1  實施生產(chǎn)信息化的必要性分析��

    企業(yè)信息化就是使用現(xiàn)代信息技術(shù)和信息科學的方法來開發(fā)和利用各種各樣的信息資源，并以此為手段，進一步開發(fā)和有效利用物質(zhì)、能量、人力等資源，從而形成一個嶄新的社會生產(chǎn)力，推動社會往更高級的階段或形態(tài)進步。企業(yè)信息化可以使企業(yè)的管理更規(guī)范化、科學化和系統(tǒng)化，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，增強企業(yè)競爭力。企業(yè)管理的效率一直是企業(yè)管理專家們所關(guān)注的重點，信息化建設(shè)已逐漸成為企業(yè)發(fā)展的未來之路。��

    信息化的核心是數(shù)據(jù)的采集、存儲和加工分析。對于化肥企業(yè)來說，信息化主要包括企業(yè)經(jīng)營管理信息系統(tǒng)和實時生產(chǎn)管理系統(tǒng)，生產(chǎn)實時信息管理系統(tǒng)以實時數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)存儲載體，實現(xiàn)生產(chǎn)裝置工藝數(shù)據(jù)的自動采集、存儲和統(tǒng)計分析，完成生產(chǎn)信息的集成。��

    化肥企業(yè)生產(chǎn)裝置每天產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，例如一大化企業(yè)按已進入DCS和PLC的數(shù)據(jù)計算，裝置的生產(chǎn)數(shù)據(jù)點數(shù)在5000左右，以每10秒產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)進行計算，每天約產(chǎn)生43200000個數(shù)據(jù)，每年產(chǎn)生150多億個數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都分散在各個生產(chǎn)裝置，并且只有少量數(shù)據(jù)被DCS/PLC系統(tǒng)保留下來，沒有得到有效利用和挖掘，生產(chǎn)信息資源被極大浪費，而對于生產(chǎn)企業(yè)來說，這些數(shù)據(jù)是一個巨大的財富，實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動采集、存儲和分析利用，無疑將使企業(yè)生產(chǎn)管理發(fā)生革命性變化。以實時數(shù)據(jù)庫為平臺的生產(chǎn)實時信息系統(tǒng)，是將企業(yè)現(xiàn)有的自控系統(tǒng)進行聯(lián)網(wǎng)，通過生產(chǎn)工藝參數(shù)的自動采集、存儲和分析，將自動化孤島的信息實時集中到一起，實現(xiàn)生產(chǎn)信息的集成，以便統(tǒng)一規(guī)劃全廠資源，充分發(fā)揮信息對生產(chǎn)的指導(dǎo)作用，采用信息化手段提高企業(yè)的生產(chǎn)管理水平，同時挖掘信息資源，改進生產(chǎn)工藝。

    實時監(jiān)測系統(tǒng)的對象是生產(chǎn)數(shù)據(jù)，實時數(shù)據(jù)庫的核心就是數(shù)據(jù)管理，它采集并存儲與流程相關(guān)的生產(chǎn)過程實時工藝數(shù)據(jù)。實時數(shù)據(jù)庫采集、存儲生產(chǎn)信息，用來指導(dǎo)生產(chǎn)、降低成本、增加產(chǎn)量。實時數(shù)據(jù)庫為最終用戶提供了快捷、高效的工廠信息。通過實時數(shù)據(jù)庫還可以集成產(chǎn)品計劃、維護管理、專家系統(tǒng)、化驗信息系統(tǒng)、生產(chǎn)過程模擬等后期的應(yīng)用程序，在業(yè)務(wù)管理和生產(chǎn)之間起到橋梁作用。由此看出，為進一步提高生產(chǎn)管理效率，盡快建立完整的生產(chǎn)實時監(jiān)測系統(tǒng)是非常必要的。��

    實施生產(chǎn)實時信息系統(tǒng)，可以為企業(yè)帶來如下好處。��

    ● 實現(xiàn)現(xiàn)代化的生產(chǎn)調(diào)度。調(diào)度人員直接直觀地了解生產(chǎn)運行情況，及時掌握生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)的第一手資料。StrongDAS實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將全廠的工藝生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴�產(chǎn)調(diào)度室，調(diào)度室人員坐在調(diào)度室里就可以在計算機屏幕上及時看到每個裝置的所有生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)，不用再打電話到每個崗位去詢問生產(chǎn)工藝指標的情況。并且實時監(jiān)視工藝指標數(shù)據(jù)的動態(tài)變化，如果一旦發(fā)現(xiàn)情況，馬上打電話通知各崗位操作室，及時調(diào)整生產(chǎn)工況，對穩(wěn)定生產(chǎn)、協(xié)調(diào)各個崗位和每套生產(chǎn)裝置的運行、及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)上的一些情況等提供了最佳手段，為調(diào)度提供了一雙同時看見全廠所有裝置運行情況的“眼睛”，為生產(chǎn)指揮提供了直接的先進工具。��

    ● 進行事故預(yù)警和分析。本系統(tǒng)可實現(xiàn)在事故發(fā)生前進行事故預(yù)警，幫助企業(yè)把事故消滅在萌芽狀態(tài)。萬一發(fā)生事故，本系統(tǒng)就象飛機上的“黑匣子”一樣，幫助企業(yè)分析事故原因。��

