《計算機(jī)控制系統(tǒng)軟》PPT課件.ppt

1、2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),1,第7章 計算機(jī)控制系統(tǒng)軟件,Software of Computer Control System,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),2,計算機(jī)控制系統(tǒng)分為硬件和軟件兩部分 軟件是任何系統(tǒng)的頭腦、心臟和靈魂,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),3,計算機(jī)控制軟件概述 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 工業(yè)組態(tài)軟件簡介,本章主要內(nèi)容,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),4,7.1 計算機(jī)控制軟件概述,計算機(jī)軟件基礎(chǔ) 計算機(jī)控制系統(tǒng)軟件功能,Software Summary of Computer Control System,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),5,7.1

2、 計算機(jī)控制軟件概述,軟件是計算機(jī)系統(tǒng)中與硬件相互依存的另一部分，它是包括程序、數(shù)據(jù)及其相關(guān)文檔的完整集合； 程序是按事先設(shè)計的功能和性能要求執(zhí)行的指令序列； 數(shù)據(jù)是使程序能正常操縱信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； 文檔是與程序開發(fā)，維護(hù)和使用有關(guān)的圖文材料。,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),6,根據(jù)功能可以分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩類。,z,應(yīng)用軟件,系統(tǒng)軟件,7.1 計算機(jī)控制軟件概述-計算機(jī)軟件分類,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),7,系統(tǒng)軟件用來管理計算機(jī)系統(tǒng)的資源，并以盡可能簡便的形式向用戶提供使用資源的服務(wù)，包括操作系統(tǒng)、系統(tǒng)實用程序、系統(tǒng)擴(kuò)充程序（操作系統(tǒng)的擴(kuò)充、漢化）、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件、設(shè)備驅(qū)動

3、程序、通訊處理程序等。 操作系統(tǒng)是最基本的系統(tǒng)軟件，操作系統(tǒng)是一個功能強(qiáng)、規(guī)模大的管理程序。,7.1 計算機(jī)控制軟件概述-計算機(jī)軟件分類,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),8,專用于單個微機(jī)，稱為單用戶操作系統(tǒng)，如DOS操作系統(tǒng)。 專用于多個終端的主機(jī)，稱為多用戶操作系統(tǒng)，如UNIX多用戶操作系統(tǒng)。 專用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，稱為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，NOVELL、Windows NT是網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。 專用于嵌入式開發(fā)系統(tǒng)，稱為嵌入式操作系統(tǒng)，如Win CE、Palm OS、Linux等。,操作系統(tǒng)分類：,7.1 計算機(jī)控制軟件概述-計算機(jī)軟件分類,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),9,Windows幾代典型的

4、操系統(tǒng)啟動界面,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),10,支撐軟件輔助軟件開發(fā)人員進(jìn)行軟件開發(fā)工作使用的各種工具軟件，借以完成軟件開發(fā)工作，提高軟件生產(chǎn)效率，改善軟件產(chǎn)品的質(zhì)量等，它主要包括軟件開發(fā)工具、軟件評測工具、界面工具、轉(zhuǎn)換工具、軟件管理工具、語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)支持軟件以及其他支持軟件。,7.1 計算機(jī)控制軟件概述-計算機(jī)軟件分類,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),11,應(yīng)用軟件是軟件公司或用戶為解決某類應(yīng)用問題而專門研制的軟件。主要包括科學(xué)和工程計算機(jī)軟件、文字處理軟件、數(shù)據(jù)處理軟件、圖形軟件、圖象處理軟件、應(yīng)用數(shù)據(jù)庫軟件、事務(wù)管理軟件、輔助類軟件、控制類軟件等。 計算

