1 實(shí)施生產(chǎn)信息化的必要性分析
企業(yè)信息化就是使用現代信息技術(shù)和信息科學(xué)的方法來(lái)開(kāi)發(fā)和利用各種各樣的信息資源，并以此為手段，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和有效利用物質(zhì)、能量、人力等資源，從而形成一個(gè)嶄新的社會(huì )生產(chǎn)力，推動(dòng)社會(huì )往更高級的階段或形態(tài)進(jìn)步。企業(yè)信息化可以使企業(yè)的管理更規范化、科學(xué)化和系統化，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(zhuān)家們所關(guān)注的重點(diǎn)，信息化建設已逐漸成為企業(yè)發(fā)展的未來(lái)之路。
信息化的核心是數據的采集、存儲和加工分析。對于化肥企業(yè)來(lái)說(shuō)，信息化主要包括企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理信息系統和實(shí)時(shí)生產(chǎn)管理系統，生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息管理系統以實(shí)時(shí)數據庫為數據存儲載體，實(shí)現生產(chǎn)裝置工藝數據的自動(dòng)采集、存儲和統計分析，完成生產(chǎn)信息的集成。
化肥企業(yè)生產(chǎn)裝置每天產(chǎn)生大量的數據，例如一大化企業(yè)按已進(jìn)入DCS和PLC的數據計算，裝置的生產(chǎn)數據點(diǎn)數在5000左右，以每10秒產(chǎn)生一個(gè)數據進(jìn)行計算，每天約產(chǎn)生43200000個(gè)數據，每年產(chǎn)生150多億個(gè)數據，這些數據都分散在各個(gè)生產(chǎn)裝置，并且只有少量數據被DCS/PLC系統保留下來(lái)，沒(méi)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(lái)說(shuō)，這些數據是一個(gè)巨大的財富，實(shí)現生產(chǎn)數據的自動(dòng)采集、存儲和分析利用，無(wú)疑將使企業(yè)生產(chǎn)管理發(fā)生革命性變化。以實(shí)時(shí)數據庫為平臺的生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息系統，是將企業(yè)現有的自控系統進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)生產(chǎn)工藝參數的自動(dòng)采集、存儲和分析，將自動(dòng)化孤島的信息實(shí)時(shí)集中到一起，實(shí)現生產(chǎn)信息的集成，以便統一規劃全廠(chǎng)資源，充分發(fā)揮信息對生產(chǎn)的指導作用，采用信息化手段提高企業(yè)的生產(chǎn)管理水平，同時(shí)挖掘信息資源，改進(jìn)生產(chǎn)工藝。
實(shí)時(shí)監測系統的對象是生產(chǎn)數據，實(shí)時(shí)數據庫的核心就是數據管理，它采集并存儲與流程相關(guān)的生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)工藝數據。實(shí)時(shí)數據庫采集、存儲生產(chǎn)信息，用來(lái)指導生產(chǎn)、降低成本、增加產(chǎn)量。實(shí)時(shí)數據庫為最終用戶(hù)提供了快捷、高效的工廠(chǎng)信息。通過(guò)實(shí)時(shí)數據庫還可以集成產(chǎn)品計劃、維護管理、專(zhuān)家系統、化驗信息系統、生產(chǎn)過(guò)程模擬等后期的應用程序，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(jìn)一步提高生產(chǎn)管理效率，盡快建立完整的生產(chǎn)實(shí)時(shí)監測系統是非常必要的。
實(shí)施生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息系統，可以為企業(yè)帶來(lái)如下好處。
● 實(shí)現現代化的生產(chǎn)調度。調度人員直接直觀(guān)地了解生產(chǎn)運行情況，及時(shí)掌握生產(chǎn)工藝數據的第一手資料。StrongDAS實(shí)時(shí)數據庫系統將全廠(chǎng)的工藝生產(chǎn)數據通過(guò)計算機網(wǎng)絡(luò )傳輸到生產(chǎn)調度室，調度室人員坐在調度室里就可以在計算機屏幕上及時(shí)看到每個(gè)裝置的所有生產(chǎn)實(shí)時(shí)數據，不用再打電話(huà)到每個(gè)崗位去詢(xún)問(wèn)生產(chǎn)工藝指標的情況。并且實(shí)時(shí)監視工藝指標數據的動(dòng)態(tài)變化，如果一旦發(fā)現情況，馬上打電話(huà)通知各崗位操作室，及時(shí)調整生產(chǎn)工況，對穩定生產(chǎn)、協(xié)調各個(gè)崗位和每套生產(chǎn)裝置的運行、及時(shí)發(fā)現生產(chǎn)上的一些情況等提供了最佳手段，為調度提供了一雙同時(shí)看見(jiàn)全廠(chǎng)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(jìn)工具。
