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    0 引言

    眾所周知，由于技術(shù)發(fā)展的原因，企業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控采用著來自眾多廠商的不同種類的監(jiān)控系統(tǒng)。這些系統(tǒng)都是面向裝置或設(shè)備的，每個(gè)系統(tǒng)只能采集或管理相應(yīng)裝置或設(shè)備在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的部分實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。就企業(yè)整體而言，缺乏一個(gè)統(tǒng)一的、完整的、企業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，以支持多裝置/設(shè)備協(xié)調(diào)優(yōu)化控制和生產(chǎn)管理實(shí)時(shí)決策優(yōu)化。由于生產(chǎn)過程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)有效期短，而且數(shù)據(jù)量大，傳統(tǒng)的集散式控制系統(tǒng)(DCS)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)并不能完全解決問題。DCS數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力有限，同時(shí)企業(yè)中異構(gòu)的DCS無法進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)共享；而流行的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)處理速度低，關(guān)系數(shù)據(jù)模型無法對(duì)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的存儲(chǔ)。由此，人們將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理技術(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)結(jié)合，開發(fā)出了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，為企業(yè)信息化提供統(tǒng)一而完整的企業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)平臺(tái)，使企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理決策層能夠?qū)ιa(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控與分析，隨時(shí)掌握企業(yè)運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行處理，從而降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)和管理網(wǎng)絡(luò)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和管理數(shù)據(jù)庫(kù)的無縫集成，加強(qiáng)數(shù)據(jù)采集、整合、集成和應(yīng)用，建立企業(yè)成本控制體系，可以為ERP系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)、可靠、準(zhǔn)確、唯一性的經(jīng)營(yíng)和成本數(shù)據(jù)，全面提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

    2004年在中國(guó)海洋石油總公司的天然氣下游專業(yè)公司--中海石油化學(xué)有限公司（以下簡(jiǎn)稱化學(xué)公司），實(shí)施霍尼韋爾公司的Uniformance實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，本文作者作為主要技術(shù)人員，全程主持了該項(xiàng)目的技術(shù)工作，現(xiàn)對(duì)實(shí)施過程中涉及到的相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)、實(shí)施技術(shù)難點(diǎn)及注意事項(xiàng)作一個(gè)綜述，希望能對(duì)同行有所啟示。

    1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)

    實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是其數(shù)據(jù)和事務(wù)都具有時(shí)間屬性，或顯式的時(shí)間約束的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，事務(wù)處理的正確性不僅依賴于邏輯結(jié)果的正確性，而且依賴于邏輯結(jié)果產(chǎn)生的時(shí)間是否滿足相應(yīng)的時(shí)間約束。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)對(duì)象都有一個(gè)有效時(shí)間間隔，表示它在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)足夠真實(shí)地反映了物理環(huán)境的當(dāng)前狀態(tài)。因此，任何與該數(shù)據(jù)對(duì)象有關(guān)的事務(wù)處理必須在有效的時(shí)間間隔內(nèi)完成。也就是說，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的事務(wù)處理時(shí)間具有可預(yù)測(cè)性。

    霍尼韋爾公司Uniformance是工廠服務(wù)的信息數(shù)據(jù)庫(kù)及歷史化模件。它采集、集成、保持長(zhǎng)時(shí)間的歷史數(shù)據(jù)，包括連續(xù)和離散的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、過程性能以及過程相關(guān)數(shù)據(jù)。 Uniformance提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)以及歷史數(shù)據(jù)庫(kù)功能，它具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

    1) 系統(tǒng)的分布式多級(jí)結(jié)構(gòu)增加了數(shù)據(jù)安全、降低了系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。
    2) 具備很強(qiáng)的信息處理功能，能將采集的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過處理變成最終用戶需要的信息。
    3) 提供多個(gè)客戶端工具軟件，以便管理人員訪問更多及更高精度的歷史信息以實(shí)現(xiàn)過程分析、故障查找、過程改善、事故分析及跟蹤和生成各種報(bào)表等多項(xiàng)任務(wù)
    4) 實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)PHD與Oracle關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的一體化管理，用戶在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中直接通過位號(hào)即可調(diào)用生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
    5) 基于Web Server的生產(chǎn)管理信息瀏覽方案。
    6) 提供多種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接口RDI，全部為產(chǎn)品化接口，可靠性高。
    7) 對(duì)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)沒有數(shù)量限制，具備較高的性價(jià)比。
    8) 豐富的上層應(yīng)用模件和開放的數(shù)據(jù)庫(kù)接口，為今后的ERP等應(yīng)用打下基礎(chǔ)。
    9) 國(guó)內(nèi)多家石化、化工企業(yè)成功的實(shí)施案例。