    ● 提高生產(chǎn)管理的效率。領(lǐng)導(dǎo)坐在辦公室里，一打開電腦，就可以看到您所期望看到的工藝參數(shù)的實時變化；如果出差在外還想了解生產(chǎn)運行情況，只要用筆記本電腦連上因特網(wǎng)，就可以實時看到生產(chǎn)運行情況。對于生產(chǎn)廠長等領(lǐng)導(dǎo)來講，擁有本系統(tǒng)，從此了解生產(chǎn)運行狀態(tài)再也不用下現(xiàn)場，也無需打電話到每個操作室詢問。大大提高了工作效率和生產(chǎn)管理的準確性。��

    ● 輔助設(shè)備管理。（1）在設(shè)備預(yù)防性維護中，可將設(shè)備的實時信息中的儀表讀數(shù)作為依據(jù)，一旦某設(shè)備累計運行時間或動作次數(shù)等工作指標達到設(shè)定數(shù)值，則系統(tǒng)自動調(diào)出該設(shè)備的預(yù)維護計劃，提交給相應(yīng)的檢修部門；（2）在設(shè)備的日常維護中，若設(shè)備的相關(guān)運行指標超過某一限定值，則可以診斷此設(shè)備發(fā)生的故障，并自動生成檢修工作單；（3）通過實時信息的歷史記錄對設(shè)備的運行歷史進行分析，找出影響設(shè)備使用壽命的不合理運行指標，調(diào)整設(shè)備運行方式，延長設(shè)備使用周期。��

    ● 為技術(shù)人員進行工藝分析和改進提供信息。要改進產(chǎn)品，必須具備與之相關(guān)的原料知識并了解當前和過去的操作狀態(tài)。StrongDAS采集、存貯流程信息，并把這些數(shù)據(jù)提供給人們，其他應(yīng)用程序可從這些數(shù)據(jù)中精選出有意義的信息，以指導(dǎo)流程改進，降低物耗，增加產(chǎn)量。然而，實際的過程改進只能是用戶和應(yīng)用程序使用這些信息的結(jié)果。��

    ● 充分發(fā)揮了局域網(wǎng)的作用。網(wǎng)絡(luò)作為信息系統(tǒng)的物理基礎(chǔ)，StrongDAS可以充分發(fā)揮局域網(wǎng)的作用，把生產(chǎn)信息傳遞到局域網(wǎng)上的任何一臺電腦上。��

    ● 方便快捷地提供生產(chǎn)綜合報表。實現(xiàn)企業(yè)的生產(chǎn)日報表及班報表的組態(tài)及查詢功能。用戶可根據(jù)本企業(yè)的實際生產(chǎn)情況定制各類生產(chǎn)報表，比如反映每套裝置投入產(chǎn)出的物料平衡報表、各個班組成本核算統(tǒng)計報表、生產(chǎn)工況物耗能耗標定報表等，靈活設(shè)置報表的樣式，使報表的每列數(shù)據(jù)可以是DCS的某一項指標，也可以是某幾項指標的運算表達式，并可在報表內(nèi)進行計算、匯總等操作，提供方便的報表查詢與打印功能；報表相關(guān)聯(lián)的指標數(shù)值可以是取值頻率為每秒鐘或每分鐘的平均值，也可以是每小時的瞬時值。此功能的實現(xiàn)為企業(yè)的管理者及時、快速地了解生產(chǎn)情況，分析生產(chǎn)過程提供了依據(jù)。��

    ● 實現(xiàn)信息化的生產(chǎn)管理，可以提高企業(yè)的檔次和形象。信息化的生產(chǎn)管理為用戶開展對外合作提供幫助，為上級領(lǐng)導(dǎo)到工廠視察提供環(huán)境，具有顯著的社會效益。��

    ● 有利于二次開發(fā)。作為連接管理網(wǎng)(ERP系統(tǒng))和自控系統(tǒng)的橋梁，實現(xiàn)管控一體化以及信息的上傳下達。采集所有的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，并向管理信息系統(tǒng)(ERP)、生產(chǎn)優(yōu)化系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、專家決策系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)，以達到對整個生產(chǎn)過程的綜合管理及優(yōu)化的目的。過程信息管理系統(tǒng)的成功實施，可以使企業(yè)計算機管理上一個新的臺階，把生產(chǎn)過程自動化與管理系統(tǒng)有機連接起來。使管理層合理利用信息資源，把龐大的生產(chǎn)過程信息、企業(yè)內(nèi)部管理信息、外部環(huán)境信息快速分類、統(tǒng)計、分析，為決策層的決策提供必要的依據(jù)。把生產(chǎn)過程信息、原料消耗、過程產(chǎn)品產(chǎn)量、產(chǎn)品產(chǎn)量、能源消耗量、設(shè)備狀態(tài)等科學地分類，提供給管理層數(shù)據(jù)庫，從而減少人為干預(yù)，提高了管理層數(shù)據(jù)庫的準確性。把管理層的生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度指令、生產(chǎn)計劃、能耗指標等快速準確地反映到生產(chǎn)過程控制層。管理層科學地調(diào)整生產(chǎn)方案，把生產(chǎn)效率提高到理想境界。管理層各部門之間有機協(xié)調(diào)，管理效率大大提高。