● 進(jìn)行事故預警和分析。本系統可實(shí)現在事故發(fā)生前進(jìn)行事故預警，幫助企業(yè)把事故消滅在萌芽狀態(tài)。萬(wàn)一發(fā)生事故，本系統就象飛機上的“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)導坐在辦公室里，一打開(kāi)電腦，就可以看到您所期望看到的工藝參數的實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)看到生產(chǎn)運行情況。對于生產(chǎn)廠(chǎng)長(cháng)等領(lǐng)導來(lái)講，擁有本系統，從此了解生產(chǎn)運行狀態(tài)再也不用下現場(chǎng)，也無(wú)需打電話(huà)到每個(gè)操作室詢(xún)問(wèn)。大大提高了工作效率和生產(chǎn)管理的準確性。
● 輔助設備管理。（1）在設備預防性維護中，可將設備的實(shí)時(shí)信息中的儀表讀數作為依據，一旦某設備累計運行時(shí)間或動(dòng)作次數等工作指標達到設定數值，則系統自動(dòng)調出該設備的預維護計劃，提交給相應的檢修部門(mén)；（2）在設備的日常維護中，若設備的相關(guān)運行指標超過(guò)某一限定值，則可以診斷此設備發(fā)生的故障，并自動(dòng)生成檢修工作單；（3）通過(guò)實(shí)時(shí)信息的歷史記錄對設備的運行歷史進(jìn)行分析，找出影響設備使用壽命的不合理運行指標，調整設備運行方式，延長(cháng)設備使用周期。
● 為技術(shù)人員進(jìn)行工藝分析和改進(jìn)提供信息。要改進(jìn)產(chǎn)品，必須具備與之相關(guān)的原料知識并了解當前和過(guò)去的操作狀態(tài)。StrongDAS采集、存貯流程信息，并把這些數據提供給人們，其他應用程序可從這些數據中精選出有意義的信息，以指導流程改進(jìn)，降低物耗，增加產(chǎn)量。然而，實(shí)際的過(guò)程改進(jìn)只能是用戶(hù)和應用程序使用這些信息的結果。
● 充分發(fā)揮了局域網(wǎng)的作用。網(wǎng)絡(luò )作為信息系統的物理基礎，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(shí)現企業(yè)的生產(chǎn)日報表及班報表的組態(tài)及查詢(xún)功能。用戶(hù)可根據本企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況定制各類(lèi)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(gè)班組成本核算統計報表、生產(chǎn)工況物耗能耗標定報表等，靈活設置報表的樣式，使報表的每列數據可以是DCS的某一項指標，也可以是某幾項指標的運算表達式，并可在報表內進(jìn)行計算、匯總等操作，提供方便的報表查詢(xún)與打印功能；報表相關(guān)聯(lián)的指標數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(shí)的瞬時(shí)值。此功能的實(shí)現為企業(yè)的管理者及時(shí)、快速地了解生產(chǎn)情況，分析生產(chǎn)過(guò)程提供了依據。
● 實(shí)現信息化的生產(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(hù)開(kāi)展對外合作提供幫助，為上級領(lǐng)導到工廠(chǎng)視察提供環(huán)境，具有顯著(zhù)的社會(huì )效益。
● 有利于二次開(kāi)發(fā)。作為連接管理網(wǎng)(ERP系統)和自控系統的橋梁，實(shí)現管控一體化以及信息的上傳下達。采集所有的生產(chǎn)過(guò)程數據，并向管理信息系統(ERP)、生產(chǎn)優(yōu)化系統、辦公自動(dòng)化系統、專(zhuān)家決策系統提供數據，以達到對整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的綜合管理及優(yōu)化的目的。過(guò)程信息管理系統的成功實(shí)施，可以使企業(yè)計算機管理上一個(gè)新的臺階，把生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化與管理系統有機連接起來(lái)。使管理層合理利用信息資源，把龐大的生產(chǎn)過(guò)程信息、企業(yè)內部管理信息、外部環(huán)境信息快速分類(lèi)、統計、分析，為決策層的決策提供必要的依據。把生產(chǎn)過(guò)程信息、原料消耗、過(guò)程產(chǎn)品產(chǎn)量、產(chǎn)品產(chǎn)量、能源消耗量、設備狀態(tài)等科學(xué)地分類(lèi)，提供給管理層數據庫，從而減少人為干預，提高了管理層數據庫的準確性。把管理層的生產(chǎn)作業(yè)調度指令、生產(chǎn)計劃、能耗指標等快速準確地反映到生產(chǎn)過(guò)程控制層。管理層科學(xué)地調整生產(chǎn)方案，把生產(chǎn)效率提高到理想境界。管理層各部門(mén)之間有機協(xié)調，管理效率大大提高。