    2 數(shù)據(jù)采集接口

    實(shí)施實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)是如何采集各個(gè)控制系統(tǒng)的生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)采集接口技術(shù)。通過多年的技術(shù)發(fā)展，數(shù)據(jù)采集技術(shù)由最初的RS232、RS485、Modbus、DDE，發(fā)展到目前最新的OPC　2.0接口規(guī)范。

    OPC（OLE for Process Control）是一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它由一些世界上占領(lǐng)先地位的自動(dòng)化系統(tǒng)和硬件、軟件公司與微軟（Microsoft）緊密合作而建立的。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義了應(yīng)用Microsoft操作系統(tǒng)在基于PC 的客戶機(jī)之間交換自動(dòng)化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的方法。管理這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際組織是OPC基金會(huì)，OPC基金會(huì)現(xiàn)有會(huì)員已超過220家。遍布全球，包括世界上所有主要的自動(dòng)化控制系統(tǒng)、儀器儀表及過程控制系統(tǒng)的公司。OPC已被確定為全球事實(shí)性的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。OPC基于微軟的OLE (現(xiàn)在的Active X)、COM (部件對(duì)象模型)和DCOM (分布式部件對(duì)象模型)技術(shù)。OPC包括一整套接口、屬性和方法的標(biāo)準(zhǔn)集，用于過程控制和制造業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)。Active X/COM技術(shù)定義各種不同的軟件部件如何交互使用和分享數(shù)據(jù)。不論過程中采用什么軟件或設(shè)備，OPC為多種多樣的過程控制設(shè)備之間進(jìn)行通信提供了公用的接口。簡(jiǎn)言之，應(yīng)用OPC接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)廠商而言，需要其依據(jù)OPC規(guī)范開發(fā)出各自的OPC　Server，而對(duì)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)廠商而言，只需要一套滿足OPC標(biāo)準(zhǔn)的OPC　Client軟件，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)所有監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集工作。

    我們?cè)陧?xiàng)目實(shí)施前就明確要求使用OPC標(biāo)準(zhǔn)接口，保證系統(tǒng)的先進(jìn)性。
    化學(xué)公司實(shí)施前的主要監(jiān)控系統(tǒng)及接口情況如表1所示：

               

                          表1　　實(shí)施前的主要監(jiān)控系統(tǒng)及接口情況

    下面詳細(xì)敘述各個(gè)接口的實(shí)施情況：

    1） 一期主裝置DCS為CENTUM　CS，版本為R2.08.00，該版本不支持安裝OPC接口軟件。我們通過DCS系統(tǒng)升級(jí)，版本升為R2.12.00，在DCS的V網(wǎng)上增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)，將橫河公司提供的EXAOPC接口軟件安裝在該節(jié)點(diǎn)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳。但在實(shí)施接口安裝時(shí)，意外地發(fā)現(xiàn)了該DCS系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上存在異常，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳送出現(xiàn)問題，具體情況如下：

               

                            圖1 原一期主裝置DCS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖(部分)

    如圖1所示，由于ACG和E-NET不連接造成OPC站需要的數(shù)據(jù)無法傳遞。這是因?yàn)镺PC站需要指定參照數(shù)據(jù)庫(kù)的IP和HOSTNAME。而且OPC站在EWS的系統(tǒng)構(gòu)成表里是不允許設(shè)定V-NET的IP，那么OPC站在第一次安裝和系統(tǒng)下裝后，需要通過ACG跟控制站進(jìn)行系統(tǒng)等值化，由于無法連接ACG，無法完成TAGLIST的等值化，造成現(xiàn)在OPC站能看見工位名，而沒有數(shù)據(jù)的情況發(fā)生。

    經(jīng)過技術(shù)分析，我們對(duì)以上網(wǎng)絡(luò)實(shí)施了結(jié)構(gòu)改造。改造后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2：

               

                            圖2 改造后一期主裝置DCS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖(部分)

