力控pSpace - 企業級實時歷史數據庫介紹

　　一、實時數據庫描述
　　 工廠CIMS核心是實時數據庫，實時數據庫可用于工廠過程的自動采集、存儲和監視。作為大型實時數據庫，可在線存儲每個工藝過程點的多年數據。它提供了清晰、精確的操作情況畫面，用戶既可瀏覽工廠當前的生產情況，也可回顧過去的生產情況。可以說，實時數據庫對于流程工廠來說就如同飛機上的“黑匣子”。
　　 另一方面，實時數據庫為最終用戶提供了快捷、高效的工廠信息。由于工廠實時數據存放在統一的數據庫中，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、質量控制、故障預防維護等。通過實時數據庫可集成產品計劃、維護管理、專家系統、化驗室信息系統、模擬與優化等應用程序，在業務管理和實時生產之間起到橋梁作用。
　　 工廠的歷史數據對公司來說是很有價值的。實時數據庫的核心就是數據檔案管理，它采集并存儲與流程相關的上千點的數據。多年應用歷史數據庫管理的經驗告訴我們，現在很難知道將來進行分析時哪些數據是必須的。因此，保存所有的數據是防止丟失所需信息的最好方法。此外，要改進產品，必須具備與之相關物料的信息，并了解當前和過去的操作狀態。實時數據庫采集、存儲流程信息，用來指導工藝改進、降低物料、增加產量。
　　
　　二、力控實時數據庫的結構
　　2.1實時數據庫體系結構及性能
　　 力控®企業級實時數據庫pSpaceTM是一個高性能、高速度、高吞吐能力、可靠性強、跨網絡系統的開放式實時數據庫軟件。
　　 力控企業級實時數據庫pSpaceTM是一個復雜的系統，它是采用了實時數據庫技術的計算機系統。它的含義已經不僅僅是一組對數據進行處理的軟件，也不只是一個數據庫。一個實時數據庫系統是一個實際可運行的，按照數據方式存儲、維護和向應用程序提供數據或信息支持的系統。它是存儲介質、處理對象和管理系統的集合體，由數據庫、硬件、軟件幾部分組成。
　　 pSpaceTM - 企業級實時歷史數據庫為完全的分布式結構，可任意組建應用模式；支持C/S和B/S應用；它可以提供豐富的企業級信息系統客戶端應用和工具；大容量支持企業級應用，內部實現高數據壓縮率，可實現歷史數據的海量存儲，靈活的擴展結構可滿足各種需求，具備廣泛的安全性和可跟蹤性

　力控®軟件的體系結構圖

　　數據庫服務器性能:
　　 單臺服務器可運行100 000個點, 支持多臺服務器相互通信；支持雙機熱冗余的容錯架構； “黑箱”運行方式，完全的任務觸發運行方式，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級數據采集速率；事件系統的時間分辨率為 1mS采集；I/O時間同步；自動補償 PC 時鐘偏差。
　　可采集、處理各種數據類型，包括：整型、實型、字符串和 “任意”類型
　　功能強大的壓縮算法：死區和變化率壓縮，按高壓縮格式保存數據
　　完整的事件記錄系統，所有操作員的動作均被檢查并記錄，可作為跟蹤依據
　　完全集成 Windows NT/2000/XP 安全特性
　　
　　數據庫客戶端
　　 可以使用真正的瘦客戶端，基于Web的管理器，客戶端應用易于維護
　　集成pLerine組態人機界面功能作為標準客戶端
　　 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品；它包括一組ActiveX控件，如：數據控件、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數據提供便捷手段。
　　數據庫管理工具
　　 管理工具提供十分易用和直觀的接口用戶可以瀏覽數據采集數據并且非常容易添加新的點，數據具備可靠性和完整性
　　 提供現有數據的移植工具，可將低版本力控數據庫中的所有數據和配置移植過來
　　 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；完整的系統管理；監視性能和報警；快速配置采集I/O和點；可以在本地或遠程管理pSpace。

　　2.2力控實時數據庫的數據結構
　　 實時數據庫與其它一般數據庫一樣，包含一組對象及其結構。由于目前對實時數據庫還未能提出統一的數據模型，所以不同廠家開發的數據庫的數據結構都有很大差別。力控®軟件的實時數據庫的數據結構見下。
　　 在力控®實時數據庫中，一個基本的數據對象為“點”（TAG），一個點由若干參數組成，系統以點參數為單位存放各種信息。點參數相當于關系數據庫中的字段（Field），一個點參數對應一個客觀世界中的可被測量或控制的對象（當然在實際應用中，也可以不真正對應一個客觀對象，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據庫中的一個點參數，被測對象由溫度傳感器監視，其值被周期性地采樣，并寫入數據庫。
　　 點存放在實時數據庫的點名稱字典中。實時數據庫根據點名稱字典決定數據庫的結構，分配數據庫的存儲空間。用戶在組態實時數據庫時總是以點名稱為主索引（主關鍵字）進行編輯。
　　 點對象存在多個屬性，以參數的形式出現，所以又稱點的屬性為點參數。
　　 在點名稱字典中，每個點都包含若干參數。一個點可以包含一些系統預定義標準點參數，還可包含若干個用戶自定義參數。
　　 用戶引用點與參數的形式為“點名.參數名”。如“TAG1.DESC”表示點TAG1的點描述，“TAG1.PV”表示點TAG1的過程值。點參數有三種數據類型：實型、整型和字符型。
　　 系統預定義了一些常用的點參數，這些系統預定義點參數都能完成特定的功能，而且一個參數與另一個參數之間可能存在制約或導出關系，這就是實時數據庫的完整性。例如，當選擇量程轉換時，PV參數值就與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）參數相關，其值也是用這些參數根據某種計算關系得出的。
　　 系統預定義參數是力控®數據庫提供的一個重要功能，它為用戶提供了一整套預定義的數據處理功能和對數據庫的訪問方法。同時力控®數據庫也允許用戶自定義參數。自定義參數的名稱和數據類型由用戶指定（名稱不能與已有的系統參數相同）。數據庫對自定義參數也提供實時數據訪問和歷史數據保存的功能。
　　 因為點的結構是由參數組成，所以不同參數的組合就形成了不同類型的點。一個點可以包含任意數量用戶自定義參數，或者只包含標準點參數但沒有用戶自定義參數，也可以既包含標準點參數也包含自定義參數。
　　 力控®數據庫的點類型是實時數據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的組合。力控®數據庫根據實際應用預定義了一些標準點類型，利用這些標準點類型創建的點能夠滿足各種常規的需要。對于較為特殊的應用，可以創建用戶自定義的點類型。即力控®實時數據庫支持自定義的數據庫結構。