中國(guó)石油天然氣股份有限公司大慶石化分公司實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)分析

佟 朔 ，王曉丹，董 奇

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信息管理系統(tǒng)建成后將使公司管理水平步入國(guó)內(nèi)先進(jìn)行列，改革舊的企業(yè)管理模式：我國(guó)企業(yè)現(xiàn)行的管理模式大都是金字塔型的管理模式，而現(xiàn)代市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需求，企業(yè)應(yīng)引入精簡(jiǎn)化和扁平化的網(wǎng)絡(luò)型管理模式。

1 MES系技術(shù)原理及特色

MES實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)力求用最成熟、最快捷、最易用的方法為企業(yè)提供一個(gè)優(yōu)秀的解決方案，其主要的技術(shù)要點(diǎn)體現(xiàn)如下：

1）數(shù)據(jù)傳輸方面：由于采用UDP（用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議，遵循TCP/IP 標(biāo)準(zhǔn)的面向數(shù)據(jù)報(bào)的運(yùn)輸層協(xié)議）數(shù)據(jù)包的方式發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，所有工作在內(nèi)存中進(jìn)行，所以能充分的保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性；同時(shí)，UDP 數(shù)據(jù)包遵循標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP 協(xié)議，其以廣播方式發(fā)送（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)），不需要確認(rèn)返回信息，減輕了網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)關(guān)機(jī)的負(fù)載，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和健壯性，這一點(diǎn)在用戶的長(zhǎng)期使用中也得到了證明；系統(tǒng)接收UDP 數(shù)據(jù)包時(shí)采用CRC 校驗(yàn)等多種校驗(yàn)方式，確保了上傳的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；

2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面：系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)FactoryLive作為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)工具，與管理系統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)通過開放接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)了與管理系統(tǒng)的無(wú)縫連接；同時(shí)利用了FactoryLive 成熟的壓縮、存儲(chǔ)技術(shù)，使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的容量更加龐大，性能更加穩(wěn)定，維護(hù)也更加容易；

3）控制系統(tǒng)接口方面：在與控制系統(tǒng)的采集器方面，系統(tǒng)提供OPC采集器、文件采集器、計(jì)算采集器等，可以支持一般標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，如OPC、DDE 等接口方式及數(shù)值、字符串、浮點(diǎn)等多種數(shù)據(jù)類型，同時(shí)系統(tǒng)也支持一些控制系統(tǒng)的專用接口，從控制系統(tǒng)的HMI中直接高效采集數(shù)據(jù)，如GE的iFIX，西門分廠的Wincc 等數(shù)百套系統(tǒng)等。

2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（FactoryLive）包括：數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)訪問接口5大功能。

1）數(shù)據(jù)接收：接收下層傳送來(lái)的數(shù)據(jù)，同時(shí)維護(hù)與下層的連接狀態(tài)；

2）數(shù)據(jù)壓縮：根據(jù)各點(diǎn)的不同情況，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮；

3）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：將壓縮后的數(shù)據(jù)保存到磁盤文件中去；

4）系統(tǒng)管理：對(duì)外提供管理接口，可在線更新配置信息，如網(wǎng)關(guān)的增刪改、點(diǎn)的增刪改、運(yùn)行參數(shù)的更改等；

5）數(shù)據(jù)訪問接口：設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問接口。

3 數(shù)據(jù)采集器系統(tǒng)

采集器是我公司針對(duì)自主開發(fā)的FactoryLive實(shí)時(shí)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和上傳的軟件。

包括：OPC采集器、DDE采集器、計(jì)算采集器、文件采集器、STS采集器、關(guān)系庫(kù)采集器、MACS采集器等。

3.1 組態(tài)系統(tǒng)

1）流程圖組態(tài)（HiEdit）：HiEdit圖形組態(tài)軟件用于生成所需的流程圖展示界面。該軟件采用類似Windows Painbrush軟件的矢量繪圖方法，為用戶提供了方便的繪圖工具和多種動(dòng)態(tài)顯示方式，通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行流程進(jìn)行圖形組態(tài)后，操作員通過Web展示控件可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況一目了然，從而方便地監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行。包括定義模擬量的實(shí)時(shí)數(shù)字顯示、開關(guān)量的實(shí)時(shí)圖形顯示，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的棒圖顯示、列表式顯示等；并可定義各信息點(diǎn)的報(bào)警限值，實(shí)現(xiàn)報(bào)警顯示；

2）趨勢(shì)組態(tài)（TrendBuilder）：趨勢(shì)組態(tài)實(shí)現(xiàn)把實(shí)時(shí)庫(kù)中的若干點(diǎn)，組織成文件，通過對(duì)文件授權(quán)并且發(fā)布到趨勢(shì)控件可以訪問到的地方。

3.2 報(bào)表系統(tǒng)

ReportEditor報(bào)表生成器：用戶可以根據(jù)本企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況定制各類生產(chǎn)報(bào)表，靈活設(shè)置報(bào)表的樣式，使報(bào)表的每列數(shù)據(jù)可以是控制系統(tǒng)的某一項(xiàng)指標(biāo)，也可以是某幾項(xiàng)指標(biāo)的運(yùn)算表達(dá)式，并可在報(bào)表內(nèi)進(jìn)行計(jì)算、匯總等操作；報(bào)表相關(guān)聯(lián)的指標(biāo)數(shù)值的取值可有多種選擇，可以是取值頻率為每秒鐘或每分鐘的平均值，也可以是每小時(shí)的瞬時(shí)值。

3.3 展示發(fā)布系統(tǒng)

1）FlFlowChart流程圖展示

FlFlowChart流程圖控件是針對(duì)HiEdit圖形組態(tài)軟件和FactoryLive實(shí)時(shí)庫(kù)開發(fā)的進(jìn)行圖形、數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)展示的軟件，用戶對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況一目了然，從而方便地監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行。

2）趨勢(shì)展示（TrendControl）

趨勢(shì)控件是趨勢(shì)查看的工具，實(shí)現(xiàn)來(lái)查詢組態(tài)的趨勢(shì)文件或者查看單點(diǎn)趨勢(shì)。

3.4 離線系統(tǒng)

1）離線數(shù)據(jù)查看（DATAVIEW）

通過圖形界面查看數(shù)據(jù)文件的屬性，即文件頭的內(nèi)容，列出文件中所有點(diǎn)的編號(hào)和類型。在選中某個(gè)點(diǎn)后可查詢此點(diǎn)在文件中保存的所有原始數(shù)據(jù)。

2）離線日志查看（LOGVIEW）

離線日志查看實(shí)現(xiàn)查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)核心模塊、用戶、采集器等連接或登陸數(shù)據(jù)庫(kù)的狀態(tài)合時(shí)間。

4 結(jié)論

過程信息管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)流程查看、實(shí)時(shí)趨勢(shì)瀏覽、報(bào)警記錄與查看、開關(guān)量變位記錄與查看、報(bào)表數(shù)據(jù)存貯、歷史趨勢(shì)存貯與查看、標(biāo)準(zhǔn)ODBC/SQL過程數(shù)據(jù)接口等功能，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)過程控制系統(tǒng)與信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)集成、綜合管理。