    改造后OPC節(jié)點(diǎn)可以順利讀取控制站的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，再在OPC節(jié)點(diǎn)安裝一塊網(wǎng)卡與工控網(wǎng)相連，通過OPC Client機(jī)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能。

    對(duì)于DCS的事件報(bào)警信息的采集，由于EXAOPC比較規(guī)范，本身即帶有OPC E&A 控件，我們按照OPC規(guī)范編寫E&A Client控件即實(shí)現(xiàn)了事件報(bào)警的采集。

    2） 一期脫鹽水裝置DCS系統(tǒng)是霍尼韋爾較早期的產(chǎn)品Micro TDC3000，該系統(tǒng)相對(duì)封閉，無法安裝數(shù)據(jù)接口，加上該系統(tǒng)在順控程序上存在缺陷，因此決定對(duì)其實(shí)施系統(tǒng)改造。通過綜合性價(jià)比較，特別是橫河公司的CENTUM　CS1000系統(tǒng)具有離線調(diào)試功能，可以在PC機(jī)上即完成順控程序的調(diào)試，無需等到現(xiàn)場(chǎng)停車時(shí)再進(jìn)行，如此可最大限度地縮短現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間、保證工程質(zhì)量。因此我們采用了CS1000，在改造的同時(shí)加入接口單元，安裝EXAOPC軟件，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)上傳。圖3是CENTUM　CS及CS1000系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)圖，兩系統(tǒng)不同之處在于考慮裝置規(guī)模不同，在CS系統(tǒng)中將PHD Buffer Server和ExaOPC安裝在兩臺(tái)PC機(jī)上，通過網(wǎng)絡(luò)互連，而在CS1000系統(tǒng)上則將兩軟件安裝在同一臺(tái)PC機(jī)上。

               

    3） 表中第3和第6項(xiàng)是一、二期主裝置的機(jī)組診斷系統(tǒng)，它使用了本特利公司的DM2000系統(tǒng)，需要將系統(tǒng)升級(jí)到SYSTEM　1，然后增加一臺(tái)PC機(jī)，安裝OPC接口軟件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳，具體結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。經(jīng)過與本特利的技術(shù)交流，由于SYSTEM　1系統(tǒng)本身即具有較強(qiáng)的分布網(wǎng)絡(luò)功能和設(shè)備管理功能，最終我們沒有將其數(shù)據(jù)納入到Uniformance系統(tǒng)之中。

                   

    4） 二期主裝置DCS是霍尼韋爾的TPS系統(tǒng)，本身帶有DDE接口，但DDE由于其技術(shù)局限，具有數(shù)據(jù)傳輸速率低、通訊不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，不符合我們項(xiàng)目建設(shè)的要求。根據(jù)需要，在DCS系統(tǒng)的UCN網(wǎng)上增加APP節(jié)點(diǎn)，在其上安裝APP TO PHD RDI接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳。對(duì)于DCS的事件報(bào)警信息，則是使用了霍尼韋爾開發(fā)的專門用于采集TPS事件的軟件—EVENT JOURNAL COLLECTION，直接從DCS的HM模塊中提取事件信息。圖5為TPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)圖。

               

                              圖5　TPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)圖

    5） 二期凈水廠控制系統(tǒng)是SMAR公司的SYSTEM 302總線系統(tǒng)，它本身已經(jīng)配備了標(biāo)準(zhǔn)OPC接口，所做的工作就是增加一臺(tái)PC機(jī)，采用雙網(wǎng)卡，一塊掛到總線網(wǎng)絡(luò)上，另一塊掛到工控網(wǎng)上，通過OPC　Client軟件將生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集到PC機(jī)，再通過Uniformance的PHD TO PHD接口將數(shù)據(jù)上傳到主PHD服務(wù)器。

    6） 二期總變控制系統(tǒng)ESD2000和甲醛廠控制系統(tǒng)JX300均支持OPC，通過購(gòu)買各自的OPC軟件，在其工程師站運(yùn)行OPC　Server軟件，再增加一臺(tái)PC機(jī)，運(yùn)行OPC　Clientl軟件及PHD TO PHD接口軟件將數(shù)據(jù)上傳到主PHD服務(wù)器。
SYSTEM302、ESD2000及JX300系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)圖如圖6所示。

               

    3 系統(tǒng)基本架構(gòu)

               

