簡述紫金橋實時數據庫的基本概念和組織結構

我們知道，對于計算機信息系統而言，構筑系統的關鍵之一在于數據結構，也就是說，我們通過什么樣的結構來描述現實世界的事務。對于關系數據庫而言，其基本的數據結構是表和記錄。記錄是關系數據庫的基本數據單元，表是管理各種記錄的管理單位。利用記錄和表這兩種基本的數據結構可以表述現實世界各種復雜的關系。

同樣，在實時數據庫中，我們也需要抽象出基本的數據結構來描述現實世界的關系。首先我們分析一下我們要處理的事務的特點。實時數據庫要處理的數據都是來自生產或其相關數據，其主要特點是連續性和實時性。連續性是指數據一直存在，只要生產過程存在，其數據就一直連續存在，如某化工生產裝置的某檢測點溫度、壓力、流量等，其數據是一個連續過程。實時性是指數據只有具有時間戳才具有意義，如說某電力檢測點的電壓是225V，這個電壓只有和某一個時刻對應起來才有實際的意義，否則其數據將毫無意義。

根據上述分析，我們的實時數據庫以點做為基本單位來描述生產數據。一個數據庫的點對應現實世界的一個物理點，如某一條生產線的累計產量、某一個檢測點的溫度等。點存貯的數據是一段連續的量，其存貯的數據都帶有時間戳。如對于一個溫度點數據存貯，我們存貯的是從4月1日到7月1日的數據。如果我們檢索出一個數據值為500度，光是500這個數值肯定是沒有什么實際意義的，同時我們還要關心其出于500度所在的時刻，如2005年5月23日零點。因此，以點做為基本單位來描述實時數據，既可以滿足實時數據的連續性，又滿足了其實時性。

在實際的應用中，如同關系數據庫一樣，我們也要把各種數據管理起來，因此根據點和點之間的關系，我們又把點分成區域和單元。區域和單元方便了用戶管理各種點，如我們可以根據點所在的位置分成不同的區域，如在一個大型化工廠內，可以把不同的廠分成不同的區域，而把廠內的不同的車間分成不同的單元。

同時，根據描述對象的不同，我們把數據點分成不同的類型，如模擬IO點，數字IO點等。不同的點類型描述了不同數據點。

下面將介紹一些數據庫的基本概念：

1）點與點參數

紫金橋的實時數據庫以點為單位來進行數據的管理。點是一組有邏輯關系數據值(稱為參數）的集合。在數據庫中，用戶以點為索引對數據庫進行各種操作，系統也以點為單位管理各種信息。

每一個點都是一個復合結構，它是由若干個有邏輯關系的點參數組成。點參數是實時數據庫的最小數據單位，描述的點的某一個屬性。每個點都包含若干點參數，它們描述點的不同方面的屬性。如PV表示過程量的測量值，DESC則表示點的描述等等。

因此，點是一類數據的集合，它相當于一個實際的對象，其中包含了若干個屬性。如現場的一個溫度信號對應了數據庫的一個點，事實上，這個溫度信號實際上會有許多特性：如量程的上下限、原始測量值、測量值、報警的高低限等等。當引用時，很可能有時是測量值，有時是原始測量值、有時是量程的上限。在不同的應用場合，需要引用該點的不同屬性。因此對點的操作實際上是對具體的某一個點參數的操作，引用點參數的具體格式為"點名.參數名"，如"Tag1. DESC"表示引用點Tag1的"Desc"參數。在實際應用中，對點的操作往往是對測量值的操作。如在上述例子中，如果不加說明，說到溫度信號，從習慣上看，往往指的是溫度信號的測量值。因此，如果不加參數的引用點，會認為是對測量值的引用。如"Tag1"，只有"點名"而未加"參數名"，則認為是對該點的默認參數"PV"的引用，即表示引用過程變量的測量值，相當于"Tag1. PV"。

點類型

在實時數據庫系統中，點是組織數據的基本概念。在實際的應用中，不同的信號有不同的處理方式。為了使用上的方便，根據使用方式和要完成的功能，我們可以把點分成不同的類型。紫金橋?系統中提供的預定義的類型叫做標準點類型，如：模擬I/O點、數字I/O點、累計點、控制點、運算點等；用戶也可以根據自己的實際需要創建自定義點類型。

參數類型

每種點類型包含了若干種參數類型。當建立某種點類型的點時，該種點類型的每一個參數類型就對應了一個點參數。因此參數類型是對點參數的描述和定義。系統中提供的預定義的類型叫做標準參數，用戶自己定義的參數類型就是自定義參數。

單元

單元通常是把與一個工藝設備或完成一個工藝目標的幾個相連設備有關的點集合在一起，例如一個反應器、鍋爐（包括汽包等）、再生器等設備上的監控點都可以分配到一個單元內。紫金橋?的許多標準畫面是以單元為基礎操作的，如：總貌畫面就可以按照單元分別或集中顯示點的測量值。每個點都必須分配給一個單元，而且只能分配一個單元。單元中可以包含多個點。

區域

按照操作人員的觀點把一個工藝過程分成幾部分，每一部分都是一個區域。例如化工廠的反應工段、公用工程工段、煉油廠的催化裂化工段等，就可以分成不同的區域。區域的劃分可以根據不同的應用和需要而不同，不一定與物理位置有關聯。每個紫金橋?數據庫系統可以支持多達32個區域。每個區域會包含若干個單元。

數據庫、區域、單元、點的結構示意圖如下：

系統分五層，頂層為整個數據庫系統，第二層為區域，第三層為單元，第四層為點，最底層是參數，參數是組成數據庫的最小單位。一般地，一個點只有一個參數與外界相連，通常稱其為測量值(PV）。其他參數作為PV的輔助參數，如LO為PV的低限報警限值，HI為PV的高限報警限值，SP為PV的目標值等。有的系統允許一個點有多個參數與外界相連。點的測量值(PV）通常與控制器(如PLC）的輸入/輸出通道相連。PV值代表I/O量的大小或狀態。

按照裝置或場地可以將點邏輯的劃分為區域或單元，報警可按區域劃分。一系統可以有32個區域，每個區域可以包括100單元。
點的基本介紹

前面提到，整個數據庫是由若干個數據點組成。每個數據點又包含了幾個參數。一般而言，點主要有以下基本參數：

名稱（Name）：名稱可以唯一標識一個點的關鍵詞。最長16個字符，可以包含字母(大小寫不敏感）、數字、"$"、"_"，其他字符(如漢字）不支持，最少要包括一個字母。如$_123a，123Ma，Atest_000等都是合法的點名稱。Aaa和aaa認為是同一個名稱。名稱參數值不能更改。

描述（Desc）：最長64個字符，可以是任何可顯示字符，可以包含漢字。描述可以做為一個點的簡單解釋，如：如"3號罐的測量壓力"等。在數據連接時，可以利用該參數連接字符串類型的IO通道。

類型（Kind）：點的類型，如模擬IO點，數字IO點等。系統保留參數，不可更改。

單元（Unit）：點所在的單元。整型變量。可以根據用戶的設定指定任意的整數。

安全區（Secu）：點屬于那個安全區。通過安全區可以指定用戶的權限。

點擊安全區按鈕可以進行安全區組態：

用戶可以設定點的安全區域。有關安全區的詳細內容，請參見安全管理。