工業(yè)自動(dòng)化中常用的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)(ppt-74頁(yè))課件

1、7 工業(yè)自動(dòng)化中常用的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)內(nèi)容回顧數(shù)據(jù)庫(kù)基本概念電子商務(wù)企業(yè)信息自動(dòng)化數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)工廠生產(chǎn)過(guò)程控制電力或數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理證券交易等本課程主要討論的現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)電子商務(wù)企業(yè)信息自動(dòng)化數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)工廠生產(chǎn)過(guò)程控制電力或數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理證券交易等現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用要求 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用正在并將繼續(xù)從傳統(tǒng)領(lǐng)域不斷地迅速向新的現(xiàn)代領(lǐng)域擴(kuò)展：CAD/CAM/CIMS或工廠自動(dòng)化、過(guò)程控制等工程應(yīng)用；數(shù)據(jù)通信、電力調(diào)度、電話交換等網(wǎng)絡(luò)管理；電子銀行事務(wù)、證券股票交易、電子商務(wù)；雷達(dá)跟蹤、空中交通管制、武器制導(dǎo)、指揮系統(tǒng)；圖像處理與模式識(shí)別、實(shí)時(shí)仿真等。現(xiàn)代應(yīng)用的對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的要求 強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)建模

2、能力新的查詢?cè)O(shè)施支持元數(shù)據(jù)處理強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與共享能力高級(jí)的現(xiàn)代事務(wù)管理先進(jìn)的圖形設(shè)施“識(shí)時(shí)”的系統(tǒng)執(zhí)行觸發(fā)器或主動(dòng)能力現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫(kù)研究 現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫(kù)就是支持現(xiàn)代應(yīng)用、滿足上述現(xiàn)代應(yīng)用要求的數(shù)據(jù)庫(kù)，它是一個(gè)范疇，不是一類數(shù)據(jù)庫(kù)，更不是一種數(shù)據(jù)庫(kù)（像Oracle，SQL Server）。知識(shí)表示：語(yǔ)義模型、過(guò)程模型、事件模型、時(shí)態(tài)模型體系結(jié)構(gòu)：面向?qū)ο?、時(shí)態(tài)、實(shí)時(shí)、主動(dòng)事務(wù)模型：系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、語(yǔ)義執(zhí)行模型：資源模型現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫(kù)的研究領(lǐng)域 現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫(kù)就是支持現(xiàn)代應(yīng)用、滿足其除傳統(tǒng)應(yīng)用要求以外還有特殊要求的數(shù)據(jù)庫(kù)。整體系統(tǒng)方面：面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)、時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、主動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)方面：內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)、分

3、布式數(shù)據(jù)庫(kù)、并行數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用方面：工程數(shù)據(jù)庫(kù)、科學(xué)與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)、超文檔數(shù)據(jù)庫(kù)、演繹數(shù)據(jù)庫(kù)等 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)自20世紀(jì)80年代以來(lái)一直是數(shù)據(jù)庫(kù)與信息系統(tǒng)中的一個(gè)重要而熱門領(lǐng)域，是數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相互滲透有機(jī)結(jié)合的結(jié)果?？朔思惺綌?shù)據(jù)庫(kù)的許多缺點(diǎn)，適合于一般企業(yè)的分散型結(jié)構(gòu)。一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)由一系列的場(chǎng)地組成，通過(guò)某種通信網(wǎng)絡(luò)連接在一起每個(gè)場(chǎng)地自身有一個(gè)完全的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)所有場(chǎng)地都可以協(xié)同工作分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn) 從“集中計(jì)算”到“分布計(jì)算” “分布計(jì)算”的概念處理分布數(shù)據(jù)是集中的，處理是分布的。網(wǎng)絡(luò)上的結(jié)點(diǎn)用戶從同一個(gè)DB中存取數(shù)據(jù)，然后在各自的結(jié)點(diǎn)上作應(yīng)用處理。數(shù)據(jù)分布