    綜上所述，對于化肥生產(chǎn)企業(yè)，為進一步提高生產(chǎn)管理效率，有效利用信息資源，盡快建立完整的全廠范圍的生產(chǎn)實時監(jiān)測系統(tǒng)是非常必要和迫切的。必須要有一個先進的管理手段來實現(xiàn)，北京思創(chuàng)系統(tǒng)工程有限公司的實時數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品StrongDAS就是你生產(chǎn)管理最有效的先進手段。��

    計算機應(yīng)用系統(tǒng)的信息建設(shè)是以CIMS系統(tǒng)為最終目標，需要對生產(chǎn)過程進行全面監(jiān)控甚至最終實現(xiàn)遠程監(jiān)控。要實現(xiàn)這個目標，首先要建立完整的生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)，即以實時數(shù)據(jù)庫為核心，實現(xiàn)對全廠實時數(shù)據(jù)的自動采集、存儲和監(jiān)視，并圍繞這些數(shù)據(jù)開發(fā)出各種實用程序。

2  StrongDAS實時數(shù)據(jù)庫基本功能��

    搭建實時數(shù)據(jù)庫平臺：建立實時數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對主要生產(chǎn)裝置DCS的數(shù)據(jù)采集，完成生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的采集、長期歷史數(shù)據(jù)的保存和數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)庫與關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交換。��

    建立基本應(yīng)用：實現(xiàn)主要生產(chǎn)裝置生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控、歷史趨勢分析、報警管理和事故追憶。��

    生產(chǎn)過程實時監(jiān)測管理信息系統(tǒng)的基本需求是通過高速局域網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)各級管理部門對生產(chǎn)過程狀態(tài)信息的共享。通過DCS數(shù)采系統(tǒng)的建立，使整個全廠各聯(lián)合站控制室之外的管理部門能夠?qū)崟r瀏覽、回顧生產(chǎn)現(xiàn)狀，實現(xiàn)遠程監(jiān)視（以瀏覽器通過Internet/Intranet方式），在辦公室之外通過訪問企業(yè)的Web服務(wù)器也能夠瀏覽生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)實況。同時，可以為計劃、統(tǒng)計等其他管理信息系統(tǒng)提供原始生產(chǎn)數(shù)據(jù)，提高生產(chǎn)的操作水平和管理水平。��

    具體指標如下。��

    ·采集DCS（PLC）的數(shù)據(jù)到實時數(shù)據(jù)庫，關(guān)鍵數(shù)據(jù)達到秒級采集與存儲。��

    ·下位數(shù)采機系統(tǒng)（硬件及軟件）應(yīng)能保證在任何情況下不會對DCS控制系統(tǒng)本身產(chǎn)生不良影響，并能在安全上有效隔離DCS系統(tǒng)與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。��

    ·我們的實時數(shù)據(jù)庫容量能達到100000點以上，能滿足任何規(guī)模企業(yè)。��

    ·實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)安全穩(wěn)定運行，不應(yīng)發(fā)生系統(tǒng)崩潰、接口阻塞、通訊中斷等嚴重事件，能滿足全廠的眾多用戶并發(fā)訪問的需求。��

    ·在實時數(shù)據(jù)庫中歷史數(shù)據(jù)保存多年。��

    ·系統(tǒng)提供多種分析工具，用戶可利用這些工具分析、判斷生產(chǎn)情況，以便及時調(diào)整控制方案，達到穩(wěn)定生產(chǎn)過程、提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。��

    ·可以通過應(yīng)用軟件開發(fā)和建立基于實時/歷史數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序，如生產(chǎn)報表、事故追憶、報警、采集站狀態(tài)集中監(jiān)視、實時數(shù)據(jù)查詢、歷史趨勢分析等。��

    ·公司局域網(wǎng)用戶能對DCS控制層進行實時監(jiān)視，以流程圖、趨勢圖等方式瀏覽查詢實時數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)。��

    ·遠程用戶可以撥號登錄服務(wù)器的方式采用B/S模式訪問實時數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)，通過IE方式瀏覽已組態(tài)的流程畫面，查看權(quán)限內(nèi)的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。��

    ·系統(tǒng)具有遠程管理功能，系統(tǒng)管理員在任意一臺客戶機上均可以進行系統(tǒng)的配置和修改。

    ·應(yīng)具有數(shù)據(jù)安全分級管理功能，具有不同權(quán)限的用戶可以瀏覽不同的畫面。��

    ·系統(tǒng)應(yīng)具有人工錄入工具，對于不能自動采集的數(shù)據(jù)，可通過人工錄入軟件送入實時數(shù)據(jù)庫。��

    ·實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)具有與公司現(xiàn)有關(guān)系統(tǒng)型數(shù)據(jù)庫-SYBASE、ORACLE、SQL-SERVER的接口，用戶可有選擇地將實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)讀入關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。��

    ·關(guān)系數(shù)據(jù)庫可以對信息管理系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。��

    ·實時數(shù)據(jù)庫能提供統(tǒng)一規(guī)范的外部接口，例如數(shù)據(jù)庫內(nèi)置OPC通訊方式，API函數(shù)等，以利于與其他軟件的交互使用及二次開發(fā)。��

    ·實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可運行在Windows NT、Windows 2000 Server和Windows 98上。��

3  系統(tǒng)結(jié)構(gòu)��

    北京思創(chuàng)系統(tǒng)工程公司的實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)StrongDAS提供100余種自主版權(quán)的實時數(shù)據(jù)庫和DCS（PLC）的數(shù)據(jù)采集接口軟件StrongIO4.1；具有實時數(shù)據(jù)上層應(yīng)用工具以及功能強大的實時數(shù)據(jù)應(yīng)用工具包StrongInfo4.1，其中包括實時數(shù)據(jù)瀏覽、歷史數(shù)據(jù)分析、異常報警分析、物料平衡、事故追憶等；Erplink用于實時數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享；同時北京思創(chuàng)公司提供了SDK作為用戶在實時數(shù)據(jù)平臺上進行二次開發(fā)的工具。其中，實時數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)見圖1。��

    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)；實時數(shù)據(jù)應(yīng)用工具包采用B/S結(jié)構(gòu)，同時實時數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)也可從瀏覽器（IE或Netscape）中查詢。

    以上軟件的選擇主要是基于系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性、技術(shù)先進性、系統(tǒng)開放性、實時特性等多方面的考慮。��

    在流程行業(yè)目前有20套StrongDAS在運行，正為這些企業(yè)帶來經(jīng)濟效益。而StrongIO4.1在全國有500多個的接口軟件正在運行，穩(wěn)定可靠。StrongInfo4.1是專為流程行業(yè)設(shè)計的基于實時數(shù)據(jù)庫的上層應(yīng)用軟件，用戶使用效果良好，目前其中許多模塊已基本被定為上層應(yīng)用的標準模塊。��

   

 

圖1  實時數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)

    實時數(shù)據(jù)采集接口平臺是實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)用中一個重要組成部分，它位于生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)與實時數(shù)據(jù)庫之間，實現(xiàn)DCS、PLC、現(xiàn)場總線、智能儀表、各種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及其他應(yīng)用系統(tǒng)與實時數(shù)據(jù)庫的實時數(shù)據(jù)交換平臺。��

    提供一個實時數(shù)據(jù)采集接口平臺總體解決方案，所有的DCS、PLC、現(xiàn)場總線、智能儀表、各種數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將按照該方案向?qū)崟r數(shù)據(jù)庫平臺提供過程數(shù)據(jù)，該方案還將包括實時數(shù)據(jù)平臺與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的通用接口方案。��

    實時數(shù)據(jù)庫接口支持TCP/IP協(xié)議、IPX/SPX協(xié)議采集和查詢，支持Oracle等關(guān)系數(shù)據(jù)庫及其他通用文本文件的轉(zhuǎn)換。��

3.1  數(shù)據(jù)采集接口軟件

    （1）安全性  任何情況下不會對DCS控制系統(tǒng)本身產(chǎn)生不良影響。��

    （2）可靠性  接口軟件能夠接受來自生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和用戶界面人工輸入的數(shù)據(jù)；且數(shù)據(jù)準確。��

    （3）開放性  接口軟件能為其他系統(tǒng)提供輸出數(shù)據(jù)，即可以通過I/O接口將數(shù)據(jù)送至其他各應(yīng)用系統(tǒng)，或提供接口軟件的二次開發(fā)技術(shù)，以滿足將來的需求。��

    （4）冗余性  實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器發(fā)生故障時，下位機應(yīng)能繼續(xù)采集實時數(shù)據(jù)，以保證實時數(shù)據(jù)的連續(xù)性。��

    （5）實時性  實時采集生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，關(guān)鍵數(shù)據(jù)達到秒級采集與存儲。��

    （6）擴展性  在總點數(shù)的范圍內(nèi)，各裝置使用點數(shù)可調(diào)劑。��

3.2  組態(tài)功能��

    （1）提供批量定義的數(shù)據(jù)記錄組態(tài)工具。��

    （2）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態(tài)數(shù)據(jù)點的定義功能。可組態(tài)立體工藝流程圖。提供圖形動態(tài)顯示功能、開關(guān)動作、報警指示。流程圖上數(shù)據(jù)的定位、顯示刷新由工藝位號決定。��

3.3  時鐘同步��

    實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器與采集站的時鐘同步。��

在滿足系統(tǒng)安全、管理規(guī)定的條件下，進一步實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、采集站與生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的時鐘同步。��

3.4  實時數(shù)據(jù)庫與關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交換

    提供實時數(shù)據(jù)庫與關(guān)系數(shù)據(jù)庫（ORACLE）的數(shù)據(jù)交換接口軟件，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)庫與關(guān)系數(shù)據(jù)庫的有效連接。提供一組工具或組件，用戶通過靈活的定義組態(tài)，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)庫與關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換。��

3.5  生產(chǎn)運行監(jiān)控��

    基于實時數(shù)據(jù)系統(tǒng)，調(diào)度人員可以對工廠過程數(shù)據(jù)進行存儲、監(jiān)視和分析。通過對企業(yè)生產(chǎn)情況進行歷史和現(xiàn)狀的對比分析，實現(xiàn)工廠級的實時管理；調(diào)度人員還可以通過對原材料、產(chǎn)成品、物料、能量計量監(jiān)控和產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控，協(xié)調(diào)全廠生產(chǎn)運行物料和能量的平衡狀態(tài)，指導(dǎo)裝置優(yōu)化操作。實時數(shù)據(jù)庫畫面顯示刷新速率應(yīng)能及時反映現(xiàn)場實際參數(shù)的變化。

    生產(chǎn)實時信息系統(tǒng)支持WEB發(fā)布方式，提供生產(chǎn)運行監(jiān)控，做到中文界面、用戶友好。生產(chǎn)實時信息系統(tǒng)也提供客戶端方式的應(yīng)用，采用中文界面，用戶友好，滿足調(diào)度等特殊需要。

    監(jiān)控系統(tǒng)可以呈現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)界面。如企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)需要的是進料、產(chǎn)品、加工量、收率等，工藝管理員需要的是工藝指標值，設(shè)備管理人員關(guān)心的是設(shè)備狀態(tài)。��

生產(chǎn)運行監(jiān)控內(nèi)容支持數(shù)據(jù)導(dǎo)出，如EXCEL，格式文件等。��

3.6  歷史趨勢分析��

    通過選擇有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫點，快速、動態(tài)地生成任意時間間隔的曲線，方便用戶查看、保存�？梢宰詣由�成任意時間段的趨勢圖，用于工藝指標的考核及統(tǒng)計。可以實時顯示變化，可顯示標準偏差；可以將趨勢圖的數(shù)據(jù)導(dǎo)入Excel中以進一步分析。��

3.7  報警管理和事故追憶��

    （1）系統(tǒng)發(fā)生故障時，系統(tǒng)有自動報警功能。��

    （2）提供設(shè)置報警級別、報警限功能。��

    （3）提供報警信息的記錄、維護和管理功能。��

    （4）提供事故追憶功能。當事故發(fā)生時，系統(tǒng)發(fā)出報警，啟動事故記錄，記錄相關(guān)報警、事件、時間及相關(guān)的大量信息。��

    （5）提供事故追憶的事故分析功能。��

    （6）提供事故追憶的管理功能，由有權(quán)用戶進行事故管理的設(shè)定、修改、取消等。

3.8  查詢、報表功能��

    用戶可以運用實時數(shù)據(jù)制作工藝指標考核報表，可建立公司、廠、車間分級考核表，可進行合格率統(tǒng)計，可以進行超標時間統(tǒng)計。��

    用戶還可以基于實時數(shù)據(jù)庫中存儲的實時或歷史數(shù)據(jù)制作投入產(chǎn)出報表，可進行能耗、物耗等統(tǒng)計計算；可進行收率、產(chǎn)出比、選擇性等統(tǒng)計計算；實時統(tǒng)計報表支持WEB發(fā)布功能。

    同時實時數(shù)據(jù)庫還提供方便可行的Excel功能插件Strong-Report宏來訪問應(yīng)用實時數(shù)據(jù)，以利于生產(chǎn)裝置操作人員和管理部門人員使用。��

3.9  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），對不同級別的用戶有相應(yīng)的操作權(quán)力。��

3.10  系統(tǒng)維護功能��

    提供數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)功能，在實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)崩潰時，提供緊急恢復(fù)功能。��

    提供實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、采集站的集中監(jiān)控，能遠程實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、采集站的重配置、啟動、停止、切換等管理任務(wù)。��

    提供標準化的接口讓用戶進行二次開發(fā)。��

4  StrongDAS

4.1的特點��

    StrongDAS是北京思創(chuàng)系統(tǒng)工程公司在多年從事流程行業(yè)生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)采集和應(yīng)用的實踐基礎(chǔ)上，結(jié)合了國內(nèi)的應(yīng)用特點，并借鑒了國外優(yōu)秀的實時數(shù)據(jù)庫如Infoplus.21、PI等的先進技術(shù)，推出的適合中國國情的實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。是流程行業(yè)應(yīng)用較多的國內(nèi)實時數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。��

    StrongDAS的主要特點如下。��

    （1）模塊化結(jié)構(gòu)  系統(tǒng)的三個主要模塊，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、設(shè)備數(shù)據(jù)接口和查詢分析應(yīng)用工具，它們合在一起是一套完整的、自成體系的實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，而每個模塊又可分開用于替代國外實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的相應(yīng)模塊。��

    （2）極強的實時數(shù)據(jù)處理功能  數(shù)據(jù)庫服務(wù)器小的可以是一千點，大的可達到十萬點。只要網(wǎng)絡(luò)和計算機系統(tǒng)允許，客戶端應(yīng)用的訪問數(shù)量不受限制。系統(tǒng)具有很好的伸縮性。��

    （3）支持分布式結(jié)構(gòu)  包括服務(wù)器的分布式數(shù)據(jù)管理和分布式數(shù)據(jù)采集。分布式數(shù)據(jù)管理可實現(xiàn)兩個或多個實時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)共享，特別適合公司分層管理模式。分布式數(shù)據(jù)采集使每一個采集站節(jié)點相對獨立，互不影響，系統(tǒng)的運行更穩(wěn)定，更安全。通過企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，授權(quán)用戶完全可以查看到所有生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)。��

    （4）支持多操作平臺  StrongDAS服務(wù)器可運行于Windows NT、Windows2000、UNIX、Linux等操作系統(tǒng)下，客戶端運行平臺是Windows系列操作系統(tǒng)。��

    （5）同時支持C/S和B/S結(jié)構(gòu)  數(shù)據(jù)庫服務(wù)器負責實時數(shù)據(jù)的采集和集中管理，用戶可根據(jù)不同的需要，選擇C/S或B/S方式查詢和分析，還可在Internet網(wǎng)上查看到裝置的實時數(shù)據(jù)。

    （6）數(shù)據(jù)的完整性保證  每個采集站節(jié)點不僅提供遠程數(shù)據(jù)采集，同時也提供了當服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)通信失效時數(shù)據(jù)項的隊列管理。就是說當網(wǎng)絡(luò)或服務(wù)器有故障時，采集站仍然可以繼續(xù)采集該節(jié)點設(shè)備的數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)恢復(fù)正常后再自動將數(shù)據(jù)存回到服務(wù)器，以免數(shù)據(jù)的丟失。��

    （7）豐富靈活的數(shù)據(jù)采集接口  擁有超過100種接口軟件，可采集各種DCS、PLC及數(shù)采板的數(shù)據(jù)，不僅有與關(guān)系數(shù)據(jù)庫（Oracle、Sysbase、DB2、MS SQL Server）的接口，還有與各種實時數(shù)據(jù)庫（如Infoplus.21、PI等）進行數(shù)據(jù)交換的接口。��

    （8）中國特色、界面友好  StrongDAS實時數(shù)據(jù)庫完全是在中文平臺上開發(fā)的，全中文操作界面，特別適合中國用戶的操作，易學易用。其數(shù)據(jù)管理和分析工具，是按企業(yè)目前的生產(chǎn)管理需求開發(fā)而成的。��

    （9）靈活方便的數(shù)據(jù)查詢工具  如流程圖組態(tài)、流程圖瀏覽、實時數(shù)據(jù)查詢、歷史數(shù)據(jù)查詢曲線、報警查詢、異常報警查詢和數(shù)采狀態(tài)監(jiān)視等，方便用戶流程組態(tài)和系統(tǒng)的管理，多種方式查看實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，并可打印查詢結(jié)果。��

    （10）功能實用的數(shù)據(jù)分析工具  如班組考核、工藝參數(shù)分析、生產(chǎn)利潤在線查詢、事故追憶和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器等。��

    （11）兩級數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)  一級壓縮為線性壓縮，二級壓縮為物理壓縮。兩種壓縮算法可單獨使用，也可同時使用。通過兩級數(shù)據(jù)壓縮，提高了壓縮比。��

    （12）在線存儲全廠數(shù)年生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)  強大的數(shù)據(jù)管理功能可管理多達十萬點的實時數(shù)據(jù)，兩級數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)減少大量的存儲空間，以目前常規(guī)硬件配置完全可在線存儲10000點5年的生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)。

    （13）集成多種應(yīng)用  可集成各種實時數(shù)據(jù)庫如InfoPlus.21、PI等，與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫如Oracle、DB2、Sybase、SQL Server和Informix實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動傳遞和轉(zhuǎn)換，從而將實時數(shù)據(jù)和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)如實驗室化驗數(shù)據(jù)和生產(chǎn)計劃統(tǒng)計數(shù)據(jù)等集成在一個統(tǒng)一的桌面應(yīng)用。��

    （14）支持多協(xié)議多標準  支持TCP/IP、NETBIOS、RS232等通信協(xié)議，支持OPC、ODBC、DDE、ActiveX等標準。��

    （15）開放式的二次開發(fā)工具  提供了一個開放式的應(yīng)用程序接口編程函數(shù)包API，為用戶進行功能擴充和二次開發(fā)提供訪問StrongDAS服務(wù)器數(shù)據(jù)的一種路徑。用戶可以在兩個層次（通過協(xié)議和API函數(shù)）上進行功能擴充和二次開發(fā)，在自己開發(fā)的程序或超文本中方便地插入實時數(shù)據(jù)和歷史曲線。��

    從目前的應(yīng)用情況、系統(tǒng)的性能和功能等各方面比較，StrongDAS4.1在國內(nèi)處于絕對領(lǐng)先地位。��

4.1  實時數(shù)據(jù)查詢工具��

    ● 流程圖組態(tài)：繪制平面流程圖和立體流程圖；��

    ● 流程圖瀏覽：實時查看生產(chǎn)流程，可以實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分層顯示，同一個裝置對于不同的使用人員，呈現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)界面。如企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)需要的是進料、產(chǎn)品、加工量、收率等，工藝管理員需要的是工藝指標值，設(shè)備管理人員關(guān)心的是設(shè)備狀態(tài)；��

    ● 實時數(shù)據(jù)一覽：以表格方式查詢實時數(shù)據(jù)；��

    ● 歷史數(shù)據(jù)曲線：查看歷史數(shù)據(jù)并以曲線方式顯示�？梢酝瑫r查看多個位號信息，把相關(guān)的數(shù)據(jù)放在同一幅曲線圖中比較。��

    ● 報警查詢：當某一位號的生產(chǎn)數(shù)據(jù)超出報警上下限時則提示報警，幫助用戶及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的異常情況。對系統(tǒng)內(nèi)的所有報警進行瀏覽和管理，選擇特定位號和特定時間，可方便、快速查詢?nèi)魏螘r間的歷史報警。��

    ● 異常報警查詢：某一位號的生產(chǎn)數(shù)據(jù)在一段時間內(nèi)一直不變時則提示報警，幫助用戶發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)異�；騼x表異常。��

    ● 數(shù)采狀態(tài)監(jiān)視：監(jiān)視所有數(shù)采程序的運行狀態(tài)，給出相關(guān)采集信息，也可以查看各位號的當前值和位號的靜態(tài)信息。是管理員的好幫手。��

4.2  實時數(shù)據(jù)分析工具��

    ● 班組考核  對班組各重要的工藝指標進行跟蹤，并在線進行評測，能計算出各工藝參數(shù)的平均值、平穩(wěn)率、合格率等。對各重要的報警信息進行統(tǒng)計，對簡單的物料平衡進行計算，得出產(chǎn)量，收率，并且能按一定的測算方法計算出班組的操作指數(shù)。��

    ● 工藝參數(shù)分析  對每一個控制點作出分析，查看一段時間內(nèi)的趨勢圖，求一段時間內(nèi)的平均值、合格率、平穩(wěn)率、偏差、最長超標時間以及累積超標時間等分析數(shù)據(jù)。對控制點的數(shù)據(jù)提取可選擇時間間隔。用戶可自由定義考核上限、下限、正常值，并可在其趨勢圖上繪出考核上限線、下限線、正常值線，以便于分析數(shù)據(jù)。��

    ● 生產(chǎn)利潤在線查詢  以裝置的物料平衡為基礎(chǔ)，能累積出某裝置的在線利潤；各裝置的有關(guān)利潤計算的位號能自由組態(tài)；對各位號的數(shù)據(jù)能進行換算；能把已組織好的裝置算法按裝置名稱存取，用戶下次進入時只需選擇裝置名稱即可查詢該裝置的在線利潤。��

    ● 事故追憶  以事故為線索組織實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，幫助分析事故原因。��

    ● DDE和NETDDE服務(wù)  可在支持DDE的應(yīng)用程序（如EXCEL、WORD）中顯示實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。用戶可利用此功能方便地把各種數(shù)據(jù)組織成報表。��

4.3  數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器��

    數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器是實時數(shù)據(jù)庫與關(guān)系數(shù)據(jù)庫之間進行數(shù)據(jù)交換的工具�？稍诟鞣N實時數(shù)據(jù)庫（StrongDAS、Infoplus.21、PI）與關(guān)系數(shù)據(jù)庫（Oracle、DB2、SQL Server、Sybase）之間進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換而無需編程。轉(zhuǎn)換方式支持關(guān)系數(shù)據(jù)庫到實時數(shù)據(jù)庫，也可從實時數(shù)據(jù)庫到關(guān)系數(shù)據(jù)庫。Erplink為企業(yè)多服務(wù)器管理模式提供支持。��

4.4  支持Web查詢��

    本系統(tǒng)中，由于StrongDAS4.1套件中已內(nèi)置了Web服務(wù)器功能，在企業(yè)內(nèi)部Intranet網(wǎng)上的用戶可以通過游覽器訪問實時數(shù)據(jù)；同時，StrongIO軟件包還提供了用于訪問實時數(shù)據(jù)庫的ActiveX控件，用戶可在超文本中插入這些控件直接訪問實時數(shù)據(jù)、查看流程圖、實時數(shù)據(jù)一覽表、歷史趨勢、報警信息。��

    如果公司的管理人員需要直接瀏覽各工廠的實時數(shù)據(jù)，可以在公司的WEB Server上通過超級連接直接訪問各廠的WEB服務(wù)器來瀏覽流程圖、數(shù)據(jù)報表和趨勢，而不需要再通過公司級的實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器讀取數(shù)據(jù)。��

4.5  OPC支持��

    StrongIO支持OPC協(xié)議，可作為OPC的服務(wù)端及客戶端，與支持OPC的第三方軟件進行數(shù)據(jù)交換。

    在與DCS和PLC的上位機軟件進行通訊時，StrongIO作為OPC的客戶端。��

4.6  安全性��

    （1）所有軟件都經(jīng)過了嚴格的測試以及在流程行業(yè)的應(yīng)用，實現(xiàn)了實時數(shù)據(jù)庫與生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的單向通訊，所有通訊都是非常安全的，這樣確保了生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的安全。