綜上所述，對于化肥生產(chǎn)企業(yè)，為進(jìn)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(chǎng)范圍的生產(chǎn)實(shí)時(shí)監測系統是非常必要和迫切的。必須要有一個(gè)先進(jìn)的管理手段來(lái)實(shí)現，北京思創(chuàng )系統工程有限公司的實(shí)時(shí)數據庫產(chǎn)品StrongDAS就是你生產(chǎn)管理最有效的先進(jìn)手段。
計算機應用系統的信息建設是以CIMS系統為最終目標，需要對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行全面監控甚至最終實(shí)現遠程監控。要實(shí)現這個(gè)目標，首先要建立完整的生產(chǎn)監測系統，即以實(shí)時(shí)數據庫為核心，實(shí)現對全廠(chǎng)實(shí)時(shí)數據的自動(dòng)采集、存儲和監視，并圍繞這些數據開(kāi)發(fā)出各種實(shí)用程序。
2 StrongDAS實(shí)時(shí)數據庫基本功能
搭建實(shí)時(shí)數據庫平臺：建立實(shí)時(shí)數據庫，實(shí)現對主要生產(chǎn)裝置DCS的數據采集，完成生產(chǎn)過(guò)程數據的采集、長(cháng)期歷史數據的保存和數據處理，實(shí)現實(shí)時(shí)數據庫與關(guān)系數據庫的數據交換。
建立基本應用：實(shí)現主要生產(chǎn)裝置生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監控、歷史趨勢分析、報警管理和事故追憶。
生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)監測管理信息系統的基本需求是通過(guò)高速局域網(wǎng)絡(luò )實(shí)現各級管理部門(mén)對生產(chǎn)過(guò)程狀態(tài)信息的共享。通過(guò)DCS數采系統的建立，使整個(gè)全廠(chǎng)各聯(lián)合站控制室之外的管理部門(mén)能夠實(shí)時(shí)瀏覽、回顧生產(chǎn)現狀，實(shí)現遠程監視（以瀏覽器通過(guò)Internet/Intranet方式），在辦公室之外通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)企業(yè)的Web服務(wù)器也能夠瀏覽生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)實(shí)況。同時(shí)，可以為計劃、統計等其他管理信息系統提供原始生產(chǎn)數據，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）的數據到實(shí)時(shí)數據庫，關(guān)鍵數據達到秒級采集與存儲。
·下位數采機系統（硬件及軟件）應能保證在任何情況下不會(huì )對DCS控制系統本身產(chǎn)生不良影響，并能在安全上有效隔離DCS系統與企業(yè)網(wǎng)絡(luò )系統。
·我們的實(shí)時(shí)數據庫容量能達到100000點(diǎn)以上，能滿(mǎn)足任何規模企業(yè)。
·實(shí)時(shí)數據庫應安全穩定運行，不應發(fā)生系統崩潰、接口阻塞、通訊中斷等嚴重事件，能滿(mǎn)足全廠(chǎng)的眾多用戶(hù)并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)的需求。
·在實(shí)時(shí)數據庫中歷史數據保存多年。
·系統提供多種分析工具，用戶(hù)可利用這些工具分析、判斷生產(chǎn)情況，以便及時(shí)調整控制方案，達到穩定生產(chǎn)過(guò)程、提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。
·可以通過(guò)應用軟件開(kāi)發(fā)和建立基于實(shí)時(shí)/歷史數據庫的應用程序，如生產(chǎn)報表、事故追憶、報警、采集站狀態(tài)集中監視、實(shí)時(shí)數據查詢(xún)、歷史趨勢分析等。
·公司局域網(wǎng)用戶(hù)能對DCS控制層進(jìn)行實(shí)時(shí)監視，以流程圖、趨勢圖等方式瀏覽查詢(xún)實(shí)時(shí)數據及歷史數據。
·遠程用戶(hù)可以撥號登錄服務(wù)器的方式采用B/S模式訪(fǎng)問(wèn)實(shí)時(shí)數據及歷史數據，通過(guò)IE方式瀏覽已組態(tài)的流程畫(huà)面，查看權限內的實(shí)時(shí)數據和歷史數據。
·系統具有遠程管理功能，系統管理員在任意一臺客戶(hù)機上均可以進(jìn)行系統的配置和修改。
·應具有數據安全分級管理功能，具有不同權限的用戶(hù)可以瀏覽不同的畫(huà)面。