4、數(shù)據(jù)是分布的，物理上分布在不同的結(jié)點(diǎn)，邏輯上是一個(gè)整體。 每個(gè)結(jié)點(diǎn)可以存取其他結(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)。功能分布 C/S模式。服務(wù)器完成事務(wù)處理和數(shù)據(jù)訪問(wèn)控制，客戶機(jī)專門處理用戶的應(yīng)用程序?？蛻?服務(wù)器模式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)客戶/服務(wù)器模式的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器客戶機(jī)群網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)給出數(shù)據(jù)查詢請(qǐng)求接收數(shù)據(jù)查詢請(qǐng)求，執(zhí)行查詢計(jì)算給出數(shù)據(jù)查詢結(jié)果接收數(shù)據(jù)查詢結(jié)果客戶/服務(wù)器模式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)邏輯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)1數(shù)據(jù)庫(kù)2數(shù)據(jù)庫(kù)3數(shù)據(jù)庫(kù)N數(shù)據(jù)庫(kù)1接口數(shù)據(jù)庫(kù)2接口數(shù)據(jù)庫(kù)3接口數(shù)據(jù)庫(kù)N接口公共接口API網(wǎng)絡(luò)通信接口應(yīng)用程序2應(yīng)用程序1應(yīng)用程序3應(yīng)用程序N例如ODBCJDBC等客戶/服務(wù)器模式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)擴(kuò)充的客戶/服務(wù)器模式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)數(shù)據(jù)

5、庫(kù)服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器各種應(yīng)用的組件庫(kù)用戶認(rèn)證系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)通信各種應(yīng)用界面1通過(guò)界面給出用戶標(biāo)識(shí)經(jīng)過(guò)認(rèn)證，對(duì)合法用戶給出用戶應(yīng)用程序所需的各個(gè)組件23給出數(shù)據(jù)查詢請(qǐng)求結(jié)果數(shù)據(jù)64處理過(guò)的查詢請(qǐng)求查詢結(jié)果5客戶/服務(wù)器模式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)B/S結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器各種應(yīng)用的組件庫(kù)用戶認(rèn)證系統(tǒng)各種應(yīng)用界面www服務(wù)器該結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路是客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展。在用戶和應(yīng)用服務(wù)器之間加入WWW服務(wù)器，以HTML形式將數(shù)據(jù)展現(xiàn)給用戶信息的分散+計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)指的是由一組數(shù)據(jù)組成，這些數(shù)據(jù)物理上分散在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不同地點(diǎn)上，邏輯上是屬于同一個(gè)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)具有獨(dú)立處

6、理能力，可以執(zhí)行局部應(yīng)用。同時(shí)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)也能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信子系統(tǒng)執(zhí)行全局應(yīng)用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器群客戶機(jī)群給出數(shù)據(jù)查詢請(qǐng)求接收數(shù)據(jù)查詢請(qǐng)求，執(zhí)行查詢計(jì)算給出數(shù)據(jù)查詢結(jié)果接收數(shù)據(jù)查詢結(jié)果給出數(shù)據(jù)查詢請(qǐng)求接收最后的查詢結(jié)果將查詢請(qǐng)求分成到不同服務(wù)器上的子查詢請(qǐng)求接收數(shù)據(jù)子查詢請(qǐng)求，執(zhí)行子查詢計(jì)算接收數(shù)據(jù)子查詢請(qǐng)求，執(zhí)行子查詢計(jì)算將所有的子查詢結(jié)果匯集后，得到最后的結(jié)果集數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)客戶機(jī)群服務(wù)器群子查詢結(jié)果分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)重點(diǎn) 1、數(shù)據(jù)分片：實(shí)現(xiàn)將整體的數(shù)據(jù)庫(kù)分成多個(gè)不相交的片段，分別存放在不同的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中。 2、全局到局部的映射：用戶給出的是一個(gè)查詢語(yǔ)句，但需要分

7、成多個(gè)不同的子查詢語(yǔ)句，并能分別在不同的片段上執(zhí)行。 3、查詢優(yōu)化：查詢的代價(jià)是 I/O代價(jià)+CPU代價(jià)+通信代價(jià)。要考慮在網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)的大小。 4、分布式事務(wù)處理：為了保證數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性和安全性，提供2PC協(xié)議實(shí)現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)1數(shù)據(jù)庫(kù)2數(shù)據(jù)庫(kù)N網(wǎng) 絡(luò)復(fù)制數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng) 絡(luò)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn) 什么是分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（DDBMS） 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是地理上分布在網(wǎng)絡(luò)的不同結(jié)點(diǎn)而邏輯上屬于同一個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。 局部應(yīng)用，全局應(yīng)用 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn) 1. 數(shù)據(jù)是分布的 2. 數(shù)據(jù)是邏輯相關(guān)的 3. 結(jié)點(diǎn)自治性計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與集中式

