實時數據庫在造紙行業的應用

我國造紙企業基本為漿紙聯合企業，原料以非木材纖維為主，國產木漿只占全國生產紙漿總量的10%左右，低檔紙產量比重約占總產量的50%。由于我國木材資源匱乏，草類資源豐富且低廉，在今后相當長的時期內，保持生產一定數量的草漿仍將是我國造紙的客觀實際情況。草漿明顯地不如木漿性能優越，草漿存在許多缺點與不足，譬如纖維短，瀘水性能差，含硅量高，黑液粘度大，致使噸漿污染負荷高，治理困難。
從總體來說，我國造紙行業在生產工藝、裝備水平以及企業信息化管理等方面與世界先進水平有很大差距，主要是能耗、物耗高，效率低，產品質量較差等。因此，我們要大力依靠科技進步，不斷進行技術更新與信息化改造，加強對生產過程的精密控制，節能降耗，提高整個行業在國際市場的核心競爭力。
沅江紙業有限責任公司（簡稱：沅江紙業）整個生產過程主要由一個制漿車間和三個造紙車間組成。原材料主要以蘆葦和木材為主；制漿車間完成制漿任務，造紙車間根據紙漿的比例差異生產出不同類型的紙成品，如圖1所示。

為了獲得對更新與查詢極快的響應，滿足實時應用的需要，將數據庫和實時系統兩者的概念、技術、方法和機制的無縫結合，產生了實時數據庫RTDB（Real Time Database）。實時數據庫就是其數據和事務都有顯式定時限制的數據庫，在時間的約束的條件下保證共享數據的一致性，數據的正確性不僅依賴于邏輯結果，而且依賴于邏輯結果的產生時間和導出結果所使用數據的時間一致性。
與傳統的關系數據庫相比，實時數據系統除了在重視數據一致性之外，還突出地強調了整個系統的實時性。在傳統應用領域上，關系型數據庫以嚴格的數學基礎，簡單清概念，便于理解和使用的操作獲得了巨大的成功，然而在現代工程（尤其是在工業控制領域）和時間關鍵型的應用領域面前，卻顯得束手無策。一方面企業希望該數據平臺能夠提供高速、及時的實時數據服務，能夠有效地集成異構控制系統，提供分布式的數據服務。另一方面希望它可以在工廠控制層（現場總線、DCS、PLC等）與MES系統之間建立了實時的數據連接，使企業全生產過程控制和業務管理相結合。同時它也是流程模擬、先進控制、實時在線優化、生產全過程管理系統的數據平臺。而這些僅靠采集控制系統（DCS）和關系數據庫技術并不能完全解決。
采用浙江中控軟件技術有限公司的ESP-iSYS過程監控綜合集成平臺，即生產監控系統，實現了企業生產車間的網絡化管理，以流程圖的方式反映了車間重要設備的生產狀態，在生產實時數據的采集、存儲、決策分析以及流程監控等方面，達到了嶄新的高度，并且提供了廣泛而標準的OPC、ODBC、API等數據接口，為其他應用建立了一個強大的數據平臺。
ESP-iSYS實時數據庫系統在造紙行業是一種多層分布式應用體系。這種分布式應用體系分為三層，現場數據源服務層、實時數據平臺層、基于Web服務的實時數據平臺應用層。
其中現場數據源服務層主要為各裝置的控制系統，在本項目中涉及的控制系統包括：
實時數據庫平臺將采集到的實時數據進行內容處理，最終通過基于Web服務的實時數據平臺應用層發布給終端用戶。
系統成功實施后，建立起公司生產調度指揮信息平臺，實現了生產過程及生產信息的系統集成、共享、監控，提高了公司的生產管理水平；
集成了造紙規范標準、過程工藝參數、檢化驗信息及質量判定信息，加強了質量監管，實現了全程質量管理；
建立了科學有效的圖形化生產排程與調度模型，合理配置各種資源，強化生產工序之間的銜接，優化生產組織，提高了生產效率；
實現了對關鍵生產工藝過程參數的監控和干預，改善和提升產品質量；
實現了對關鍵設備運行狀態的監控和分析，降低設備事故、提升設備產能；
提高生產處理的響應時間，實現現有報表的網絡共享查詢瀏覽，消除原有的報表手工傳遞，節省人工輸入的成本。