·系統應具有人工錄入工具，對于不能自動(dòng)采集的數據，可通過(guò)人工錄入軟件送入實(shí)時(shí)數據庫。
·實(shí)時(shí)數據庫系統應具有與公司現有關(guān)系統型數據庫-SYBASE、ORACLE、SQL-SERVER的接口，用戶(hù)可有選擇地將實(shí)時(shí)數據庫中的數據讀入關(guān)系型數據庫。
·關(guān)系數據庫可以對信息管理系統提供基礎數據。
·實(shí)時(shí)數據庫能提供統一規范的外部接口，例如數據庫內置OPC通訊方式，API函數等，以利于與其他軟件的交互使用及二次開(kāi)發(fā)。
·實(shí)時(shí)數據庫服務(wù)器可運行在Windows NT、Windows 2000 Server和Windows 98上。
3 系統結構
北京思創(chuàng )系統工程公司的實(shí)時(shí)數據庫系統StrongDAS提供100余種自主版權的實(shí)時(shí)數據庫和DCS（PLC）的數據采集接口軟件StrongIO4.1；具有實(shí)時(shí)數據上層應用工具以及功能強大的實(shí)時(shí)數據應用工具包StrongInfo4.1，其中包括實(shí)時(shí)數據瀏覽、歷史數據分析、異常報警分析、物料平衡、事故追憶等；Erplink用于實(shí)時(shí)數據庫和關(guān)系數據庫的數據交換和數據共享；同時(shí)北京思創(chuàng )公司提供了SDK作為用戶(hù)在實(shí)時(shí)數據平臺上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的工具。其中，實(shí)時(shí)數據庫的結構見(jiàn)圖1。
系統結構采用C/S結構和B/S結構，數據接口及其管理采用C/S結構；實(shí)時(shí)數據應用工具包采用B/S結構，同時(shí)實(shí)時(shí)數據及歷史數據也可從瀏覽器（IE或Netscape）中查詢(xún)。
以上軟件的選擇主要是基于系統的穩定可靠性、技術(shù)先進(jìn)性、系統開(kāi)放性、實(shí)時(shí)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(lái)經(jīng)濟效益。而StrongIO4.1在全國有500多個(gè)的接口軟件正在運行，穩定可靠。StrongInfo4.1是專(zhuān)為流程行業(yè)設計的基于實(shí)時(shí)數據庫的上層應用軟件，用戶(hù)使用效果良好，目前其中許多模塊已基本被定為上層應用的標準模塊。
圖1 實(shí)時(shí)數據庫的結構
實(shí)時(shí)數據采集接口平臺是實(shí)時(shí)數據庫系統應用中一個(gè)重要組成部分，它位于生產(chǎn)過(guò)程控制系統與實(shí)時(shí)數據庫之間，實(shí)現DCS、PLC、現場(chǎng)總線(xiàn)、智能儀表、各種數據采集系統及其他應用系統與實(shí)時(shí)數據庫的實(shí)時(shí)數據交換平臺。
提供一個(gè)實(shí)時(shí)數據采集接口平臺總體解決方案，所有的DCS、PLC、現場(chǎng)總線(xiàn)、智能儀表、各種數據采集系統將按照該方案向實(shí)時(shí)數據庫平臺提供過(guò)程數據，該方案還將包括實(shí)時(shí)數據平臺與關(guān)系型數據庫的通用接口方案。
實(shí)時(shí)數據庫接口支持TCP/IP協(xié)議、IPX/SPX協(xié)議采集和查詢(xún)，支持Oracle等關(guān)系數據庫及其他通用文本文件的轉換。
3.1 數據采集接口軟件
（1）安全性 任何情況下不會(huì )對DCS控制系統本身產(chǎn)生不良影響。
（2）可靠性 接口軟件能夠接受來(lái)自生產(chǎn)過(guò)程控制系統的數據和用戶(hù)界面人工輸入的數據；且數據準確。
（3）開(kāi)放性 接口軟件能為其他系統提供輸出數據，即可以通過(guò)I/O接口將數據送至其他各應用系統，或提供接口軟件的二次開(kāi)發(fā)技術(shù)，以滿(mǎn)足將來(lái)的需求。
（4）冗余性 實(shí)時(shí)數據庫服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，下位機應能繼續采集實(shí)時(shí)數據，以保證實(shí)時(shí)數據的連續性。
（5）實(shí)時(shí)性 實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)過(guò)程數據，關(guān)鍵數據達到秒級采集與存儲。
（6）擴展性 在總點(diǎn)數的范圍內，各裝置使用點(diǎn)數可調劑。
3.2 組態(tài)功能
（1）提供批量定義的數據記錄組態(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(dòng)態(tài)數據點(diǎn)的定義功能。可組態(tài)立體工藝流程圖。提供圖形動(dòng)態(tài)顯示功能、開(kāi)關(guān)動(dòng)作、報警指示。流程圖上數據的定位、顯示刷新由工藝位號決定。
3.3 時(shí)鐘同步
實(shí)現實(shí)時(shí)數據庫服務(wù)器與采集站的時(shí)鐘同步。
