pSpace實時數據庫系統的功能

　　 一個實時數據庫系統的優劣，主要體現在它提供的功能是否齊備，系統性能是否優越。
　　實時數據庫的數據庫管理系統也具有一般DBMS的基本功能：
　　永久數據管理，包括數據庫的定義、存儲、維護等。
　　有效的數據存取，各種數據操作、查詢處理、存取方法、完整性檢查。
　　事務管理，事務的概念、調度與并發控制、執行管理。
　　存取控制，安全性檢驗。
　　對數據庫的可靠性進行控制。
　　
　　力控®軟件實時數據庫系統具有下列基本功能：
　　1. I/O設備的數據采集與回送
　　 因為實時數據庫系統應用所面向的監控對象最終還是要落實到具體的硬件設備的。數據庫支持的I/O設備的種類越多，它為用戶提供的應用范圍就越廣泛。力控®數據庫目前支持的I/O設備包括：DCS、可編程控制器(PLC)、智能模塊、板卡、智能儀表、控制器、變頻器等等。另外，也支持DDE和OPC接口，可以和采用DDE或OPC標準的設備通訊。力控®數據庫與I/O設備之間的數據交換方式有多種，包括：串行通訊方式、板卡方式、網絡節點方式、適配器方式、DDE方式和OPC方式等。力控®數據庫可同時連接多臺不同類型的I/O設備，并對所連接的所有各種類型的I/O設備都可以指定不同的掃描周期，對同一個設備上不同的I/O點參數也可以指定不同的掃描周期。

　　 用戶可任意指定各數據的采集周期，可至毫秒。在外部設備允許時，可同時啟動多進程進行采集以提高采集速度。可通過各種協議連接網絡上的外部設備。
　　
　　2. 輸入處理
　　 任何來源的數據在進入數據庫前，均可先進行數據來源檢查，上、下限檢查，并進行量程轉換、簡單濾波、開方等處理后再進入數據庫。
　　 對于模擬量，其值用工程單位表示， 即量程變換以后的數值，如，８０kg/h。
　　經量程變換處理后的PV值計算公式為：
　　PV = EULO + （PVRAW - PVRAWLO） *（EUHI - EULO）/（PVRAWHI - PVRAWLO）
　　 其中參數PVRAW表示原始過程測量值，PVRAWHI表示原始過程測量值上限，PVRAWLO表示原始過程測量值下限，PVRAWHI和PVRAWLO的具體值與所接I/O設備有關。下表給出了以OMRON PLC的DM區數值為例的力控®數據庫原始測量數據量程轉換原理。