     如圖所示為生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的簡(jiǎn)單示意圖，目前在數(shù)采網(wǎng)上有7臺(tái)Buffer服務(wù)器，分別采集一、二期合成、尿素主裝置，脫鹽水裝置、甲醛裝置、總變裝置及凈水廠裝置的生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及報(bào)警事件，各裝置的數(shù)據(jù)通過數(shù)采網(wǎng)映射到主PHD。系統(tǒng)用戶分布在管理網(wǎng)中，用戶使用IE瀏覽器，通過WPKS從WEB服務(wù)器上對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問，SQL SERVER是供WPKS使用。為保證生產(chǎn)控制系統(tǒng)的安全，防止受到病毒和黑客的攻擊，在數(shù)采網(wǎng)和管理網(wǎng)之間設(shè)置了兩道防火墻，杜絕了管理網(wǎng)終端直接進(jìn)入數(shù)采網(wǎng)的通道。

    4 WPKS簡(jiǎn)介

    此次實(shí)施，我們還采用了霍尼韋爾的WPKS軟件，WPKS是應(yīng)用最新的Work Center PKS 技術(shù)實(shí)現(xiàn)基于Web Server的生產(chǎn)管理信息瀏覽方案。WPKS 使用Microsoft.NET技術(shù)和HMIWeb技術(shù)，應(yīng)用. Net和XML技術(shù)為開發(fā)三層結(jié)構(gòu)的Web架構(gòu)提供框架。具體地說，通過WPKS搭建Web Server，直接定義數(shù)據(jù)源到系統(tǒng)主PHD Server，使用WPKS自帶的裝置流程圖制作軟件Display Builder可以方便地繪制流程圖，按照WPKS規(guī)定的方法掛到Web Server，在公司管理網(wǎng)上的客戶端即可以使用IE瀏覽器實(shí)時(shí)地監(jiān)視裝置區(qū)情況。而且流程圖的增刪和修改可以隨時(shí)進(jìn)行，方便了系統(tǒng)的維護(hù)。圖7是一幅流程圖示例。

               

                                     圖7 流程圖示例

    在實(shí)際使用中，我們發(fā)現(xiàn)WPKS提供的“多位號(hào)趨勢(shì)”控件十分有用。它可以將多達(dá)20個(gè)位號(hào)的歷史數(shù)據(jù)同時(shí)顯示出來，還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的各種處理，將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到其它程序如EXCEL中。這些功能大大方便了工藝人員進(jìn)行裝置工況分析。圖8是該控件的一個(gè)示例。

               

                                  圖8 多位號(hào)趨勢(shì)圖示例

    5 系統(tǒng)安全措施

    由于本系統(tǒng)直接連接到各個(gè)裝置的監(jiān)控系統(tǒng)，必須保證系統(tǒng)的實(shí)施不能影響到監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。為此我們采取了如下多種技術(shù)手段來保障各監(jiān)控系統(tǒng)的安全：

    1） 關(guān)閉數(shù)據(jù)采集接口的數(shù)據(jù)下行功能。標(biāo)準(zhǔn)的OPC接口具備雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ埽纯梢詫?shí)現(xiàn)生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的上傳，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)下行，滿足上層對(duì)生產(chǎn)參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)整功能。但在我們此次實(shí)施中，為保證現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)和裝置的安全，暫時(shí)不啟用此功能，防止管理層對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的誤操作。
    2） 設(shè)置雙防火墻，如前系統(tǒng)拓樸圖所示，通過配置防火墻，公司管理網(wǎng)客戶端只能訪問Web Server，而Web Server只在系統(tǒng)主PHD上提取實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)，主PHD以下的數(shù)采網(wǎng)與管理網(wǎng)之間完全隔離，保證了數(shù)采網(wǎng)的安全。但是，由于客戶端不能直接訪問主PHD，使Uniformance的一些C/S工具不能使用，如Process Trend 、Visual PHD 、PowerPoint View、Excel Add-In等，損失了部分系統(tǒng)功能，不過這也是迫不得已。
    3） 在數(shù)據(jù)采集接口PHD Buffer上，或是采用雙網(wǎng)卡與監(jiān)控系統(tǒng)物理隔離，或是Buffer本身作為一個(gè)物理隔離設(shè)備，達(dá)到數(shù)采網(wǎng)與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)之間的隔離。
    4） Uniformance系統(tǒng)自身的兩級(jí)結(jié)構(gòu)能夠做到如下功能：當(dāng)數(shù)采網(wǎng)出現(xiàn)通訊故障，Buffer服務(wù)器仍能保存數(shù)據(jù)；通信恢復(fù)后，PHD主服務(wù)器利用 Uniformance® 的History Recover功能恢復(fù)故障時(shí)段的所有數(shù)據(jù)，保證全體數(shù)據(jù)不丟失。此功能也可以對(duì)數(shù)據(jù)的安全提供一定的保障。