在滿(mǎn)足系統安全、管理規定的條件下，進(jìn)一步實(shí)現實(shí)時(shí)數據庫服務(wù)器、采集站與生產(chǎn)過(guò)程控制系統的時(shí)鐘同步。
3.4 實(shí)時(shí)數據庫與關(guān)系數據庫的數據交換
提供實(shí)時(shí)數據庫與關(guān)系數據庫（ORACLE）的數據交換接口軟件，實(shí)現實(shí)時(shí)數據庫與關(guān)系數據庫的有效連接。提供一組工具或組件，用戶(hù)通過(guò)靈活的定義組態(tài)，實(shí)現實(shí)時(shí)數據庫與關(guān)系數據庫的數據相互轉換。
3.5 生產(chǎn)運行監控
基于實(shí)時(shí)數據系統，調度人員可以對工廠(chǎng)過(guò)程數據進(jìn)行存儲、監視和分析。通過(guò)對企業(yè)生產(chǎn)情況進(jìn)行歷史和現狀的對比分析，實(shí)現工廠(chǎng)級的實(shí)時(shí)管理；調度人員還可以通過(guò)對原材料、產(chǎn)成品、物料、能量計量監控和產(chǎn)品質(zhì)量監控，協(xié)調全廠(chǎng)生產(chǎn)運行物料和能量的平衡狀態(tài)，指導裝置優(yōu)化操作。實(shí)時(shí)數據庫畫(huà)面顯示刷新速率應能及時(shí)反映現場(chǎng)實(shí)際參數的變化。
生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息系統支持WEB發(fā)布方式，提供生產(chǎn)運行監控，做到中文界面、用戶(hù)友好。生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息系統也提供客戶(hù)端方式的應用，采用中文界面，用戶(hù)友好，滿(mǎn)足調度等特殊需要。
監控系統可以呈現不同的數據界面。如企業(yè)領(lǐng)導需要的是進(jìn)料、產(chǎn)品、加工量、收率等，工藝管理員需要的是工藝指標值，設備管理人員關(guān)心的是設備狀態(tài)。
生產(chǎn)運行監控內容支持數據導出，如EXCEL，格式文件等。
3.6 歷史趨勢分析
通過(guò)選擇有關(guān)聯(lián)的數據庫點(diǎn)，快速、動(dòng)態(tài)地生成任意時(shí)間間隔的曲線(xiàn)，方便用戶(hù)查看、保存。可以自動(dòng)生成任意時(shí)間段的趨勢圖，用于工藝指標的考核及統計。可以實(shí)時(shí)顯示變化，可顯示標準偏差；可以將趨勢圖的數據導入Excel中以進(jìn)一步分析。
3.7 報警管理和事故追憶
（1）系統發(fā)生故障時(shí)，系統有自動(dòng)報警功能。
（2）提供設置報警級別、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(shí)，系統發(fā)出報警，啟動(dòng)事故記錄，記錄相關(guān)報警、事件、時(shí)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，由有權用戶(hù)進(jìn)行事故管理的設定、修改、取消等。
3.8 查詢(xún)、報表功能
用戶(hù)可以運用實(shí)時(shí)數據制作工藝指標考核報表，可建立公司、廠(chǎng)、車(chē)間分級考核表，可進(jìn)行合格率統計，可以進(jìn)行超標時(shí)間統計。
用戶(hù)還可以基于實(shí)時(shí)數據庫中存儲的實(shí)時(shí)或歷史數據制作投入產(chǎn)出報表，可進(jìn)行能耗、物耗等統計計算；可進(jìn)行收率、產(chǎn)出比、選擇性等統計計算；實(shí)時(shí)統計報表支持WEB發(fā)布功能。
同時(shí)實(shí)時(shí)數據庫還提供方便可行的Excel功能插件Strong-Report宏來(lái)訪(fǎng)問(wèn)應用實(shí)時(shí)數據，以利于生產(chǎn)裝置操作人員和管理部門(mén)人員使用。
3.9 用戶(hù)管理
系統設置用戶(hù)管理功能，設置權限管理（如：系統管理員、應用開(kāi)發(fā)員、管理人員、一般人員），對不同級別的用戶(hù)有相應的操作權力。
3.10 系統維護功能
提供數據庫的恢復功能，在實(shí)時(shí)數據庫系統崩潰時(shí)，提供緊急恢復功能。
提供實(shí)時(shí)數據庫服務(wù)器、采集站的集中監控，能遠程實(shí)現實(shí)時(shí)數據庫服務(wù)器、采集站的重配置、啟動(dòng)、停止、切換等管理任務(wù)。
提供標準化的接口讓用戶(hù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。
4 StrongDAS
4.1的特點(diǎn)
StrongDAS是北京思創(chuàng )系統工程公司在多年從事流程行業(yè)生產(chǎn)實(shí)時(shí)數據采集和應用的實(shí)踐基礎上，結合了國內的應用特點(diǎn)，并借鑒了國外優(yōu)秀的實(shí)時(shí)數據庫如Infoplus.21、PI等的先進(jìn)技術(shù)，推出的適合中國國情的實(shí)時(shí)數據庫系統。是流程行業(yè)應用較多的國內實(shí)時(shí)數據庫產(chǎn)品。