5、機(jī)控制系統(tǒng)軟件屬于應(yīng)用軟件，它主要實現(xiàn)企業(yè)對生產(chǎn)過程的實時控制和管理以及企業(yè)整體生產(chǎn)的管理控制,7.1 計算機(jī)控制軟件概述-計算機(jī)軟件分類,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),12,7.1 計算機(jī)控制軟件概述-計算機(jī)軟件分類,現(xiàn)代化工業(yè)的特點 現(xiàn)代化工業(yè)對自動化的要求 企業(yè)綜合自動化的層次結(jié)構(gòu)及運(yùn)行模式 控制層（時間為秒級） 生產(chǎn)裝置優(yōu)化層（小時級） 企業(yè)生產(chǎn)最優(yōu)化調(diào)度（以天或旬為單位） 企業(yè)長期計劃決策（按月、季或年進(jìn)行）,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),13,計算機(jī)控制系統(tǒng)軟件組成 按CIMS模型結(jié)構(gòu)體系，通常五部分組成，自底向上依次是： 設(shè)備控制層：實現(xiàn)對車間各設(shè)備單獨(dú)控制，保證設(shè)備按生

6、產(chǎn)工藝要求正常工作 過程控制層：按工藝生產(chǎn)過程實現(xiàn)控制，選擇恰當(dāng)控制策略和方案進(jìn)行實時控制，使生產(chǎn)過程目標(biāo)達(dá)到最優(yōu)； 調(diào)度層：協(xié)調(diào)組織各車間、部門進(jìn)行按計劃進(jìn)行生產(chǎn)，以滿足企業(yè)市場要求； 管理層：對生產(chǎn)過程、生產(chǎn)質(zhì)量、人員、物料等生產(chǎn)管理要素進(jìn)行管理； 決策層：根據(jù)前面各層的數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計、分析，為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)提供決策支持；,7.1 計算機(jī)控制軟件概述-計算機(jī)軟件分類,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),14,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),15,實時數(shù)據(jù)采集：采集現(xiàn)場控制設(shè)備的數(shù)據(jù)，過程控制參數(shù)； 控制策略：為控制系統(tǒng)提供可供選擇的控制策略方案； 閉環(huán)輸出：在軟件支持下進(jìn)行閉環(huán)控制輸出，以達(dá)到優(yōu)

7、化控制的目的； 報警監(jiān)視：處理數(shù)據(jù)報警及系統(tǒng)報警； 畫面顯示：使來自設(shè)備的數(shù)據(jù)與計算機(jī)圖形畫面上的各元素關(guān)聯(lián)起來；,7.1 計算機(jī)控制軟件概述-計控系統(tǒng)軟件功能,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),16,報表輸出：各類報表的生成和打印輸出； 數(shù)據(jù)存儲：存儲歷史數(shù)據(jù)并支持歷史數(shù)據(jù)的查詢 系統(tǒng)保護(hù)：自診斷、掉電處理、備用通道切換和為提高系統(tǒng)可靠性和維護(hù)性所采取的措施； 通信功能：各控制單元間、操作站間、子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)通信功能； 數(shù)據(jù)共享：具有與第三方程序的接口，方便數(shù)據(jù)共享；,7.1 計算機(jī)控制軟件概述-計控系統(tǒng)軟件功能,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),17,衡量一個控制系統(tǒng)軟件性能優(yōu)劣的主要指標(biāo)

8、,系統(tǒng)功能是否完善，能否提供足夠多的控制算法（包括若干種高級控制算法）。 系統(tǒng)內(nèi)各種功能能否完善地協(xié)調(diào)運(yùn)行，如進(jìn)行實時采樣和控制輸出的同時，又能同時顯示畫面，打印管理報表和進(jìn)行數(shù)據(jù)通信操作。 人機(jī)接口是否良好，有豐富的畫面和報表形式，較多的操作指導(dǎo)信息。另外操作要方便、靈活。 系統(tǒng)的可擴(kuò)展性能如何，即是否能不斷地滿足用戶的新要求和一些特殊的需求。,7.1 計算機(jī)控制軟件概述,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),18,控制系統(tǒng)軟件設(shè)計的目的和任務(wù) 設(shè)計過程通過軟件的需求分析，要明確需要軟件解決什么問題；而設(shè)計的作用，就是使開發(fā)出來的軟件能夠適應(yīng)并真正解決問題 設(shè)計階段拿出的結(jié)果還不是程序，而是用偽