    6 點(diǎn)組態(tài)文件

    Uniformance在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，一個(gè)重要的工作就是進(jìn)行點(diǎn)組態(tài)文件的準(zhǔn)備。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集都是以點(diǎn)為單位進(jìn)行的。需要注意的是這里的“點(diǎn)”并不是對(duì)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的一個(gè)工位號(hào)，而是對(duì)應(yīng)的是某個(gè)工位號(hào)的一個(gè)參數(shù)值。例如一個(gè)調(diào)節(jié)回路TIC03013，如果需要采集它的PV值、OP值及SP值，則需要組態(tài)三個(gè)點(diǎn)：TIC03013.PV、TIC03013.OP及TIC03013.SP。
Uniformance提供了批量建點(diǎn)的功能，能夠快速大批地進(jìn)行點(diǎn)組態(tài)。前提是必須按要求預(yù)先準(zhǔn)備好點(diǎn)組態(tài)文件，文件以CSV（逗號(hào)分隔）文件方式保存，格式上根據(jù)控制系統(tǒng)的類型略有不同。如表2所示是針對(duì)TPS系統(tǒng)的CSV文件格式。

               

                                  表2　TPS系統(tǒng)的CSV文件格式

    表3是針對(duì)其它OPC接口的CSV文件格式

               

                               表3　OPC接口的CSV文件格式

    比較表2、表3，可以發(fā)現(xiàn)由于TPS與Uniformance同屬霍尼韋爾的產(chǎn)品，接口使用了APP to PHD RDI，在定義數(shù)據(jù)源時(shí)，系統(tǒng)采取了位號(hào)、參數(shù)、數(shù)據(jù)類型分別組態(tài)的方式。而對(duì)于其它廠商的監(jiān)控系統(tǒng)，則使用OPC to PHD RDI接口，在定義數(shù)據(jù)源時(shí)，數(shù)據(jù)類型已經(jīng)被系統(tǒng)自動(dòng)定義為F4（4字節(jié)的浮點(diǎn)數(shù)），而位號(hào)與參數(shù)在SRCTAG字段中一同定義，而且根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的OPC Server的不同，該字段的形式略有差別。例如對(duì)于橫河的EXAOPC，其形式如表3一樣，該形式分為三部分，第一部分FCS0101表示該位號(hào)出自DCS的哪個(gè)控制站，第二部分FI01004A表示在DCS中的位號(hào)，第三部分PV/MV表示參數(shù)。

    在橫河DCS系統(tǒng)點(diǎn)組態(tài)文件的編制過程中，我們嚴(yán)格按照其要求，對(duì)每個(gè)位號(hào)均區(qū)分出其在哪個(gè)控制站，花費(fèi)了不少工作量。但在實(shí)施過程中，我們偶然發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上EXAOPC并不檢查位號(hào)在哪個(gè)控制站，即假如將FCS0101!FI01004A.PV寫成了FCS0102!FI01004A.PV，同樣可以采集到數(shù)據(jù)，而且值是一樣的，原因是一個(gè)DCS系統(tǒng)中的位號(hào)定義是唯一的，不允許存在多個(gè)控制站使用同一個(gè)位號(hào)的情況。這樣在今后的CSV文件編寫時(shí)，可以省去查控制站的工作步驟。

    在參數(shù)選定上，根據(jù)不同的監(jiān)控系統(tǒng)，也會(huì)存在差異。這需要相關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)方面的專業(yè)知識(shí)。例如DCS輸出值，在TPS中稱為OP，而在CENTUM中稱為MV。另外，在橫河CENTUM系統(tǒng)中，每個(gè)位號(hào)根據(jù)其出自不同的功能塊，所取的參數(shù)也會(huì)不同。例如：對(duì)于功能塊MLD（手操器）和AS－H（高選器），只能取MV值，對(duì)于CALCU（運(yùn)算塊），則只能取CPV值。