　　 對輸入的實時數據還可進行小信號切除處理，以防止累計、流量信號零漂波動對計算結果產生影響。用FILTERFL表示小信號切除開關。當FILTERFL為0，表示禁止小信號切除處理；當FILTERFL為1，表示允許小信號切除處理。用FILTER表示小信號切除限值，當允許進行小信號切除時，數據庫將不記錄小于FILTER的PV值變化。
　　3. 輸出處理
　　 輸出處理用于在數據庫向外部設備進行數據回送前，對發往現場的數據進行輸出上、下限檢查和限值變化率檢查，并進行輸出記錄。同時允許用戶自定義處理方法。
　　4. 數據累計處理
　　 對于需要進行累計的數據，可以將其組態為“累計點”類型，正確設置變量的瞬時值量程和時基后，當實時數據庫進入運行狀態后立即開始累計，例如某個進料流量的量程是50噸/小時，就可以設置時基為3600秒。
　　5 報警處理
　　 系統可提供高報、高高報、低報、低低報、偏差、變化率、延時、壞PV、錄入超時報警功能，提供報警確認、報警匯總、報警歷史查詢等功能。
　　 對于低低限報警、低限報警、高高限報警、高限報警，當過程值超出了這四類報警的限值時，產生相應的報警。
　　 對于偏差報警，當過程值（PV）與設定值（SP）的偏差超出了偏差限值DEV時，報警產生。
　　 變化率報警是通過檢測過程值（PV）的實際變化率，即如果過程PV值在變化周期RATECYC內的變化量超出了變化率限值RATE后，產生報警。
　　 當設置了延時報警后，當PV值超出限值后，并不立即產生限值報警，只有當超過延時時間ALARMDELAY后，PV值仍超出限值時，才產生限值報警。
　　 錄入超時報警檢測操作人員是否按時錄入了操作數據。如果操作人員沒有在超時限值TIMEOUT內完成數據錄入，則產生此報警。
　　 壞PV值報警檢測是否有壞PV值出現。
　　 在進行實際變化值與限值的比較時，涉及到死區設定值DEADBAND的概念：死區設定值是指在消除報警前，實際值必須降低到報警限值以下多少個工程單位數（如果是下下限或下限則在它之上的工程單位數）。例如，從報警狀態返回到正常狀態時，實際值不僅返回到報警限值內，而且還要返回到用戶指定的死區設定值之上或之下。死區設定值防止了由于報警重復通知造成的多次報警（實際值在限值周圍變化，不斷地跳進、跳出報警限值）。
　　 以上報警參數的初始值均是在實時數據庫組態期間，由自動化工程技術人員根據工藝需要設置的，當在系統運行環境下需要修改時，可以在圖形運行環境下由授權的操作人員修改，也可以用腳本語言修改。
　　6. 統計
　　 當設置了自動統計功能時，數據庫自動對PV值的變化進行累計運算，可提供小時、班、日、月、年的累計值，自動計算小時時間段內的平均值、最大值、最小值，并形成統計歷史數據。
　　7. 運算和控制
　　 對于各類實時現場控制，其實時運算和控制調節能力是至關重要的。力控®數據庫提供的運算點和控制點對實現實時運算和常規控制非常有效。
　　 運算點含有一個或多個輸入，一個結果輸出。目前提供的運算類型有：
　　數學運算，加、減、乘、除、開方、求余等。
　　關系運算，大于、小于、等于、大于等于、小于等于等。
　　位操作，與、或、非、異或等。
　　 使用運算功能，可以在數據庫中完全按照自己的要求搭建各種控制模型、運算模型，完成數值計算。
　　 控制點具有各種常規PID調節算法，包括：位置式、增量式、微分先行算法等。
　　8. 事件
　　 任何用戶對數據庫的訪問均產生相應的事件，并可被記錄，用戶可以訪問和查詢這些記錄。
　　
　　9. 在線組態與查詢
　　 以上各種內置的數據處理功能，均是由組態數據進行管理的。這些組態數據，在數據庫運行時，則是以點參數的形式供用戶進行查詢和修改，用戶可以用任何一個訪問數據庫的應用程序在線修改這些參數，當然也可以在數據庫上直接修改或查詢。
　　10. 保存歷史數據
　　 各實時數據庫均可保存歷史數據，且可任意指定保存時間，中間可隨時停止和恢復。保存歷史數據時，先保存在內存緩沖區內，緩沖區滿時才一次性寫盤，讀歷史數據時先從緩沖區取數據，取不到再到硬盤取，可大大提高取歷史數據速度。歷史數據采用時間-變化壓縮方法，即當數據變化時才進行保存，既節省外存空間，又保證數據精度。
　　11. 網絡通訊及并發處理
　　 數據庫的網絡通訊功能是構建分布式應用的基礎。例如力控®數據庫內置了TCP/IP通訊功能?？梢酝ㄟ^Internet/Intranet與分布在網絡節點上的其它力控®數據庫進行通訊。每個分布節點上的數據庫都可以同時為服務器方或客戶方。
　　12. 冗余及雙機熱備
　　 力控®數據庫目前支持雙機熱備式冗余。即可以指定一臺機器為主機，另一臺作為從機，從機內容與主機內容實時同步，從機實時監視主機狀態，一旦發現主機停止響應，便接管控制。I/O設備只從主機接受控制指令，以免造成控制時序錯亂，在這種情況下，從機不做任何組態，如圖3-4所示，只需選擇“從站”方式即可。
　　同步信息包括：時鐘同步、實時數據庫信息同步、歷史數據同步。
　　冗余原理如下：
　?、?開始運行時從機首先向主機數據庫注冊，報告本機地址。向主機發送時鐘同步請求，數據庫組態信息同步請求，異地歷史存儲數據同步請求，組態畫面同步請求。
　?、?當主機正常工作時，從機不斷向主機發送實時數據同步請求。
　?、?當主機正常工作時，從機中的數據庫不進行任何運算，IO SERVER不進行采集，但是可以接受用戶操作，操做結果直接送往主機。
　　⑷ 當主機在一定時間內（超時時間）不響應從機的同步請求時，從機便接管控制，停止向主機發送同步請求，啟動I/O SERVER采集。這時從機將變為主機。
　?、?當故障的主機重新啟動后，發現從機已經轉為主機，首先詢問從機是否因主機故障而轉為主機，如果是，主機將與從機信息同步，同步完成后，從機停止控制工作，將控制權還給主機。
　　 從機除了與主機實時數據，歷史數據，時鐘同步外，從機每當開始運行時，還將與主機組態內容同步?？梢灾付◤恼臼欠衽c主站組態信息一致，如果指定從站與主站組態內容同步，從站啟動后將自動與主站組態同步。同步信息包括數據庫組態同步。信息同步時從站組態信息將會被覆蓋。
　　13. 系統開放接口
　　實時數據庫提供了包括DDE、ODBC和ActiveX控件編程接口在內的多種開放接口。