8、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的比較集中控制與局部自治數(shù)據(jù)獨(dú)立性：邏輯獨(dú)立性、物理獨(dú)立性、分布透明性數(shù)據(jù)冗余數(shù)據(jù)的一致性、可串行性、可恢復(fù)性 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特性 1自治性好； 不同部門的數(shù)據(jù)可按需定制、局部控制 2效率高，可用性好； 就近存放、多副本增加可用性 3提高資源利用率； 可以將已有數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)合成DDB 4結(jié)構(gòu)靈活，易于擴(kuò)充。 新應(yīng)用增加新結(jié)點(diǎn)，勿擴(kuò)充原系統(tǒng)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn) 同構(gòu)（數(shù)據(jù)模型相同）系統(tǒng)、異構(gòu)系統(tǒng) LDBMSGDBMS GDD CM 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的組成 1局部數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(LDBMS) 2全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(GDBMS) 3全局?jǐn)?shù)據(jù)字典GDD 4網(wǎng)絡(luò)通信管理CM 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)

9、系統(tǒng)的特點(diǎn)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)兩者相互滲透和有機(jī)結(jié)合的結(jié)果。概念：分布式數(shù)據(jù)庫(kù)由一組數(shù)據(jù)組成，這些數(shù)據(jù)物理上分布在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不同結(jié)點(diǎn)上，邏輯上屬于同一個(gè)系統(tǒng)。特點(diǎn)：分布性、邏輯整體性分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)所謂的“分布式數(shù)據(jù)庫(kù)”實(shí)際上是一種虛擬的數(shù)據(jù)庫(kù)，它的各個(gè)組成部分物理地存儲(chǔ)在許多不同場(chǎng)地上的不同數(shù)據(jù)庫(kù)中。為什么要實(shí)施分布式數(shù)據(jù)庫(kù)企業(yè)自身經(jīng)常就是分布是的，一個(gè)企業(yè)在邏輯上和地理上被分為公司、部門、工作組等等。每個(gè)部門都會(huì)有自己的數(shù)據(jù)。這樣，企業(yè)的整個(gè)信息資源就被分裂成信息孤島。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)正是為把這些孤島聯(lián)系在一起的橋梁。使數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)能夠反映企業(yè)的結(jié)構(gòu)。實(shí)

10、時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)現(xiàn)實(shí)世界中，有許多應(yīng)用包含了對(duì)數(shù)據(jù)的“定時(shí)”存取和對(duì)“短暫有效”數(shù)據(jù)的存取。這些應(yīng)用一方面需要維護(hù)大量共享數(shù)據(jù)和控制知識(shí)；另一方面其應(yīng)用活動(dòng)有很強(qiáng)的時(shí)間行們要求在一定的時(shí)刻和一定的時(shí)間期限內(nèi)從外部采集數(shù)據(jù)，按比例之間的聯(lián)系存取已獲得的數(shù)據(jù)和處理采集的數(shù)據(jù)，再及時(shí)作出響應(yīng)。同時(shí)需要數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理技術(shù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)就是其事務(wù)和數(shù)據(jù)都可以具有定時(shí)特性或顯式的定時(shí)限制的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)研究工作的動(dòng)機(jī)在于利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的特點(diǎn)或優(yōu)點(diǎn)來(lái)解決實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理問(wèn)題；實(shí)時(shí)系統(tǒng)研究工作則為給實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)提供時(shí)間驅(qū)動(dòng)調(diào)度和資源分配算法。實(shí)時(shí)應(yīng)用要求結(jié)構(gòu)復(fù)雜性可計(jì)劃性分布規(guī)律

11、性實(shí)時(shí)特性可預(yù)報(bào)性合作性不可逆性應(yīng)急計(jì)劃數(shù)據(jù)庫(kù)與實(shí)時(shí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的主要功能：數(shù)據(jù)描述、數(shù)據(jù)正確性維護(hù)、有效的數(shù)據(jù)庫(kù)存取、查詢與事務(wù)的正確執(zhí)行、數(shù)據(jù)的安全和可靠性保護(hù)當(dāng)前實(shí)時(shí)系統(tǒng)處理的信息量很大，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的功能要求也越來(lái)越迫切。但這種數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)不適合于實(shí)時(shí)應(yīng)用，關(guān)鍵在于沒(méi)有考慮與數(shù)據(jù)及其處理相聯(lián)系的定時(shí)限制。系統(tǒng)的性能目標(biāo)是吞吐量和平均響應(yīng)時(shí)間。數(shù)據(jù)庫(kù)與實(shí)時(shí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)所支持的應(yīng)用具有很強(qiáng)的時(shí)間性要求，其處理活動(dòng)與數(shù)據(jù)都是定時(shí)性的。實(shí)時(shí)系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的是定時(shí)性，系統(tǒng)目標(biāo)是滿足各種時(shí)間限制。數(shù)據(jù)庫(kù)與實(shí)時(shí)系統(tǒng)的結(jié)合導(dǎo)致了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的產(chǎn)生。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的特征一個(gè)典型的實(shí)時(shí)系統(tǒng)包括被控系統(tǒng)：考慮的應(yīng)用過(guò)程