9、代碼或某種圖形工具描述的程序的邏輯過程 設(shè)計的步驟 總體設(shè)計決定軟件的總體結(jié)構(gòu) 詳細(xì)設(shè)計決定軟件中每一模塊內(nèi)部的邏輯過程,7.1 計算機(jī)控制軟件概述-控制系統(tǒng)軟件設(shè)計,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),19,7.1 計算機(jī)控制軟件概述-控制系統(tǒng)軟件設(shè)計,控制系統(tǒng)軟件設(shè)計的基本原則 抽象（abstraction） 抽象是一個系統(tǒng)的簡化描述或規(guī)范說明 抽象包括“數(shù)據(jù)抽象”、“控制抽象”和“過程抽象” 細(xì)化（refinement） 實質(zhì)是分解 模塊化（modularity）是軟件設(shè)計中最古老的一條原則 信息隱藏（information hiding） 一個模塊內(nèi)部的數(shù)據(jù)與過程，應(yīng)該對沒有必要了解這些

10、數(shù)據(jù)與過程的其它模塊隱藏起來 其他：一致性、完整性、可驗證性等,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),20,7.1 計算機(jī)控制軟件概述-控制系統(tǒng)軟件設(shè)計,模塊化設(shè)計 按適當(dāng)?shù)脑瓌t把軟件劃分為一個個較小的、相關(guān)而又相對獨(dú)立的模塊 軟件工程基本定理 復(fù)雜度 C(P1P2)C(P1)C(P2) 工作量 E(P1P2)E(P1)E(P2),2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),21,7.1 計算機(jī)控制軟件概述-控制系統(tǒng)軟件設(shè)計,模塊獨(dú)立性可以從兩個方面來衡量 內(nèi)聚（又稱模塊強(qiáng)度，塊內(nèi)聯(lián)系） 指模塊內(nèi)部各個部分之間的聯(lián)系 耦合（又稱為塊間聯(lián)系） 指一個模塊和其它模塊之間的聯(lián)系 軟件劃分模塊時的原則 應(yīng)盡可能使塊

11、內(nèi)聯(lián)系增強(qiáng)，塊間聯(lián)系減弱 模塊化程序設(shè)計的優(yōu)點和缺點,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),22,7.1 計算機(jī)控制軟件概述-控制系統(tǒng)軟件設(shè)計,自頂向下設(shè)計 程序設(shè)計者在開始設(shè)計時就有全局觀點，對欲開發(fā)的軟件有全面的了解；然后由頂層起逐層向下分解，直至所有的模塊都達(dá)到便于管理的目的為止 設(shè)計過程中的大概步驟 設(shè)計管理程序并進(jìn)行測試 對每一個程序標(biāo)志進(jìn)行程序設(shè)計 對最后形成的整個程序進(jìn)行測試 自底向上設(shè)計 首先對最低層模塊進(jìn)行編碼、測試和調(diào)試 在這些模塊正常工作的基礎(chǔ)上，就可以用它們來開發(fā)較高層的模塊 主要用于解決較小的問題,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),23,7.2 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫,

12、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)定義 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)發(fā)展 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要特征 數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)三級模式,Database of Computer Control System,數(shù)據(jù)模型 結(jié)構(gòu)化查詢語言 常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) GO,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),24,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)從根本上講是一個以計算機(jī)為基礎(chǔ)的記錄保持系統(tǒng)，也就是說，它的總的目的是要記錄和保持信息。 一個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)要包括四個主要部分：數(shù)據(jù)、硬件、軟件和用戶。 數(shù)據(jù)：存儲在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可劃分為一個或多個數(shù)據(jù)庫。如產(chǎn)品數(shù)據(jù)、病人數(shù)據(jù)、學(xué)生數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)既是綜合的，又是共享的?！熬C合”指可把數(shù)據(jù)庫看成若干單個不同的數(shù)據(jù)文件聯(lián)合，在那些文件