    對(duì)于數(shù)據(jù)上、下限的確定，我們的經(jīng)驗(yàn)是不必嚴(yán)格按照裝置的實(shí)際范圍來編寫。那樣的話一是工作量太大，二是一旦現(xiàn)場(chǎng)儀表讀數(shù)稍微超出上下限，則Uniformance就會(huì)自動(dòng)將數(shù)據(jù)可信度降低，反而會(huì)與實(shí)際不符。其實(shí)只需要按最大實(shí)際值可能范圍的若干倍去定義上、下限，保證正常情況下的生產(chǎn)實(shí)時(shí)值不會(huì)超限即可。

    總之，CSV文件的編寫準(zhǔn)備是實(shí)施實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)非常重要的一項(xiàng)工作，應(yīng)該在系統(tǒng)實(shí)施之初就開始盡早進(jìn)行。同時(shí)，它也是一項(xiàng)專業(yè)性比較強(qiáng)的工作，需要編寫人員必須具備相應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí)，特別是系統(tǒng)組態(tài)方面的知識(shí)和技能。該項(xiàng)工作質(zhì)量的好壞直接影響到整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度，必須引起高度重視。

    7 生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)

    在實(shí)施實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)的同時(shí)，在此基礎(chǔ)上，通過軟件開發(fā)，建設(shè)了一套生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了裝置流程圖、班組考核、化驗(yàn)數(shù)據(jù)、廠控工藝指標(biāo)、裝置臺(tái)帳、調(diào)度日?qǐng)?bào)、KPI月生成指標(biāo)考核、系統(tǒng)維護(hù)八個(gè)功能模塊，涵蓋了生產(chǎn)管理的主要內(nèi)容。

    該系統(tǒng)在2005年2月開始試運(yùn)行,它為公司各級(jí)生產(chǎn)管理人員和操作人員提供了及時(shí)、準(zhǔn)確、全面的生產(chǎn)信息，把生產(chǎn)管理人員從繁雜的日常數(shù)據(jù)抄錄及整理工作中解脫出來，將精力更多的放在了如何有效提高生產(chǎn)效益、降低產(chǎn)品能耗、保證裝置長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)的技術(shù)層面上，同時(shí)也為公司的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策和優(yōu)化管理提供了強(qiáng)有力的工具。圖9為生產(chǎn)管理系統(tǒng)主頁(yè)畫面。

               

                                   圖9 生產(chǎn)管理系統(tǒng)主頁(yè)

    8 與ERP的集成

    在項(xiàng)目建設(shè)之初，我們就著手考慮生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與ERP集成的問題，希望通過項(xiàng)目的建設(shè)，填補(bǔ)管理層的ERP到基礎(chǔ)自動(dòng)化層的“鴻溝” ，為生產(chǎn)數(shù)據(jù)從源頭采集走向企業(yè)生產(chǎn)管理到經(jīng)營(yíng)管理提供完整的解決方案。使企業(yè)最終能夠建立一個(gè)覆蓋全廠各部門、功能齊全的管控一體化的全面信息化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)、供、銷、人、財(cái)、物的合理調(diào)配，使企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃、資源平衡、產(chǎn)品營(yíng)銷和預(yù)測(cè)決策良好運(yùn)行，取得最佳經(jīng)濟(jì)效益。

    通過產(chǎn)品化接口Business Hiway ，生產(chǎn)管理系統(tǒng)可以直接與SAP的PP、PM、QM、MM、SD等諸多模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，確保生產(chǎn)數(shù)據(jù)在ERP中的高度集成與共享。同時(shí)由于簡(jiǎn)化了ERP系統(tǒng)的配置，可以加速ERP系統(tǒng)的推廣；通過降低ERP系統(tǒng)接口的操作成本與維護(hù)成本，降低整個(gè)項(xiàng)目(ERP系統(tǒng)建設(shè))的成本。

    9 結(jié)束語

    本文以Uniformance為主介紹了實(shí)施實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)所需的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容，從技術(shù)層面討論了建設(shè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)的實(shí)施過程中可能遇到的相關(guān)難點(diǎn)和注意事項(xiàng)。作者借此拋磚引玉，希望涌現(xiàn)更多更好的技術(shù)文獻(xiàn)，以促進(jìn)國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用推廣。由于作者水平所限，錯(cuò)誤和疏漏之處敬請(qǐng)諒解。