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实时数据库软件

实时数据库“StrongDas”在内蒙“包钢”的应用

1、系统概述

包钢燃气厂是包钢各二级厂矿和民用煤气的主要处理和供应单位，工作地点分散，现有的高炉煤气净化站、轧钢加压站、薄板加压站、二炼钢加压站等十几个自动控制系统都是各自独立运行，无法实现数据共享和统一调度，严重地制约了生产自动化的发展。因此我们根据燃气厂的需求，并考虑到将来网络拓展与维护的方便性，采用了一套实时数据库系统“StrongDas” 4.1来管理大量的实时生产数据。

2、网络结构

整个系统的网络有两层，一层是由现场的自动控制操作站连接而成的工业控制网，另一层是燃气厂的调度室、各科室及车间连接而成的三级管理网络。一级网络和三级网络之间由一台安装双网卡的数据采集接口机进行连接，数据采集接口机将一级的现场数据采集上来送到三级网的实时数据库服务器中，至此便为实现现场数据的共享提供了硬件条件。

3、系统构成

实时数据库系统的硬件由两台服务器和三台数据采集接口机构成，其中一台数据库服务器和一台WEB服务器。数据库服务器储存和处理采集接口机采集上来的所有实时数据及历史数据，数据采集接口机与工业控制网相连，采集所有煤气加压站的实时数据并送至实时数据库服务器。

实时数据库的软件部分由用于过程数据和历史数据的存储的数据库服务器软件StrongDAS 4.1、为系统提供网页发布的服务的WEB服务器软件StrongDAS Web4.1、采集接口软件及客户端配置软件组成。

4、数据采集的实施

数据采集接口为大多数厂商的PLC和DCS系统提供了数据采集接口，例如DDE、OPC、文件采集、串口采集等。燃气厂的各个加压站PLC和DCS主要由SIMENSE、横河、HoneyWell TDC3000、贝加莱几个系统组成。

对于SIMENSE、横河的设备通过OPC接口与实时数据库实现通讯，利用StrongDasIOClient 4.1中的StrongIO_configure即可以对OPC进行配置，软件包中的strongio_opc_read_cache既可从OPC服务器缓冲区读取数据，strongio_opc_read_cache和OPC服务器进行数据交互有2种不同方式，即同步方式和异步方式，本系统采用的时同步方式。实时数据库系统连接的装置必须启动相应的OpcSerever。在StrongIO_configure中定义系统所将要读取装置的主机名称以及对方提供的OpcServer名称（如WINCC 为OPCServer.WinCC）。

对于贝加莱设备采用网络DDE（Dynamic Data Exchange）接口进行配置，启动远程的DDE服务后，建立一个DDE共享即DDEShare，设置这个共享为所有程序均可访问，然后在信任共享中设为允许启动程序和允许初始化应用程序。在StrongIO_configure中配置DDE时，将Application的名称设为\\computerName\\NDDE$,Topic设为在远程计算机上所建好的DDEShare的名称。DDE接口也是一种比较稳定的数据交换接口。

对于4＃TRT的TDC3000 控制系统，它本身没有提供标准的OPC和DDE的接口，所以采用串口通讯的方式利用StrongDasIOClient 4.1中的strongio_honeywell_us进行数据的采集。具体实现的方式是在TDC3000系统中建立包括所有要采集的工位的打印报表，并将报表打印模式设为按一定的时间间隔打印，从打印机的串口接一根特制的串口通讯电缆与数据采集接口机相连。在StrongIO_configure 中对采集项进行相应的配置即可完成对TDC3000的数据采集。

所有类型的采集接口均采用一个数据标签配置文件对需采集的工位信息进行配置并实现与数据库服务器中的数据表的对接。

5、数据发布

对于数据采集接口机采集上来的数据，要想发挥它的价值就要把得到的数据发布出去。系统的WEB服务器安装StrongDas Web4.1，主要是负责网站数据发布，它以StrongDasIOServer4.1服务器数据源，在客户端StrongDasInfo4.1中可以绘制相关的监控画面并对每个变量进行组态，画面经过转换后可以发布到web服务器中，这样局域网上的所有用户都可以通过IE6.0直接浏览燃气厂的生产情况。

系统中有非常完备的权限管理方法，管理员对所有访问此系统的用户进行增加、删除及角色的分配。同时系统客户端能够提供实时数据列表显示、历史数据归档及趋势、报警、事故查询、统计分析等功能。

6、系统运行效果

系统自2004年在包钢燃气厂投入运行以来，运行稳定，实现了全厂统一指挥和管理，很快成为了厂级领导、生产管理人员和调度人员的得力助手，收到了良好的效果，主要体现在以下几个方面：

一．提高生产管理的效率

管理人员在办公室里就可以看到全厂各个工艺参数的实时变化，即使出差在外也可以通过国际互联网方便地了解企业的生产经营情况，为企业领导层能够最快地做出生产经营决策提供了第一手资料，生产节奏明显加快。

二．提高了生产调度地快速性和准确性

为生产调度及生产管理指挥人员以最直接的方式提供了生产工艺的实时数据，弥补了以往打电话速度慢、失误多的缺点。目前，实时监控系统已经成为调度人员必不可少的工具，确保了生产的长期稳定运行。

三．实现了数据管理的标准化

数据从各子系统PLC或DCS中直接采集进入系统，在此基础上实现了数据共享，从而提高了各类统计的权威性、准确性和实时性。

四．确保了生产的稳定性

由于系统在生产中的辅助作用，有效的避免了很多安全事故，减少了非计划性停机的次数，从很大程度上保证了生产的稳定性、安全性并延长了生产周期。取得了显著的经济效益。

五．生产工艺水平得到了提高

以实时监控系统为辅助工具，对原有的设备管理及工艺进行差异性分析，找到原因和不足，及时地进行改进。反过来利用管理中的需求在对系统进行不断的扩充，从而形成了企业管理和监控系统之间互相促进的良性循环。

8 结束语

实时数据库系统“StrongDas”在包钢燃气厂的成功应用，为生产用户提供了远程数据浏览、报警信息、统计报表、历史趋势等多方面的功能，使生产数据利用计算机网络实现了共享。为企业的生产调度及生产决策带来了极大方便，极大的提高了企业的工作效率。真正实现了办公室与工业现场连接起来，填补了管理信息系统与现场控制系统之间的空白，也必将给企业创造出更加巨大的经济效益和社会效益。