    （2）該系統(tǒng)要求制定嚴格的安全管理制度，防止人為的破壞和信息泄露。��

    （3）該方案中采集站就是網(wǎng)關(guān)，使現(xiàn)場控制網(wǎng)與公司管理網(wǎng)進行了硬件隔離，同時采集站安裝防火墻，具有抗病毒能力，盡最大可能地保證網(wǎng)絡(luò)安全。��

    （4）在操作應(yīng)用上采用三級用戶管理，嚴格控制權(quán)限。系統(tǒng)還提供了跟蹤功能，記錄所有用戶組態(tài)操作過程，對出現(xiàn)的系統(tǒng)安全問題提供調(diào)查的依據(jù)和手段。��

    （5）該系統(tǒng)幾乎每個模塊都具備事務(wù)日志功能，隨時將系統(tǒng)故障、超限狀態(tài)及各種報警事件記錄在數(shù)據(jù)庫中。��

    （6）最重要的一點是，北京思創(chuàng)有著經(jīng)驗豐富的現(xiàn)場工程師，可以進行數(shù)據(jù)接口的安裝工作，保證系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。所有操作都嚴格按照實施方案中的步驟進行，并隨時記錄在案。��

4.7  實時性��

    該方案的設(shè)計具有較高的實時性，各采集接口具有較高的處理效率，對訪問的響應(yīng)時間很短。采集接口完全能滿足APC、LIMS等項目應(yīng)用的需要。��

    采集接口的采集周期設(shè)在1秒到1分鐘之間，并可根據(jù)用戶需要隨時進行設(shè)定。��

    由于采集接口技術(shù)的成熟度很高，其實時性不會影響生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的性能。��

4.8  可靠性��

    系統(tǒng)各組成部分功能可靠、完善，耦合性低；局部問題不會影響系統(tǒng)的正常運行。當局部問題得到解決后，整個系統(tǒng)能夠自動恢復(fù)，而不需用戶干預(yù)其他部分。該系統(tǒng)連續(xù)運行時間只受硬件限制，所以不會出現(xiàn)系統(tǒng)軟件不穩(wěn)定的問題，接口軟件都經(jīng)過了充分的測試和應(yīng)用，系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、數(shù)據(jù)準確及時，可維護性好。��

    即使在網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)生故障時，采集站和服務(wù)器都有自動報警功能，條件好一點的裝置，系統(tǒng)軟件具有自動切換功能，以保持系統(tǒng)的正常運行；一旦故障免除，自動解除報警，系統(tǒng)軟件具有自恢復(fù)能力。

4.9  使用性��

    最終用戶所見到的操作界面非常簡單，全中文界面，易于理解和維護。��

    由于提供詳實的系統(tǒng)維護手冊、用戶使用手冊，極大地方便了系統(tǒng)的維護工作。��

    二次開發(fā)接口已經(jīng)在多個廠家得到應(yīng)用，效果不錯，用戶可以使用StrongIO的API，也可以使用DBEC數(shù)據(jù)庫引擎的API。��

4.10  容錯、冗余��

    采集接口在具備條件的場合，可以實現(xiàn)冗余；采集軟件本身就已有容錯處理機制。��

    實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由于使用了StrongDAS4.1版，它本身也具有很強的容錯能力，可以根據(jù)具體的硬件條件實現(xiàn)冗余。��

    StrongDAS4.1的歷史數(shù)據(jù)一旦歸檔，即使在系統(tǒng)崩潰時，可通過只拷貝歷史數(shù)據(jù)文件的方式，將歷史數(shù)據(jù)拷貝出來，可以放到其他StrongDAS4��1系統(tǒng)中進行讀取進而恢復(fù)系統(tǒng)。

4.11  先進性��

    我們的實時數(shù)據(jù)庫采用的許多技術(shù)已達到國內(nèi)外認可的先進水平。StrongDAS4.1數(shù)據(jù)庫平臺是一個開放的、標準的、可擴充、易管理、升級的實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。而StrongIO和StrongInfo都是利用C++編寫，其運行效率非常高，其DDE、OPC、COM、DCOM、ActiveX、J2EE、多線程、Windows服務(wù)等，都是技術(shù)先進性的標識。��

5  實時數(shù)據(jù)庫典型案例��

    企業(yè)實時數(shù)據(jù)庫始終堅持以生產(chǎn)部門為基礎(chǔ)，為生產(chǎn)部門提供可靠穩(wěn)定的數(shù)據(jù)平臺，以滿足全廠的深層次開發(fā)；同時為處室的各級領(lǐng)導(dǎo)提供決策依據(jù)；再通過生產(chǎn)管理、控制系統(tǒng)，以IE或HMI等方式對控制系統(tǒng)的流程畫面進行監(jiān)視，從而實現(xiàn)管理科學化、扁平化、規(guī)范化。該系統(tǒng)要求穩(wěn)定、可靠、安全、實用、先進及可擴展性。��

    我公司StrongDAS實時數(shù)據(jù)庫已在滄州大化、包頭鋼鐵集團公司燃氣廠等大型企業(yè)成功投入運行，為企業(yè)帶來嶄新高效的管理手段。