13、間局部或全部地消除了冗余?！肮蚕怼敝笖?shù)據(jù)庫中一塊塊數(shù)據(jù)可為多個不同用戶所共享，其意義是多個用戶可存取同一塊數(shù)據(jù)。,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)定義,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),25,硬件：主要是指存儲數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的輔助存儲器- 磁盤、磁鼓及其他附屬設(shè)備。 軟件：在實際存儲的數(shù)據(jù)(或稱物理數(shù)據(jù)庫)和用戶之間是一個軟件層，叫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)。用戶存取數(shù)據(jù)庫的所有請求都是由DBMS操作。DBMS提供了一種在硬件層之上的對數(shù)據(jù)庫的觀察，并支持用較高的觀點來表達(dá)用戶的操作。 用戶：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的用戶是指運(yùn)用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行各種業(yè)務(wù)處理工作的人或部門。用戶的業(yè)務(wù)處理是通過專門的應(yīng)用程

14、序來實現(xiàn)的。,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)定義,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),26,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的低級階段： 從20世紀(jì)60年代后期開始，存儲技術(shù)取得很大發(fā)展，有了大容量的磁盤。為了提高效率，人們著手開發(fā)和研制更加有效的數(shù)據(jù)管理模式，提出了數(shù)據(jù)庫的概念。 英國IBM公司1968年研制成功的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)標(biāo)志著數(shù)據(jù)管理技術(shù)進(jìn)入了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段。 在1969年美國數(shù)據(jù)系統(tǒng)語言協(xié)會公布了數(shù)據(jù)庫工作組報告，對研制開發(fā)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)起了重大推動作用。 從1970年起，IBM公司的E.E.Codd連續(xù)發(fā)表論文，又奠定了關(guān)系數(shù)據(jù)庫的理論基礎(chǔ)。 從20世紀(jì)70年代以來數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展很快，得到了

15、廣泛的應(yīng)用，已成為計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的一個重要分支 。,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)發(fā)展,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),27,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的高級階段： 20世紀(jì)70年代中期以來，隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了分布式數(shù)據(jù)庫、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫和智能型知識數(shù)據(jù)庫等，通常被稱為高級數(shù)據(jù)庫技術(shù)，這個階段通常被稱為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的高級階段 分布式數(shù)據(jù)庫：分布在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不同節(jié)點(size)上的數(shù)據(jù)的集合。兩個主要特點，一是網(wǎng)絡(luò)上每個節(jié)點上的數(shù)據(jù)庫都只有獨(dú)立處理的能力。多數(shù)數(shù)據(jù)處理就地完成，不能處理的才交其他處理機(jī)處理。另一個是計算機(jī)之間用通信網(wǎng)絡(luò)連接。每個節(jié)點上的應(yīng)用可訪問本節(jié)點上數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)(

16、局部應(yīng)用)，也可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問其他節(jié)點的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)(全局應(yīng)用)。分布式數(shù)據(jù)庫在物理上是分散的，在邏輯上是統(tǒng)一的。,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)發(fā)展,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),28,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的高級階段： 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫：20世紀(jì)80年代產(chǎn)生了面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)，一切概念上存在的小至單個整數(shù)或數(shù)字串，大至由許多部件構(gòu)成的系統(tǒng)均稱為對象。任何一個對象都有數(shù)據(jù)部分和程序部分，例如職工張三是一個對象，他25歲，每月工資1500元。這個對象的數(shù)據(jù)部分是姓名張三，年齡25，工資1500元。修改對象張三的年齡或工資，或檢索對象屬性(例如姓名、年齡、工資)的值，所使用的程序構(gòu)成了對象

17、的程序部分。面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)比一般數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有更多的特點和應(yīng)用領(lǐng)域。未來的軟件系統(tǒng)將建立在面向?qū)ο蟮母拍钌稀?7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)發(fā)展,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),29,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的高級階段： 智能型知識數(shù)據(jù)庫：知識庫是一門新的學(xué)科，它研究知識表示、結(jié)構(gòu)、存儲、獲取等技術(shù)。知識庫是專家系統(tǒng)、知識處理系統(tǒng)的重要組成部分。知識庫系統(tǒng)把人工智能的知識獲取技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)的理論引入到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，通過抽取隱含在數(shù)據(jù)庫實體間的邏輯蘊(yùn)涵關(guān)系和隱含在應(yīng)用中的數(shù)據(jù)操縱之間的因果聯(lián)系，形式化地描述數(shù)據(jù)庫中的實體聯(lián)系。在知識庫系統(tǒng)中可以把語義知識自動提供給推理機(jī)，從已有的事實知識推

