力控pSpace - 企業(yè)級實時歷史數(shù)據(jù)庫介紹

　　一、實時數(shù)據(jù)庫描述
　　 工廠CIMS核心是實時數(shù)據(jù)庫，實時數(shù)據(jù)庫可用于工廠過程的自動采集、存儲和監(jiān)視。作為大型實時數(shù)據(jù)庫，可在線存儲每個工藝過程點的多年數(shù)據(jù)。它提供了清晰、精確的操作情況畫面，用戶既可瀏覽工廠當(dāng)前的生產(chǎn)情況，也可回顧過去的生產(chǎn)情況。可以說，實時數(shù)據(jù)庫對于流程工廠來說就如同飛機上的“黑匣子”。
　　 另一方面，實時數(shù)據(jù)庫為最終用戶提供了快捷、高效的工廠信息。由于工廠實時數(shù)據(jù)存放在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫中，工廠中的所有人，無論在什么地方都可看到和分析相同的信息，客戶端的應(yīng)用程序可使用戶很容易對工廠級實施管理，諸如工藝改進、質(zhì)量控制、故障預(yù)防維護等。通過實時數(shù)據(jù)庫可集成產(chǎn)品計劃、維護管理、專家系統(tǒng)、化驗室信息系統(tǒng)、模擬與優(yōu)化等應(yīng)用程序，在業(yè)務(wù)管理和實時生產(chǎn)之間起到橋梁作用。
　　 工廠的歷史數(shù)據(jù)對公司來說是很有價值的。實時數(shù)據(jù)庫的核心就是數(shù)據(jù)檔案管理，它采集并存儲與流程相關(guān)的上千點的數(shù)據(jù)。多年應(yīng)用歷史數(shù)據(jù)庫管理的經(jīng)驗告訴我們，現(xiàn)在很難知道將來進行分析時哪些數(shù)據(jù)是必須的。因此，保存所有的數(shù)據(jù)是防止丟失所需信息的最好方法。此外，要改進產(chǎn)品，必須具備與之相關(guān)物料的信息，并了解當(dāng)前和過去的操作狀態(tài)。實時數(shù)據(jù)庫采集、存儲流程信息，用來指導(dǎo)工藝改進、降低物料、增加產(chǎn)量。
　　
　　二、力控實時數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)
　　2.1實時數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)及性能
　　 力控®企業(yè)級實時數(shù)據(jù)庫pSpaceTM是一個高性能、高速度、高吞吐能力、可靠性強、跨網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開放式實時數(shù)據(jù)庫軟件。
　　 力控企業(yè)級實時數(shù)據(jù)庫pSpaceTM是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，它是采用了實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)的計算機系統(tǒng)。它的含義已經(jīng)不僅僅是一組對數(shù)據(jù)進行處理的軟件，也不只是一個數(shù)據(jù)庫。一個實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一個實際可運行的，按照數(shù)據(jù)方式存儲、維護和向應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)或信息支持的系統(tǒng)。它是存儲介質(zhì)、處理對象和管理系統(tǒng)的集合體，由數(shù)據(jù)庫、硬件、軟件幾部分組成。
　　 pSpaceTM - 企業(yè)級實時歷史數(shù)據(jù)庫為完全的分布式結(jié)構(gòu)，可任意組建應(yīng)用模式；支持C/S和B/S應(yīng)用；它可以提供豐富的企業(yè)級信息系統(tǒng)客戶端應(yīng)用和工具；大容量支持企業(yè)級應(yīng)用，內(nèi)部實現(xiàn)高數(shù)據(jù)壓縮率，可實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的海量存儲，靈活的擴展結(jié)構(gòu)可滿足各種需求，具備廣泛的安全性和可跟蹤性

　力控®軟件的體系結(jié)構(gòu)圖

　　數(shù)據(jù)庫服務(wù)器性能:
　　 單臺服務(wù)器可運行100 000個點, 支持多臺服務(wù)器相互通信；支持雙機熱冗余的容錯架構(gòu)； “黑箱”運行方式，完全的任務(wù)觸發(fā)運行方式，較低的資源消耗，高性能存儲和查詢, 包括毫秒采集；每秒可處理20 000個事件；mS級數(shù)據(jù)采集速率；事件系統(tǒng)的時間分辨率為 1mS采集；I/O時間同步；自動補償 PC 時鐘偏差。
　　可采集、處理各種數(shù)據(jù)類型，包括：整型、實型、字符串和 “任意”類型
　　功能強大的壓縮算法：死區(qū)和變化率壓縮，按高壓縮格式保存數(shù)據(jù)
　　完整的事件記錄系統(tǒng)，所有操作員的動作均被檢查并記錄，可作為跟蹤依據(jù)
　　完全集成 Windows NT/2000/XP 安全特性
　　
　　數(shù)據(jù)庫客戶端
　　 可以使用真正的瘦客戶端，基于Web的管理器，客戶端應(yīng)用易于維護
　　集成pLerine組態(tài)人機界面功能作為標(biāo)準客戶端
　　 pSpace Visual ActiveX，pSpace可視化控件工具包是為建立客戶端連接而提供的客戶端產(chǎn)品；它包括一組ActiveX控件，如：數(shù)據(jù)控件、文本控件、棒圖控件、趨勢控件等。
　　EXCEL加載宏pSpace Excel Add-In為客戶用Excel訪問pSpace數(shù)據(jù)提供便捷手段。
　　數(shù)據(jù)庫管理工具
　　 管理工具提供十分易用和直觀的接口用戶可以瀏覽數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)并且非常容易添加新的點，數(shù)據(jù)具備可靠性和完整性
　　 提供現(xiàn)有數(shù)據(jù)的移植工具，可將低版本力控數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)和配置移植過來
　　 配備編譯器模塊，用戶可自行編寫算法
　　pSpace Admin管理器：易用的圖形接口；完整的系統(tǒng)管理；監(jiān)視性能和報警；快速配置采集I/O和點；可以在本地或遠程管理pSpace。