12、、外部環(huán)境/物理世界執(zhí)行控制系統(tǒng)：監(jiān)視被控系統(tǒng)的狀態(tài)、協(xié)調(diào)和控制它的活動(dòng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)：有效地存儲(chǔ)、操縱與管理實(shí)時(shí)（準(zhǔn)確和及時(shí)）的信息實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的特征數(shù)據(jù)以記錄的結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)在內(nèi)存中特點(diǎn)：高速的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和恢復(fù)使用預(yù)定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可加快實(shí)施進(jìn)度嵌入式的數(shù)據(jù)進(jìn)程處理，如數(shù)據(jù)時(shí)間標(biāo)簽、變化率的計(jì)算、報(bào)警上下限的監(jiān)測(cè)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的記錄結(jié)構(gòu)一個(gè)記錄是一組各相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。每一個(gè)記錄必須有一個(gè)為宜的名字，每一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)在記錄中作為一個(gè)域存儲(chǔ)。記錄中的每個(gè)域包括：絕對(duì)時(shí)間時(shí)間間隔指向其它記錄或域的指針整型、字符型、浮點(diǎn)型當(dāng)前主流的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品OSIsoft PIHoneywell PHDAspenTech Infop

13、lus.21Wonderware InSQL衡量一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)性能和穩(wěn)定性 服務(wù)器端管理工具 客戶端工具 數(shù)據(jù)收集接口 與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)和管理軟件的連接 支持的數(shù)據(jù)類型 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)在工業(yè)控制中的應(yīng)用近年來(lái)，各種控制系統(tǒng)在電力、化工、鋼鐵、造紙、水泥、煙草等流程工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，在這些控制系統(tǒng)中蘊(yùn)含著大量的生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是企業(yè)生產(chǎn)狀況的實(shí)際體現(xiàn)，同時(shí)也是分析、優(yōu)化運(yùn)行和管理的基礎(chǔ)。因此，如何消除企業(yè)內(nèi)部的信息孤島，建立全廠統(tǒng)一的生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)，就成了流程企業(yè)今后生產(chǎn)信息化的關(guān)鍵。 工業(yè)應(yīng)用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的主要功能功 能：1提供企業(yè)級(jí)的生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)2優(yōu)異的

14、跨平臺(tái)性3良好的可管理性和維護(hù)性4隨時(shí)隨地享用生產(chǎn)信息工業(yè)過(guò)程的分類工業(yè)過(guò)程大致可以分為：連續(xù)過(guò)程工業(yè)：主要包括石油化工、煉油、電力、冶金、化工、建材、制藥、造紙等。連續(xù)流動(dòng)著的物料，可測(cè)量，但不可點(diǎn)數(shù)，有誤差離散過(guò)程工業(yè)：機(jī)械制造業(yè)、汽車裝配等。單獨(dú)的零部件組成最終產(chǎn)成品的方式。因?yàn)槠洚a(chǎn)成品的最終形成是以零部件的拼裝為主要工序，所以裝配自然就成了重點(diǎn)間隙過(guò)程工業(yè)：批量生產(chǎn)過(guò)程 工業(yè)過(guò)程控制的“金字塔”工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展機(jī)械繼電器、電氣繼電器組成的邏輯控制系統(tǒng)控制器、PLC初步大型PLC，DCS現(xiàn)場(chǎng)總線，先進(jìn)控制、模糊控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、智能技術(shù)與專家系統(tǒng)，CIMS2000年，“集成化、

15、網(wǎng)絡(luò)化、智能化”流程工業(yè)的企業(yè)綜合自動(dòng)化綜合自動(dòng)化(CIPS，流程工業(yè)的CIMS )是流程企業(yè)提高核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要技術(shù)手段之一，是企業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。企業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展概況70年代以前，自動(dòng)化孤島模式的階段，其控制目標(biāo)只能是保證生產(chǎn)平穩(wěn)和少出事故。7080年代分布式工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(DCS)得到大力的發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制創(chuàng)造了條件，多變量預(yù)測(cè)控制等先進(jìn)控制方法的應(yīng)用，使自動(dòng)化達(dá)到了新的水平，在實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗的控制目標(biāo)方面前進(jìn)了一大步。流程工業(yè)的特點(diǎn)流程工業(yè)是加工業(yè)的一個(gè)大類。泛指煉油、石化、化工、冶金、制藥、電力等原材料加工和能源工業(yè)行業(yè)，其特點(diǎn)是對(duì)生產(chǎn)原料的連續(xù)加工過(guò)程，一般伴