StrongDAS的主要特點(diǎn)如下。
（1）模塊化結構 系統的三個(gè)主要模塊，數據庫服務(wù)器、設備數據接口和查詢(xún)分析應用工具，它們合在一起是一套完整的、自成體系的實(shí)時(shí)數據庫系統，而每個(gè)模塊又可分開(kāi)用于替代國外實(shí)時(shí)數據庫系統的相應模塊。
（2）極強的實(shí)時(shí)數據處理功能 數據庫服務(wù)器小的可以是一千點(diǎn)，大的可達到十萬(wàn)點(diǎn)。只要網(wǎng)絡(luò )和計算機系統允許，客戶(hù)端應用的訪(fǎng)問(wèn)數量不受限制。系統具有很好的伸縮性。
（3）支持分布式結構 包括服務(wù)器的分布式數據管理和分布式數據采集。分布式數據管理可實(shí)現兩個(gè)或多個(gè)實(shí)時(shí)數據庫的數據共享，特別適合公司分層管理模式。分布式數據采集使每一個(gè)采集站節點(diǎn)相對獨立，互不影響，系統的運行更穩定，更安全。通過(guò)企業(yè)網(wǎng)絡(luò )系統，授權用戶(hù)完全可以查看到所有生產(chǎn)實(shí)時(shí)數據。
（4）支持多操作平臺 StrongDAS服務(wù)器可運行于Windows NT、Windows2000、UNIX、Linux等操作系統下，客戶(hù)端運行平臺是Windows系列操作系統。
（5）同時(shí)支持C/S和B/S結構 數據庫服務(wù)器負責實(shí)時(shí)數據的采集和集中管理，用戶(hù)可根據不同的需要，選擇C/S或B/S方式查詢(xún)和分析，還可在Internet網(wǎng)上查看到裝置的實(shí)時(shí)數據。
（6）數據的完整性保證 每個(gè)采集站節點(diǎn)不僅提供遠程數據采集，同時(shí)也提供了當服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò )通信失效時(shí)數據項的隊列管理。就是說(shuō)當網(wǎng)絡(luò )或服務(wù)器有故障時(shí)，采集站仍然可以繼續采集該節點(diǎn)設備的數據，在系統恢復正常后再自動(dòng)將數據存回到服務(wù)器，以免數據的丟失。
（7）豐富靈活的數據采集接口 擁有超過(guò)100種接口軟件，可采集各種DCS、PLC及數采板的數據，不僅有與關(guān)系數據庫（Oracle、Sysbase、DB2、MS SQL Server）的接口，還有與各種實(shí)時(shí)數據庫（如Infoplus.21、PI等）進(jìn)行數據交換的接口。
（8）中國特色、界面友好 StrongDAS實(shí)時(shí)數據庫完全是在中文平臺上開(kāi)發(fā)的，全中文操作界面，特別適合中國用戶(hù)的操作，易學(xué)易用。其數據管理和分析工具，是按企業(yè)目前的生產(chǎn)管理需求開(kāi)發(fā)而成的。
（9）靈活方便的數據查詢(xún)工具 如流程圖組態(tài)、流程圖瀏覽、實(shí)時(shí)數據查詢(xún)、歷史數據查詢(xún)曲線(xiàn)、報警查詢(xún)、異常報警查詢(xún)和數采狀態(tài)監視等，方便用戶(hù)流程組態(tài)和系統的管理，多種方式查看實(shí)時(shí)數據和歷史數據，并可打印查詢(xún)結果。
（10）功能實(shí)用的數據分析工具 如班組考核、工藝參數分析、生產(chǎn)利潤在線(xiàn)查詢(xún)、事故追憶和數據轉換器等。
（11）兩級數據壓縮技術(shù) 一級壓縮為線(xiàn)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(shí)使用。通過(guò)兩級數據壓縮，提高了壓縮比。
（12）在線(xiàn)存儲全廠(chǎng)數年生產(chǎn)實(shí)時(shí)數據 強大的數據管理功能可管理多達十萬(wàn)點(diǎn)的實(shí)時(shí)數據，兩級數據壓縮技術(shù)減少大量的存儲空間，以目前常規硬件配置完全可在線(xiàn)存儲10000點(diǎn)5年的生產(chǎn)實(shí)時(shí)數據。
（13）集成多種應用 可集成各種實(shí)時(shí)數據庫如InfoPlus.21、PI等，與關(guān)系型數據庫如Oracle、DB2、Sybase、SQL Server和Informix實(shí)現數據自動(dòng)傳遞和轉換，從而將實(shí)時(shí)數據和關(guān)系型數據庫中的數據如實(shí)驗室化驗數據和生產(chǎn)計劃統計數據等集成在一個(gè)統一的桌面應用。
（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(kāi)放式的二次開(kāi)發(fā)工具 提供了一個(gè)開(kāi)放式的應用程序接口編程函數包API，為用戶(hù)進(jìn)行功能擴充和二次開(kāi)發(fā)提供訪(fǎng)問(wèn)StrongDAS服務(wù)器數據的一種路徑。用戶(hù)可以在兩個(gè)層次（通過(guò)協(xié)議和API函數）上進(jìn)行功能擴充和二次開(kāi)發(fā)，在自己開(kāi)發(fā)的程序或超文本中方便地插入實(shí)時(shí)數據和歷史曲線(xiàn)。
