库技术结合，开发出了实时数据库系统，为企业信息化提供统一而完整的企业级实时数据炸服务平台，使金业经营管理决策层能够对生产过程进行实吋动态监控与分析，随时掌握企业运行状况，及时发现问题并进行处理，从而降低牛产成本，捉高产品质量。在此基础上，实现实时网络和管理网络、实时数据库和管理数据库的无缝集成，加强数据采集、整合、集成和应川，建立企业成木控制体系，可以为ERP系统提供实吋、可靠、准确、唯一性的经营和成木数据，全而提高企业经济效益和市场竞争

3、能力。2004年在中国海洋石油总公司的天然气下游专业公司一中海石油化学有限公司(以下简称化学公司)，实施霍尼韦尔公司的Uniformance实时数据库平台，本文作者作为主要技术人员，全程主持了该项口的技术工作，现对实施过程小涉及到的相关技术要点、实施技术难点及注意爭项作i个综述，希望能对同行有所启示。1实时数据库实时数据库系统是其数据和事务都具有时间属性，或显式的时间约束的数据库系统。在实时数据丿牟系统中，事务处理的正确性不仅依赖丁逻辑结果的正确性，而且依赖丁•逻辑结果产牛的时间是否满足相应的时间约束。实时数据库系统小的数据对彖都有一个有效时间间隔，表示它在

4、这个时间段内足够真实地反映了物理环境的当前状态。因此，任何与该数据对象有关的事务处理必须在有效的时间间隔内完成。也就是说，实时数据库系统中的事务处理时间具有可预测性。霍尼韦尔公司Uniformance是工厂服务的信息数据库及历史化模件。它采集、集成、保持长时间的历史数据，包括连续和离散的牛产数据、过程性能以及过程相关数据。Uniformance^供实时数据库以及历史数据库功能，它具有如下的优点：1）系统的分布式多级结构增加了数据安全、降低了系统和网络负荷。2）具备很强的信息处理功能，能将采集的原始数据经过处理变成最终川户需要的信息。3）提供多个客户端工具软件

5、，以便管理人员访问更多及更高精度的历史信息以实现过程分析、故障查找、过程改善、事故分析及跟踪利牛成各种报表等多项任务4）实现了实时数据库PHD与Oracle关系数据库的一体化管理，用户在关系数据库小直接通过位号即可调用牛产实时数据。5）基TWebServer的牛产管理信息浏览方案。6）提供多种实时数据接口RDI,全部为产品化接口，可靠性高。7）对采集的实时数据点数没有数量限制，具备较高的性价比。8）丰富的上层应用模件和开放的数据库接口，为今后的ERP等应用打下基础。9）国内多家石化、化工企业成功的实施案例。2数据采集接口实施实时数据平台的关键技术是如何采集各

6、个控制系统的牛产实时数据，即数据采集接口技术。通过多年的技术发展，数据釆集技术山最初的RS232、RS485、Modbus、DDE,发展到目前最新的0PC2.0接口规范。OPC（OLEforProcessControl）是一个工业标准，它由一些世界上占领先地位的自动化系统和硬件、软件公司与微软（Microsoft）紧密合作而建立的。这个标准定义了应用Microsoft操作系统在基丁PC的&户机Z间交换口动化实时数据的方法。管理这个标准国际组织是OPC基金会，0PC基金会现有会员已超过220家。遍布全球，包括世界上所有主要的自动化控制系统、仪器仪表及过程控制系

7、统的公司oOPC已被确定为全球事实性的工业标准。0PC基于微软的OLE（现在的ActiveX）、COM（部件对象模型）和DCOM（分布式部件对象模型）技术。OPC包括一整套接口、属性和方法的标准集，川于过程控制和制造业自动化系统。ActiveX/COM技术定义各种不同的软件部件如何交互使用和分享数据。不论过程中采用什么软件或设备，OPC为多种多样的过程控制设备之间进行通信提供了公用的接口。简言之，应用OPC接口实现数据采集，対于监控系统厂商而言，需要其依据OPC规范开发出各自的OPCServer,而对于实时数据库厂商而言，只需要一套满足0PC标准的OPCCl

8、ient软件，即可实现对所有监控系统的数据采集工作。