16、有化學(xué)、物理等物性變化的過(guò)程。流程工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占主導(dǎo)地位的行業(yè)，全球500強(qiáng)企業(yè)中，有70余家。流程工業(yè)的特點(diǎn)流程工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程是連續(xù)進(jìn)行的，不能中斷。原材料按照一定的工藝流程連續(xù)不斷地通過(guò)一系列設(shè)備和裝置，被加工處理成產(chǎn)品?；?、煉油、造紙、制藥、煉鋼等流程生產(chǎn)過(guò)程的典型。流程工業(yè)的特點(diǎn)生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)，生產(chǎn)批量大，加工能力強(qiáng)。生產(chǎn)工藝復(fù)雜，涉及多種化學(xué)變化與物理變化，生產(chǎn)控制技術(shù)要求高，信息量大。生產(chǎn)環(huán)境苛刻，如高溫、高壓、低溫、低壓、易燃易爆等。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，除了主產(chǎn)品外，還會(huì)產(chǎn)生大量副產(chǎn)品和中間產(chǎn)品。產(chǎn)品種類繁多，同一類產(chǎn)品根據(jù)規(guī)格可以細(xì)分為不同的產(chǎn)品，不同規(guī)格的產(chǎn)品相互混合可以產(chǎn)生更

17、多規(guī)格的產(chǎn)品。流程工業(yè)的特點(diǎn)對(duì)產(chǎn)品的存儲(chǔ)要求較高，大部分產(chǎn)品不允許混裝，存儲(chǔ)的時(shí)候需要保持一定的溫度和壓力。對(duì)公用工程的供應(yīng)要求較高，需要大量不同形式的水、汽、風(fēng)等能源的供應(yīng)?；A(chǔ)自動(dòng)化水平比較高，對(duì)自動(dòng)化的依賴性比較強(qiáng)，絕大部分的物料變量依靠?jī)x表進(jìn)行測(cè)量或間接獲得，少量人工計(jì)量。生產(chǎn)以安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、滿負(fù)荷、優(yōu)質(zhì)、均衡、高產(chǎn)、低耗和減少污染為主要目標(biāo)。企業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展概況80年代后期，隨著多學(xué)科間的相互滲透與交又，人工智能和智能控制被引入實(shí)際的過(guò)程控制中。信號(hào)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、通訊技術(shù)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展為實(shí)現(xiàn)高水平的自動(dòng)控制提供了強(qiáng)有力的技術(shù)工具。工業(yè)自動(dòng)化開(kāi)始突破自動(dòng)化孤島的傳統(tǒng)模式

18、，采用計(jì)算機(jī)集成制造的思想和方法來(lái)組織、管理和指揮整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，出現(xiàn)了集控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理于一體的新模式。在連續(xù)工業(yè)中，也將這種模式稱為綜合自動(dòng)化CIMS或CIPS ( Computer integrated process system ) 。 企業(yè)綜合自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)ERP企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)MES制造執(zhí)行系統(tǒng)企業(yè)信息化平臺(tái)生產(chǎn)過(guò)程控制MESERP生產(chǎn)過(guò)程控制ERP的概念 ERP（Enterprise Resource Planning）：是20世紀(jì)90年代的一種企業(yè)管理理論，其當(dāng)今國(guó)際上先進(jìn)的企業(yè)管理模式，其目標(biāo)是對(duì)企業(yè)的人力、資金、材料、設(shè)備、工藝方法、信息、時(shí)間等資源進(jìn)行綜合平衡和優(yōu)化。

19、注重產(chǎn)品和批次，以分鐘、小時(shí)為單位跟蹤產(chǎn)品的制造過(guò)程。面向市場(chǎng)，協(xié)調(diào)企業(yè)各部門圍繞市場(chǎng)導(dǎo)向開(kāi)展業(yè)務(wù)活動(dòng)，使企業(yè)能夠在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中全面發(fā)揮各種資源的作用，從而獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益。處于企業(yè)綜合自動(dòng)化的最上層，經(jīng)營(yíng)計(jì)劃系統(tǒng)以產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售為處理對(duì)象，聚焦于定貨、交貨期、成本、和顧客的關(guān)系等，以月、周、日為單位。MES基本概念Manufacturing Execution System，MES 制造執(zhí)行系統(tǒng)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(NIST)對(duì)“MES”的定義:“從生產(chǎn)計(jì)劃/工單下達(dá)到成品產(chǎn)出的整個(gè)過(guò)程中，采集所有過(guò)程信息的數(shù)據(jù)，從而使我們能夠完成生產(chǎn)管理以及生產(chǎn)優(yōu)化。是生產(chǎn)過(guò)程控制PCS與管理信息集成BPS的

