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流程工业实时数据库系统研究与开发

吴剑强  
【摘要】: 随着市场经济体制的进一步成熟和发展,作为市场主体的企业面临着日益激烈的市场竞争。以信息技术为核心的流程企业综合自动化建设为企业在竞争中取胜提供了一个新思路。实时数据库作为核心的关键技术之一,在流程工业企业综合自动化中起着极其重要的基础数据平台的作用,它为各类先进控制软件和其他应用提供了集成数据支撑。为了开发具有自主知识产权和全面支持先进控制软件的实时数据库,本论文展开了流程工业实时数据库的调查、研究、设计、开发和验证等工作,最终开发完成实时数据库ESP-iSYS-A。本论文的研究得到了国家高科技研究发展计划(863计划)重大课题(2001AA413020)和国家“十五”科技攻关计划项目(2001BA204801)等项目的资助。 本课题的所取的研究结果和内容可以概括为以下几个方面: 1.针对国内现有实时数据库产品普遍对先进控制软件提供数据支撑不足的现状,提出了能为先进控制软件提供集成数据服务的实时数据库体系结构。该体系采用了COM/DCOM组件技术,具有良好的分布式特性。 2.结合流程工业数据特点,定义了符合需要的组态数据、过程数据属性特征,建立了数据存储模型和数据服务模型。 3.针对控制系统数据接口多样性的难点,结合软件开发中的接口技术,提出了通用接口数据采集框架,大大降低了工程实施的难度。 4.考虑到先进控制软件对历史数据的不同访问需要,提出了内存历史数据库和磁盘历史数据库两种数据存储方案,并采用了高效的旋转门压缩算法。 5.为了满足先进控制软件在控制器切换、回路及通讯监控等方面的自定义需求,引入了ActiveX Scripting脚本技术。通过编写脚本可以实现所需的所有控制逻辑,极大地提升了实时数据库对先进控制软件的支撑能力。 6.为了先进控制软件多样化数据需求,尝试提供多种实时数据库的访问接口,包括OPC、ODBC、API接口以及ActiveX控件等,方便进行二次开发。 7.以某农药厂数据挖掘项目为例,说明了所开发的实时数据库产品ESP-iSYS-A为先进控制软件提供的集成数据支撑作用,同时也说明了实时数据库在加快企业信息化建设和增强企业竞争力方面所起的积极作用。最后总结了全文的工作,指出了实时数据库的进一步应用研究发展方向。


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