對MES（Manufacturing Execution System 制造執行系統）系統的研討(十)

           第四章 實時數據庫定義與功能

4.1  實時數據庫簡介

定義：實時數據庫（RTDB－Real Time DataBase）是數據庫系統發展的一個分支，是數據庫技術結合實時處理技術產生的，可直接實時采集、獲取企業運行過程中的各種數據，并將其轉化為對各類業務有效的公共信息。實時數據庫總體框架圖：

實時數據庫系統是開發實時控制系統、數據采集系統、CIMS系統等的支撐軟件。在流程行業中，大量使用實時數據庫系統進行控制系統監控，系統先進控制和優化控制，并為企業的生產管理和調度、數據分析、決策支持及遠程在線瀏覽提供實時數據服務和多種數據管理功能。實時數據庫已經成為企業信息化的基礎數據平臺，可直接實時采集、獲取企業運行過程中的各種數據，并將其轉化為對各類業務有效的公共信息，滿足企業生產管理、企業過程監控、企業經營管理之間對實時信息完整性、一致性、安全共享的需求，可為企業自動化系統與管理信息系統間建立起信息溝通的橋梁。幫助企業的各專業管理部門利用這些關鍵的實時信息，提高生產銷售的營運效率。

實時數據庫的一個重要特性就是實時性，包括數據實時性和事務實時性。數據實時性是現場IO數據的更新周期，作為實時數據庫，不能不考慮數據實時性。一般數據的實時性主要受現場設備的制約，特別是對于一些比較老的系統而言，情況更是這樣。事務實時性是指數據庫對其事務處理的速度。它可以是事件觸發方式或定時觸發方式。事件觸發是該事件一旦發生可以立刻獲得調度，這類事件可以得到立即處理，但是比較消耗系統資源；而定時觸發是在一定時間范圍內獲得調度權。作為一個完整的實時數據庫，從系統的穩定性和實時性而言，必須同時提供兩種調度方式。

針對不同行業不同類型的企業，實時數據庫的數據來源方式也各不相同。總的來說數據的主要來源有DCS控制系統、由組態軟件+PLC建立的控制系統、數據采集系統（SCADA）、關系數據庫系統、直接連接硬件設備和通過人機界面人工錄入的數據。根據采集的方式方法可以分為：支持OPC協議的標準OPC方式、支持DDE協議的標準DDE通訊方式、支持MODBUS協議的標準MODBUS通信方式、通過ODBC協議的ODBC通信方式、通過API編寫的專有通信方式、通過編寫設備的專有協議驅動方式等等。

實時數據庫作用：對于現代工業企業，如何能使決策者隨時查看生產過程數據，以便快速地做出更為靈活的商業決策，是企業信息化建設的關鍵，在企業MES所關注的各項資源中，生產過程信息依然是重要的資源，如果不能解決生產過程信息實時有效上傳的問題，將仍然無法充分利用和保障MES及ERP管理系統的投資。

  企業MES核心是實時歷史數據庫，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。庚頓實時數據庫、極星實時數據庫，就采用了當今先進的并行計算技術和分布式系統架構，對實時、準實時數據進行高效的數據壓縮和長期的歷史存儲，同時提供高速的實時、歷史數據服務為企業的管理人員能及時、全面的掌握生產、銷售情況，提升資源利用率和生產可靠性，從而增強企業的核心競爭力。

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。

4.2 實時數據庫的功能

（實時數據庫功能圖）

4.3：實時數據庫與mes結合

（mes整體網絡架構）