20、重要橋梁和紐帶。 ” “它以生產(chǎn)行為信息為核心，為企業(yè)決策系統(tǒng)提供直接的支持” (MESA 1997)其他功能模塊其它功能模塊庫(kù)存管理模塊訂單/工單管理系統(tǒng)采購(gòu)模塊生產(chǎn)計(jì)劃模塊ERP辦公室生產(chǎn)執(zhí)行MES生產(chǎn)過(guò)程控制企業(yè)綜合自動(dòng)化數(shù)據(jù)流做什么如何做做了什么（ 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)）做了什么（信息-決策依據(jù)）企業(yè)管理信息化的需求如何利用現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)、遠(yuǎn)距離抄表系統(tǒng)和電氣監(jiān)督系統(tǒng)，將過(guò)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)信息集成，解決生產(chǎn)運(yùn)行中的問(wèn)題如何連續(xù)跟蹤各套生產(chǎn)裝置的實(shí)時(shí)信息，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)成本計(jì)算，在迅速變化的市場(chǎng)環(huán)境下獲取機(jī)會(huì)利潤(rùn)企業(yè)管理信息化的需求如何將商品的銷售、價(jià)格狀況與生產(chǎn)的實(shí)時(shí)工況結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度如何連續(xù)

21、監(jiān)視、跟蹤生產(chǎn)過(guò)程，將采集到的大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)加工提煉和挖掘，在更高的層次上提供決策支持，實(shí)現(xiàn)管理信息系統(tǒng)與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)縫連接將管理者設(shè)定的各類生產(chǎn)指標(biāo)（單耗、能耗、關(guān)鍵參數(shù)穩(wěn)定性等）在MES環(huán)境下進(jìn)行連續(xù)跟蹤和績(jī)效考核，提升操作技能和運(yùn)行水平實(shí)施企業(yè)綜合自動(dòng)化帶來(lái)的效益MESA協(xié)會(huì)近期調(diào)查結(jié)果表明, 實(shí)施MES所帶來(lái)的效益：生產(chǎn)周期縮短數(shù)據(jù)輸入工作減少半成品的積壓減少交接班的紙面工作減少次品減少交貨時(shí)間縮短 企業(yè)的信息流和物流縮短信息流和物流之間的時(shí)間差，是度量管理信息系統(tǒng)功能優(yōu)劣的重要指標(biāo)。實(shí)施企業(yè)綜合自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)信息集成平臺(tái)企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù) 在企業(yè)綜合自動(dòng)

22、化體系結(jié)構(gòu)中，各層次之間關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵在于各類信息的有序流動(dòng)，需要將正確的數(shù)據(jù)在正確的時(shí)間以正確的格式送到正確的地方。在流程工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中中，各類信息一般分為兩類，一類是與生產(chǎn)過(guò)程直接相聯(lián)系的稱之為實(shí)時(shí)信息。另一類是與各職能部門相聯(lián)系的稱之為管理信息。與這兩類不同性質(zhì)的數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)也分別由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)兩部分組成。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是綜合自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)中的一個(gè)重要組成部分，它與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)一起構(gòu)成了系統(tǒng)的信息集成環(huán)境。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)本身具有許多區(qū)別于管理數(shù)據(jù)的性質(zhì)，用戶在使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)有區(qū)別于管理數(shù)據(jù)的方式，特別指出，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)針對(duì)過(guò)程特點(diǎn)而設(shè)計(jì)，從結(jié)構(gòu)和功能上保證了從過(guò)程

23、數(shù)據(jù)采集、傳輸、預(yù)處理到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、訪問(wèn)、以及保證數(shù)據(jù)安全等各項(xiàng)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)，從而有能力構(gòu)成過(guò)程監(jiān)控和先進(jìn)控制的支撐平臺(tái)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的作用數(shù)據(jù)管理功能控制系統(tǒng)接口實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的管理歷史數(shù)據(jù)的壓縮存儲(chǔ)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)安全備份和轉(zhuǎn)儲(chǔ)應(yīng)用程序接口客戶端應(yīng)用MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流、信息流數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)庫(kù)信息共享平臺(tái)數(shù)據(jù)校正MES功能模塊（客戶端應(yīng)用）數(shù) 據(jù)信 息上海焦化MES系統(tǒng)主要模塊Message Bus 信息總線控制系統(tǒng)性能評(píng)估設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控先進(jìn)過(guò)程控制生產(chǎn)過(guò)程信息集成管理系統(tǒng)生產(chǎn)優(yōu)化調(diào)度質(zhì)量分析與統(tǒng)計(jì)過(guò)程監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)態(tài)成本控制軟測(cè)量生產(chǎn)過(guò)程模擬與優(yōu)化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)DCSPLC現(xiàn)場(chǎng)智能儀表數(shù)據(jù)校正關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)上

