實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫：推進(jìn)生產(chǎn)管理信息化

□

生產(chǎn)過程中各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集與存儲(chǔ)，是企業(yè)現(xiàn)代化管理和科學(xué)決策的重要組成部分。燕山石化公司實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)投用后，運(yùn)行穩(wěn)定，功能實(shí)用，效果顯著，尤其是將分散的信息資源加以集成，將管理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的信息有機(jī)地結(jié)合起來，使企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)控制系統(tǒng)與信息管理系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體，為企業(yè)的生產(chǎn)監(jiān)控、質(zhì)量管理以及生產(chǎn)決策提供大量實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和分析手段，形成了真正意義上的全公司實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息系統(tǒng)集成，大大加強(qiáng)了對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營的指揮和全面管理。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

燕山石化是一家特大型石油化工企業(yè)，以原油為原料生產(chǎn)200多個(gè)品種（牌號(hào)）的石油石化產(chǎn)品，工藝過程極為復(fù)雜。因此，該公司采用目前石化行業(yè)廣泛應(yīng)用的Inforplus.21實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，構(gòu)造基于現(xiàn)有工控網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，促進(jìn)了企業(yè)管理水平的提高。該公司在項(xiàng)目的實(shí)施過程中采用了模塊化結(jié)構(gòu)，分步實(shí)施，建立層次分明的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)(見下頁圖)。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的采集站安裝有DCS數(shù)據(jù)采集接口，CIMIO SERVER通過對(duì)接口的讀取，完成與各種控制設(shè)備的對(duì)接。服務(wù)器安裝了ASPEN公司的Inforplus.21，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集、處理、儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)發(fā)；流程圖通過Picture Edit Studio進(jìn)行發(fā)布。終端用戶通過C/S或B/S實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和流程圖的查詢。

燕山石化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫具有以下特點(diǎn)：

1.具有分布式結(jié)構(gòu)，支持C/S和B/S應(yīng)用。用戶的應(yīng)用程序可以分散在多個(gè)服務(wù)器上，每個(gè)服務(wù)器分別處理各個(gè)監(jiān)控對(duì)象的數(shù)據(jù)采集、歷史數(shù)據(jù)保存、報(bào)警處理等。運(yùn)行在其他工作站上的客戶端應(yīng)用程序，對(duì)這些服務(wù)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控、管理。用戶看到的似乎不是一個(gè)分散的數(shù)據(jù)庫，而是一個(gè)數(shù)據(jù)模式為全局?jǐn)?shù)據(jù)模式的集中式數(shù)據(jù)庫。在構(gòu)建分布式數(shù)據(jù)庫時(shí)，支持較多的網(wǎng)絡(luò)通信方式，如TCP/IP網(wǎng)絡(luò)、串行通信（RS232/422/485）等。在B/S應(yīng)用中，可定義客戶數(shù)，能夠方便、快速地增加用戶節(jié)點(diǎn)。只需在WEB服務(wù)器上進(jìn)行發(fā)布，客戶端就可以瀏覽到所需要的畫面和數(shù)據(jù)。即使遠(yuǎn)離工廠現(xiàn)場，仍可實(shí)時(shí)瀏覽服務(wù)器上的過程圖形，了解工廠的實(shí)時(shí)生產(chǎn)運(yùn)行情況。

2.具有靈活的I/O設(shè)備擴(kuò)展結(jié)構(gòu)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫可以根據(jù)用戶需要靈活地與各種I/O設(shè)備通訊。如果有新的設(shè)備需要加入，可以根據(jù)該設(shè)備的通訊協(xié)議或者通過開放的接口等方式開發(fā)驅(qū)動(dòng)程序把數(shù)據(jù)采集到系統(tǒng)，這些驅(qū)動(dòng)程序統(tǒng)一管理和存放，使用方便簡潔，可以滿足用戶的不同需求。

3.采用緩沖技術(shù)和壓縮技術(shù)，實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的快速訪問和海量存儲(chǔ)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫可保存歷史數(shù)據(jù)，且可任意指定保存時(shí)間，中間可隨時(shí)停止和恢復(fù)。保存歷史數(shù)據(jù)時(shí)，先保存在內(nèi)存緩沖區(qū)內(nèi)，緩沖區(qū)滿時(shí)才一次性寫盤，讀歷史數(shù)據(jù)時(shí)先從緩沖區(qū)取數(shù)據(jù)，取不到再到硬盤取，可大大提高查詢歷史數(shù)據(jù)速度。歷史數(shù)據(jù)采用時(shí)間變化壓縮方法，即當(dāng)數(shù)據(jù)變化時(shí)才進(jìn)行保存，既節(jié)省外存空間，又保證數(shù)據(jù)精度，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的海量存儲(chǔ)。用戶可以根據(jù)自己的需要配置歷史數(shù)據(jù)保存的時(shí)間，只要計(jì)算機(jī)的硬盤足夠大，歷史數(shù)據(jù)可以無限制地保存下去。

完善實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用功能

該公司實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種設(shè)備的數(shù)據(jù)采集以及分布式數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)通訊，實(shí)現(xiàn)了分布式的數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)查詢。

為了讓生產(chǎn)管理人員在辦公室即可監(jiān)控生產(chǎn)裝置的現(xiàn)場情況，提高生產(chǎn)管理信息化水平，燕山石化在建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上又開發(fā)了流程圖瀏覽、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢、歷史趨勢分析等應(yīng)用系統(tǒng)。

流程圖瀏覽。以C/S和B/S兩種方式瀏覽流程圖。對(duì)Infoplus.21實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的訪問，有并發(fā)用戶數(shù)(即在同一時(shí)間訪問服務(wù)器的人數(shù))的限制，而WEB方式的瀏覽通過IE就可以直接訪問各裝置流程圖，非常快捷方便。面向公司、廠、車間的各職能技術(shù)、管理人員，實(shí)時(shí)顯示各裝置的工藝流程的信息，通過過程畫面對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的在線監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，有效預(yù)防了故障的發(fā)生，減少裝置的停車次數(shù)，大大提高了管理效率。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢。對(duì)于公司、廠兩級(jí)管理人員，需要經(jīng)常下車間巡視不同裝置的生產(chǎn)運(yùn)行情況?；趯?shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢，管理者可以任意查詢關(guān)注的工控位號(hào)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而了解裝置的重要工藝數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，大大提高了工作效率。

歷史趨勢分析。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫可以保存連續(xù)幾年的裝置運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)，這樣方便用戶查看重要生產(chǎn)數(shù)據(jù)的歷史趨勢。提供給用戶的歷史趨勢分析圖，既可以查看某一時(shí)刻的歷史數(shù)據(jù)，也可以顯示在調(diào)整時(shí)間范圍內(nèi)的所有的歷史數(shù)據(jù)，為各用戶分析裝置的運(yùn)行數(shù)據(jù)，及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)異常情況提供快捷可靠的服務(wù)。