從目前的應用情況、系統的性能和功能等各方面比較，StrongDAS4.1在國內處于絕對領(lǐng)先地位。
4.1 實(shí)時(shí)數據查詢(xún)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(shí)時(shí)查看生產(chǎn)流程，可以實(shí)現監控系統數據的分層顯示，同一個(gè)裝置對于不同的使用人員，呈現不同的數據界面。如企業(yè)領(lǐng)導需要的是進(jìn)料、產(chǎn)品、加工量、收率等，工藝管理員需要的是工藝指標值，設備管理人員關(guān)心的是設備狀態(tài)；
● 實(shí)時(shí)數據一覽：以表格方式查詢(xún)實(shí)時(shí)數據；
● 歷史數據曲線(xiàn)：查看歷史數據并以曲線(xiàn)方式顯示。可以同時(shí)查看多個(gè)位號信息，把相關(guān)的數據放在同一幅曲線(xiàn)圖中比較。
● 報警查詢(xún)：當某一位號的生產(chǎn)數據超出報警上下限時(shí)則提示報警，幫助用戶(hù)及時(shí)發(fā)現生產(chǎn)中的異常情況。對系統內的所有報警進(jìn)行瀏覽和管理，選擇特定位號和特定時(shí)間，可方便、快速查詢(xún)任何時(shí)間的歷史報警。
● 異常報警查詢(xún)：某一位號的生產(chǎn)數據在一段時(shí)間內一直不變時(shí)則提示報警，幫助用戶(hù)發(fā)現生產(chǎn)異常或儀表異常。
● 數采狀態(tài)監視：監視所有數采程序的運行狀態(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(shí)時(shí)數據分析工具
● 班組考核 對班組各重要的工藝指標進(jìn)行跟蹤，并在線(xiàn)進(jìn)行評測，能計算出各工藝參數的平均值、平穩率、合格率等。對各重要的報警信息進(jìn)行統計，對簡(jiǎn)單的物料平衡進(jìn)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。
● 工藝參數分析 對每一個(gè)控制點(diǎn)作出分析，查看一段時(shí)間內的趨勢圖，求一段時(shí)間內的平均值、合格率、平穩率、偏差、最長(cháng)超標時(shí)間以及累積超標時(shí)間等分析數據。對控制點(diǎn)的數據提取可選擇時(shí)間間隔。用戶(hù)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(xiàn)、下限線(xiàn)、正常值線(xiàn)，以便于分析數據。
● 生產(chǎn)利潤在線(xiàn)查詢(xún) 以裝置的物料平衡為基礎，能累積出某裝置的在線(xiàn)利潤；各裝置的有關(guān)利潤計算的位號能自由組態(tài)；對各位號的數據能進(jìn)行換算；能把已組織好的裝置算法按裝置名稱(chēng)存取，用戶(hù)下次進(jìn)入時(shí)只需選擇裝置名稱(chēng)即可查詢(xún)該裝置的在線(xiàn)利潤。
● 事故追憶 以事故為線(xiàn)索組織實(shí)時(shí)數據和歷史數據，幫助分析事故原因。
● DDE和NETDDE服務(wù) 可在支持DDE的應用程序（如EXCEL、WORD）中顯示實(shí)時(shí)數據和歷史數據。用戶(hù)可利用此功能方便地把各種數據組織成報表。
4.3 數據轉換器
數據轉換器是實(shí)時(shí)數據庫與關(guān)系數據庫之間進(jìn)行數據交換的工具。可在各種實(shí)時(shí)數據庫（StrongDAS、Infoplus.21、PI）與關(guān)系數據庫（Oracle、DB2、SQL Server、Sybase）之間進(jìn)行數據轉換而無(wú)需編程。轉換方式支持關(guān)系數據庫到實(shí)時(shí)數據庫，也可從實(shí)時(shí)數據庫到關(guān)系數據庫。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(xún)
本系統中，由于StrongDAS4.1套件中已內置了Web服務(wù)器功能，在企業(yè)內部Intranet網(wǎng)上的用戶(hù)可以通過(guò)游覽器訪(fǎng)問(wèn)實(shí)時(shí)數據；同時(shí)，StrongIO軟件包還提供了用于訪(fǎng)問(wèn)實(shí)時(shí)數據庫的ActiveX控件，用戶(hù)可在超文本中插入這些控件直接訪(fǎng)問(wèn)實(shí)時(shí)數據、查看流程圖、實(shí)時(shí)數據一覽表、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(chǎng)的實(shí)時(shí)數據，可以在公司的WEB Server上通過(guò)超級連接直接訪(fǎng)問(wèn)各廠(chǎng)的WEB服務(wù)器來(lái)瀏覽流程圖、數據報表和趨勢，而不需要再通過(guò)公司級的實(shí)時(shí)數據庫服務(wù)器讀取數據。
4.5 OPC支持
StrongIO支持OPC協(xié)議，可作為OPC的服務(wù)端及客戶(hù)端，與支持OPC的第三方軟件進(jìn)行數據交換。
