7實時數(shù)據(jù)庫及其在工業(yè)綜合自動化中的應(yīng)用-免費閱讀
【正文】 實時數(shù)據(jù)庫技術(shù) 實時數(shù)據(jù)本身具有許多區(qū)別于管理數(shù)據(jù)的性質(zhì)，用戶在使用實時數(shù)據(jù)時有區(qū)別于管理數(shù)據(jù)的方式，特別指出，實時數(shù)據(jù)庫針對過程特點而設(shè)計，從結(jié)構(gòu)和功能上保證了從過程數(shù)據(jù)采集、傳輸、預(yù)處理到數(shù)據(jù)存儲、訪問、以及保證數(shù)據(jù)安全等各項任務(wù)的實現(xiàn)，從而有能力構(gòu)成過程監(jiān)控和先進(jìn)控制的支撐平臺。 MES基本概念 Manufacturing Execution System， MES —— 制造執(zhí)行系統(tǒng) 美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會 (NIST)對“ MES”的定義 : “從 生產(chǎn)計劃 /工單下達(dá) 到成品產(chǎn)出的整個過程中，采集所有過程信息的數(shù)據(jù)，從而使我們能夠完成生產(chǎn)管理以及生產(chǎn)優(yōu)化。 企業(yè)自動化的發(fā)展概況 ?80年代后期，隨著多學(xué)科間的相互滲透與交又，人工智能和智能控制被引入實際的過程控制中。 生產(chǎn)工藝復(fù)雜，涉及多種化學(xué)變化與物理變化，生產(chǎn)控制技術(shù)要求高，信息量大。 ?70～ 80年代分布式工業(yè)控制計算機(jī)系統(tǒng) (DCS)得到大力的發(fā)展，為實現(xiàn)先進(jìn)控制創(chuàng)造了條件，多變量預(yù)測控制等先進(jìn)控制方法的應(yīng)用，使自動化達(dá)到了新的水平，在實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗的控制目標(biāo)方面前進(jìn)了一大步。每一個記錄必須有一個為宜的名字，每一個數(shù)據(jù)項在記錄中作為一個域存儲。 實時應(yīng)用要求 結(jié)構(gòu)復(fù)雜性 可計劃性 分布規(guī)律性 實時特性 可預(yù)報性 合作性 不可逆性 應(yīng)急計劃 數(shù)據(jù)庫與實時系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要功能：數(shù)據(jù)描述、數(shù)據(jù) 正確性 維護(hù)、有效的數(shù)據(jù)庫存取、查詢與事務(wù)的正確執(zhí)行、數(shù)據(jù)的安全和可靠性保護(hù) 當(dāng)前實時系統(tǒng)處理的信息量很大，對數(shù)據(jù)庫的功能要求也越來越迫切。 每個部門都會有自己的數(shù)據(jù)。 查詢優(yōu)化：查詢的代價是 I/O代價 +CPU代價 +通信代價。 數(shù)據(jù)分布 數(shù)據(jù)是分布的，物理上分布在不同的結(jié)點，邏輯上是一個整體。7 工業(yè)自動化中常用的數(shù)據(jù)庫技術(shù) 內(nèi)容回顧 數(shù)據(jù)庫基本概念 ?電子商務(wù) ?企業(yè)信息自動化 ?數(shù)據(jù)倉庫 實時數(shù)據(jù)庫 ?工廠生產(chǎn)過程控制 ?電力或數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理 ?證券交易等 本課程主要討論的現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫技術(shù) 分布式數(shù)據(jù)庫 ?電子商務(wù) ?企業(yè)信息自動化 ?數(shù)據(jù)倉庫 實時數(shù)據(jù)庫 ?工廠生產(chǎn)過程控制 ?電力或數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理 ?證券交易等 現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫應(yīng)用要求 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用正在并將繼續(xù)從傳統(tǒng)領(lǐng)域不斷地迅速向新的現(xiàn)代領(lǐng)域擴(kuò)展： ?CAD/CAM/CIMS或工廠自動化、過程控制等工程應(yīng)用； ?數(shù)據(jù)通信、電力調(diào)度、電話交換等網(wǎng)絡(luò)管理； ?電子銀行事務(wù)、證券股票交易、電子商務(wù)； ?雷達(dá)跟蹤、空中交通管制、武器制導(dǎo)、指揮系統(tǒng)； ?圖像處理與模式識別、實時仿真等。 每個結(jié)點可以存取其他結(jié)點上的數(shù)據(jù)。要考慮在網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)的大小。這樣，企業(yè)的整個信息資源就被分裂成信息孤島。但這種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不適合于實時應(yīng)用，關(guān)鍵在于沒有考慮與數(shù)據(jù)及其處理相聯(lián)系的 定時限制 。記錄中的每個域包括： 絕對時間 時間間隔 指向其它記錄或域的指針 整型、字符型、浮點型 當(dāng)前主流的實時數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品 OSIsoft PI Honeywell PHD AspenTech Wonderware InSQL 衡量一個實時數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn) 性能和穩(wěn)定性 服務(wù)器端管理工具 客戶端工具 數(shù)據(jù)收集接口 與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和管理軟件的連接 支持的數(shù)據(jù)類型 實時數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu) 實時數(shù)據(jù)庫在工業(yè)控制中的應(yīng)用 近年來，各種控制系統(tǒng)在電力、化工、鋼鐵造紙、水泥、煙草等流程工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，在這些控制系統(tǒng)中蘊含著大量的生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是企業(yè)生產(chǎn)狀況的實際體現(xiàn)，同時也是分析、優(yōu)化運行和管理的基礎(chǔ)。 流程工業(yè)的特點 流程工業(yè)是加工業(yè)的一個大類。 生產(chǎn)環(huán)境苛刻，如高溫、高壓、低溫、低壓、易燃易爆等。信號處理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫、通訊技術(shù)以及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展為實現(xiàn)高水平的自動控制提供了強(qiáng)有力的技術(shù)工具。是生產(chǎn)過程控制 PCS與管理信息集成 BPS的重要橋梁和紐帶。 實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的作用 ?數(shù)據(jù)管理功能 ?控制系統(tǒng)接口 ?實時數(shù)據(jù)的管理 ?歷史數(shù)據(jù)的壓縮存儲 ?系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視 ?系統(tǒng)安全 ?備份和轉(zhuǎn)儲 ?應(yīng)用程序接口 ?客戶端應(yīng)用 ME
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