　　2.2力控實時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
　　 實時數(shù)據(jù)庫與其它一般數(shù)據(jù)庫一樣，包含一組對象及其結(jié)構(gòu)。由于目前對實時數(shù)據(jù)庫還未能提出統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，所以不同廠家開發(fā)的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都有很大差別。力控®軟件的實時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)見下。
　　 在力控®實時數(shù)據(jù)庫中，一個基本的數(shù)據(jù)對象為“點”（TAG），一個點由若干參數(shù)組成，系統(tǒng)以點參數(shù)為單位存放各種信息。點參數(shù)相當(dāng)于關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的字段（Field），一個點參數(shù)對應(yīng)一個客觀世界中的可被測量或控制的對象（當(dāng)然在實際應(yīng)用中，也可以不真正對應(yīng)一個客觀對象，而是一個“虛擬”對象）。例如，某個容器的溫度可以作為一個測量對象而成為數(shù)據(jù)庫中的一個點參數(shù)，被測對象由溫度傳感器監(jiān)視，其值被周期性地采樣，并寫入數(shù)據(jù)庫。
　　 點存放在實時數(shù)據(jù)庫的點名稱字典中。實時數(shù)據(jù)庫根據(jù)點名稱字典決定數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)，分配數(shù)據(jù)庫的存儲空間。用戶在組態(tài)實時數(shù)據(jù)庫時總是以點名稱為主索引（主關(guān)鍵字）進行編輯。
　　 點對象存在多個屬性，以參數(shù)的形式出現(xiàn)，所以又稱點的屬性為點參數(shù)。
　　 在點名稱字典中，每個點都包含若干參數(shù)。一個點可以包含一些系統(tǒng)預(yù)定義標(biāo)準點參數(shù)，還可包含若干個用戶自定義參數(shù)。
　　 用戶引用點與參數(shù)的形式為“點名.參數(shù)名”。如“TAG1.DESC”表示點TAG1的點描述，“TAG1.PV”表示點TAG1的過程值。點參數(shù)有三種數(shù)據(jù)類型：實型、整型和字符型。
　　 系統(tǒng)預(yù)定義了一些常用的點參數(shù)，這些系統(tǒng)預(yù)定義點參數(shù)都能完成特定的功能，而且一個參數(shù)與另一個參數(shù)之間可能存在制約或?qū)С鲫P(guān)系，這就是實時數(shù)據(jù)庫的完整性。例如，當(dāng)選擇量程轉(zhuǎn)換時，PV參數(shù)值就與PVRAW（原始過程測量值）、EULO（工程單位下限）、EUHI（工程單位上限）、PVRAWHI（原始過程測量值上限）、PVRAWLO（原始過程測量值下限）參數(shù)相關(guān)，其值也是用這些參數(shù)根據(jù)某種計算關(guān)系得出的。
　　 系統(tǒng)預(yù)定義參數(shù)是力控®數(shù)據(jù)庫提供的一個重要功能，它為用戶提供了一整套預(yù)定義的數(shù)據(jù)處理功能和對數(shù)據(jù)庫的訪問方法。同時力控®數(shù)據(jù)庫也允許用戶自定義參數(shù)。自定義參數(shù)的名稱和數(shù)據(jù)類型由用戶指定（名稱不能與已有的系統(tǒng)參數(shù)相同）。數(shù)據(jù)庫對自定義參數(shù)也提供實時數(shù)據(jù)訪問和歷史數(shù)據(jù)保存的功能。
　　 因為點的結(jié)構(gòu)是由參數(shù)組成，所以不同參數(shù)的組合就形成了不同類型的點。一個點可以包含任意數(shù)量用戶自定義參數(shù)，或者只包含標(biāo)準點參數(shù)但沒有用戶自定義參數(shù)，也可以既包含標(biāo)準點參數(shù)也包含自定義參數(shù)。
　　 力控®數(shù)據(jù)庫的點類型是實時數(shù)據(jù)庫對具有相同特征的一類點的抽象模型。一種點類型就是一種點參數(shù)的組合。力控®數(shù)據(jù)庫根據(jù)實際應(yīng)用預(yù)定義了一些標(biāo)準點類型，利用這些標(biāo)準點類型創(chuàng)建的點能夠滿足各種常規(guī)的需要。對于較為特殊的應(yīng)用，可以創(chuàng)建用戶自定義的點類型。即力控®實時數(shù)據(jù)庫支持自定義的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。