在與DCS和PLC的上位機軟件進(jìn)行通訊時(shí)，StrongIO作為OPC的客戶(hù)端。
4.6 安全性
（1）所有軟件都經(jīng)過(guò)了嚴格的測試以及在流程行業(yè)的應用，實(shí)現了實(shí)時(shí)數據庫與生產(chǎn)過(guò)程控制系統的單向通訊，所有通訊都是非常安全的，這樣確保了生產(chǎn)過(guò)程控制系統的安全。
（2）該系統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)，使現場(chǎng)控制網(wǎng)與公司管理網(wǎng)進(jìn)行了硬件隔離，同時(shí)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）在操作應用上采用三級用戶(hù)管理，嚴格控制權限。系統還提供了跟蹤功能，記錄所有用戶(hù)組態(tài)操作過(guò)程，對出現的系統安全問(wèn)題提供調查的依據和手段。
（5）該系統幾乎每個(gè)模塊都具備事務(wù)日志功能，隨時(shí)將系統故障、超限狀態(tài)及各種報警事件記錄在數據庫中。
（6）最重要的一點(diǎn)是，北京思創(chuàng )有著(zhù)經(jīng)驗豐富的現場(chǎng)工程師，可以進(jìn)行數據接口的安裝工作，保證系統的安全和穩定。所有操作都嚴格按照實(shí)施方案中的步驟進(jìn)行，并隨時(shí)記錄在案。
4.7 實(shí)時(shí)性
該方案的設計具有較高的實(shí)時(shí)性，各采集接口具有較高的處理效率，對訪(fǎng)問(wèn)的響應時(shí)間很短。采集接口完全能滿(mǎn)足APC、LIMS等項目應用的需要。
采集接口的采集周期設在1秒到1分鐘之間，并可根據用戶(hù)需要隨時(shí)進(jìn)行設定。
由于采集接口技術(shù)的成熟度很高，其實(shí)時(shí)性不會(huì )影響生產(chǎn)過(guò)程控制系統的性能。
4.8 可靠性
系統各組成部分功能可靠、完善，耦合性低；局部問(wèn)題不會(huì )影響系統的正常運行。當局部問(wèn)題得到解決后，整個(gè)系統能夠自動(dòng)恢復，而不需用戶(hù)干預其他部分。該系統連續運行時(shí)間只受硬件限制，所以不會(huì )出現系統軟件不穩定的問(wèn)題，接口軟件都經(jīng)過(guò)了充分的測試和應用，系統穩定、可靠、數據準確及時(shí)，可維護性好。
即使在網(wǎng)絡(luò )通信發(fā)生故障時(shí)，采集站和服務(wù)器都有自動(dòng)報警功能，條件好一點(diǎn)的裝置，系統軟件具有自動(dòng)切換功能，以保持系統的正常運行；一旦故障免除，自動(dòng)解除報警，系統軟件具有自恢復能力。
4.9 使用性
最終用戶(hù)所見(jiàn)到的操作界面非常簡(jiǎn)單，全中文界面，易于理解和維護。
由于提供詳實(shí)的系統維護手冊、用戶(hù)使用手冊，極大地方便了系統的維護工作。
二次開(kāi)發(fā)接口已經(jīng)在多個(gè)廠(chǎng)家得到應用，效果不錯，用戶(hù)可以使用StrongIO的API，也可以使用DBEC數據庫引擎的API。
4.10 容錯、冗余
采集接口在具備條件的場(chǎng)合，可以實(shí)現冗余；采集軟件本身就已有容錯處理機制。
實(shí)時(shí)數據庫系統由于使用了StrongDAS4.1版，它本身也具有很強的容錯能力，可以根據具體的硬件條件實(shí)現冗余。
StrongDAS4.1的歷史數據一旦歸檔，即使在系統崩潰時(shí)，可通過(guò)只拷貝歷史數據文件的方式，將歷史數據拷貝出來(lái)，可以放到其他StrongDAS41系統中進(jìn)行讀取進(jìn)而恢復系統。
4.11 先進(jìn)性
我們的實(shí)時(shí)數據庫采用的許多技術(shù)已達到國內外認可的先進(jìn)水平。StrongDAS4.1數據庫平臺是一個(gè)開(kāi)放的、標準的、可擴充、易管理、升級的實(shí)時(shí)數據庫系統。而StrongIO和StrongInfo都是利用C++編寫(xiě)，其運行效率非常高，其DDE、OPC、COM、DCOM、ActiveX、J2EE、多線(xiàn)程、Windows服務(wù)等，都是技術(shù)先進(jìn)性的標識。
5 實(shí)時(shí)數據庫典型案例
企業(yè)實(shí)時(shí)數據庫始終堅持以生產(chǎn)部門(mén)為基礎，為生產(chǎn)部門(mén)提供可靠穩定的數據平臺，以滿(mǎn)足全廠(chǎng)的深層次開(kāi)發(fā)；同時(shí)為處室的各級領(lǐng)導提供決策依據；再通過(guò)生產(chǎn)管理、控制系統，以IE或HMI等方式對控制系統的流程畫(huà)面進(jìn)行監視，從而實(shí)現管理科學(xué)化、扁平化、規范化。該系統要求穩定、可靠、安全、實(shí)用、先進(jìn)及可擴展性。
我公司StrongDAS實(shí)時(shí)數據庫已在滄州大化、包頭鋼鐵集團公司燃氣廠(chǎng)等大型企業(yè)成功投入運行，為企業(yè)帶來(lái)嶄新高效的管理手段。
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