24、海焦化MES系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D焦化MES系統(tǒng)核心實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)信息集成平臺(tái)總廠信息集成平臺(tái)生產(chǎn)指揮中心焦化MES信息集成平臺(tái) 焦化MES系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為核心，以信息總線為基礎(chǔ)，建立集成的信息平臺(tái)，可以將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、關(guān)系數(shù)據(jù)以及各個(gè)功能模塊和應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)和信息集成到統(tǒng)一平臺(tái)上，以實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)資源的統(tǒng)一。 該方案提供了一個(gè)可靠的，并且是可擴(kuò)充的體系結(jié)構(gòu)，以便完成典型流程工業(yè)的數(shù)據(jù)模型。焦化MES功能模塊設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程信息集成管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)校正動(dòng)態(tài)成本控制生產(chǎn)優(yōu)化調(diào)度設(shè)備維護(hù)管理控制系統(tǒng)性能評(píng)估質(zhì)量分析與統(tǒng)計(jì)過(guò)程監(jiān)控SPCAPC軟測(cè)量生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)模擬與優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程信息集成管理系統(tǒng)基于角色分配的生

25、產(chǎn)信息管理集成平臺(tái)根據(jù)焦化的組織結(jié)構(gòu)和對(duì)MES項(xiàng)目生產(chǎn)信息的角色權(quán)限，定義5個(gè)可視化角色決策層最高管理層經(jīng)營(yíng)層一般管理層操作層生產(chǎn)流程監(jiān)控設(shè)計(jì)生產(chǎn)報(bào)表設(shè)計(jì)趨勢(shì)分析報(bào)表瀏覽數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在流程工業(yè)綜合自動(dòng)化中的作用數(shù)據(jù)集成實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集成的技術(shù)實(shí)現(xiàn)從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)到關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)從關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)到文本文件系統(tǒng)讀取并處理數(shù)據(jù) 本節(jié)內(nèi)容小節(jié)背景知識(shí)：863計(jì)劃流程工業(yè)綜合自動(dòng)化綜合自動(dòng)化的體系結(jié)構(gòu)綜合自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)在企業(yè)綜合自動(dòng)化中的作用企業(yè)綜合自動(dòng)化的信息集成平臺(tái)（第14講）考場(chǎng)作文開(kāi)拓文路能力分解層次(網(wǎng)友來(lái)稿)江蘇省鎮(zhèn)江中學(xué) 陳乃香說(shuō)明：本系列稿共24講，20XX年1月6日開(kāi)始在資源上連載【要義解說(shuō)

26、】文章主旨確立以后，就應(yīng)該恰當(dāng)?shù)胤纸鈱哟?，使幾個(gè)層次構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體，形成一篇完整的文章。如何分解層次主要取決于表現(xiàn)主旨的需要?！静呗越庾x】一般說(shuō)來(lái)，記人敘事的文章常按時(shí)間順序分解層次，寫景狀物的文章常按時(shí)間順序、空間順序分解層次；說(shuō)明文根據(jù)說(shuō)明對(duì)象的特點(diǎn)，可按時(shí)間順序、空間順序或邏輯順序分解層次；議論文主要根據(jù)“提出問(wèn)題分析問(wèn)題解決問(wèn)題”順序來(lái)分解層次。當(dāng)然，分解層次不是一層不變的固定模式，而應(yīng)該富于變化。文章的層次，也常常有些外在的形式：1小標(biāo)題式。即圍繞話題把一篇文章劃分為幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分，再給它們加上一個(gè)簡(jiǎn)潔、恰當(dāng)?shù)男?biāo)題。如世界改變了模樣四個(gè)小標(biāo)題：壽命變“長(zhǎng)”了、世界變“小”了

27、、勞動(dòng)變“輕”了、文明變“綠”了。 2序號(hào)式。序號(hào)式作文與小標(biāo)題作文有相同的特點(diǎn)。序號(hào)可以是“一、二、三”，可以是“A、B、C”，也可以是“甲、乙、丙”從全文看，序號(hào)式干凈、明快；但從題目上看，卻看不出文章內(nèi)容，只是標(biāo)明了層次與部分。有時(shí)序號(hào)式作文，也適用于敘述性文章，為故事情節(jié)的展開(kāi)，提供了明晰的層次。 3總分式。如高考佳作人生也是一張答卷。開(kāi)頭：“人生就是一張答卷。它上面有選擇題、填空題、判斷題和問(wèn)答題，但它又不同于一般的答卷。一般的答卷用手來(lái)書(shū)寫，人生的答卷卻要用行動(dòng)來(lái)書(shū)寫?！敝黧w部分每段首句分別為：選擇題是對(duì)人生進(jìn)行正確的取舍，填空題是充實(shí)自己的人生，判斷題是表明自己的人生態(tài)度，問(wèn)答題

28、是考驗(yàn)自己解決問(wèn)題的能力。這份“試卷”設(shè)計(jì)得合理而且實(shí)在，每個(gè)人的人生都是不同的，這就意味著這份人生試卷的“答案是豐富多彩的”。分解層次，應(yīng)追求作文美學(xué)的三個(gè)價(jià)值取向：一要?jiǎng)蚍Q美。什么材料在前，什么材料在后，要合理安排；什么材料詳寫，什么材料略寫，要通盤考慮。自然段是構(gòu)成文章的基本單位，恰當(dāng)劃分自然段，自然就成為分解層次的基本要求。該分段處就分段，不要老是開(kāi)頭、正文、結(jié)尾“三段式”，這種老套的層次顯得呆板。二要波瀾美。文章內(nèi)容應(yīng)該有張有弛，有起有伏，如波如瀾。只有這樣才能使文章起伏錯(cuò)落，一波三折，吸引讀者。三要圓合美。文章的開(kāi)頭與結(jié)尾要遙相照應(yīng)，把開(kāi)頭描寫的事物或提出的問(wèn)題，在結(jié)尾處用各種方式

29、加以深化或回答，給人首尾圓合的感覺(jué)?！纠慕馄省?話題：忙忙，不亦樂(lè)乎 忙，是人生中一個(gè)個(gè)步驟，每個(gè)人所忙的事務(wù)不同，但是不能是碌碌無(wú)為地白忙，要忙就忙得精彩，忙得不亦樂(lè)乎。 忙是問(wèn)號(hào)。忙看似簡(jiǎn)單，但其中卻大有學(xué)問(wèn)。忙是人生中不可缺少的一部分，但是怎么才能忙出精彩，忙得不亦樂(lè)乎，卻并不簡(jiǎn)單。人生如同一張地圖，我們一直在自己的地圖上行走，時(shí)不時(shí)我們眼前就出現(xiàn)一個(gè)十字路口，我們?cè)撓蚰膬?，面?duì)那縱軸橫軸相交的十字路口，我們?cè)撛鯓舆x擇?不急，靜下心來(lái)分析一下，選擇適合自己的坐標(biāo)軸才是最重要的。忙就是如此，選擇自己該忙的才能忙得有意義。忙是問(wèn)號(hào)，這個(gè)問(wèn)號(hào)一直提醒我們要忙得有意義，忙得不亦樂(lè)乎。 忙是省略

30、號(hào)。四季在有規(guī)律地進(jìn)行著冷暖交替，大自然就一直按照這樣的規(guī)律不停地忙，人們亦如此。為自己找一個(gè)目標(biāo)，為目標(biāo)而不停地忙，讓這種忙一直忙下去。當(dāng)目標(biāo)已達(dá)成，那么再找一個(gè)目標(biāo)，繼續(xù)這樣忙，就像省略號(hào)一樣，毫無(wú)休止地忙下去，翻開(kāi)歷史的長(zhǎng)卷，我們看到牛頓在忙著他的實(shí)驗(yàn)；愛(ài)迪生在忙著思考；徐霞客在忙著記載游玩；李時(shí)珍在忙著編寫本草綱目。再看那位以筆為刀槍的充滿著朝氣與力量的文學(xué)泰斗魯迅，他正忙著用他獨(dú)有的刀和槍在不停地奮斗。忙是省略號(hào)，確定了一個(gè)目標(biāo)那么就一直忙下去吧!這樣的忙一定會(huì)忙出生命靈動(dòng)的色彩。 忙是驚嘆號(hào)。世界上的人都在忙著自己的事，大自然亦如此，小蜜蜂在忙，以蜂蜜為回報(bào)。那么人呢?居里夫人的忙，以放射性元素的發(fā)現(xiàn)而得到了圓滿的休止符；愛(ài)因斯坦在忙，以相對(duì)論的問(wèn)世而畫(huà)上了驚嘆號(hào)；李白的忙，以那豪放的詩(shī)歌而有了很大的成功；張衡的忙，