18、出新的事實知識。,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)發(fā)展,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),30,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化：在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)是按照某種數(shù)據(jù)模型組織起來的，不僅文件內(nèi)部數(shù)據(jù)之間彼此是相關(guān)的，而且文件與文件之間在結(jié)構(gòu)上也有機(jī)地聯(lián)系在一起，整個數(shù)據(jù)庫渾然一體。 較少的數(shù)據(jù)冗余度：非數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中往往會導(dǎo)致存儲數(shù)據(jù)的大量冗余，結(jié)果造成存儲空間浪費(fèi)。 避免不相容性：這也是減少數(shù)據(jù)冗余帶來的必然結(jié)果。,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要特征,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),31,數(shù)據(jù)共享: 數(shù)據(jù)共享不僅表現(xiàn)在現(xiàn)有的一些應(yīng)用能共享數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，而且表現(xiàn)在可對同樣的存儲數(shù)據(jù)開展一些新

19、應(yīng)用。 保持?jǐn)?shù)據(jù)完整性: 完整性是指數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確的。 數(shù)據(jù)獨(dú)立性: 數(shù)據(jù)獨(dú)立性是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的一個主要目標(biāo)。文件系統(tǒng)的應(yīng)用都是數(shù)據(jù)依賴的，在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，各種應(yīng)用對存儲結(jié)構(gòu)和存取策略的改變不敏感。,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要特征,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),32,依照美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會所屬標(biāo)準(zhǔn)計劃和標(biāo)準(zhǔn)化報告，可把數(shù)據(jù)庫分為三級：外模式、概念模式和內(nèi)模式。 外模式: 應(yīng)用程序員所看到的數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)，也稱為用戶視圖（或外視圖） 概念模式: 企業(yè)所有工作數(shù)據(jù)所表示的整體邏輯結(jié)構(gòu)。它與數(shù)據(jù)的物理存儲方式相比是較為抽象的形式，因此也可稱其為概念視圖 內(nèi)模式: 內(nèi)模式

20、是數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)（或稱為物理結(jié)構(gòu)），它是由內(nèi)記錄（或稱為存儲記錄）類型的多個值構(gòu)成的,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)的三級模式,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),33,軟件生存期,數(shù)據(jù)庫生存期,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),34,數(shù)據(jù)模型定義：數(shù)據(jù)模型是用來創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、維護(hù)數(shù)據(jù)庫并將數(shù)據(jù)庫解釋為外部活動模型的工具，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用戶及DBA用來定義數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)間聯(lián)系方式的工具的總稱。數(shù)據(jù)庫是模擬現(xiàn)時世界中企業(yè)活動的數(shù)據(jù)集合，模擬是通過數(shù)據(jù)模型來實現(xiàn)的，整個數(shù)據(jù)庫的組織也是通過數(shù)據(jù)模型來實現(xiàn)的。 數(shù)據(jù)模型大致分兩類：一類是獨(dú)立于任何計算機(jī)實現(xiàn)的，如實體-聯(lián)系模型(E-R

21、模型)、語義網(wǎng)絡(luò)模型等，這類模型完全不涉及信息在計算機(jī)系統(tǒng)中的表示問題，只用來描述某個特定的信息結(jié)構(gòu)，又稱信息模型或概念模型。另一類是直接面向數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，又稱基本數(shù)據(jù)模型或結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型。目前使用最廣泛的基本模型有網(wǎng)狀模型、層次模型和關(guān)系模型 數(shù)據(jù)模型的功能包括：數(shù)據(jù)內(nèi)容的描述、實體間聯(lián)系的描述、數(shù)據(jù)語義的描述,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)模型,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),35,關(guān)系模型： 關(guān)系數(shù)據(jù)模型是一種表格數(shù)據(jù)模型，在關(guān)系數(shù)據(jù)模型中僅有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是關(guān)系。關(guān)系的定義與數(shù)學(xué)中關(guān)系的定義相同，其差別是數(shù)據(jù)庫關(guān)系是隨時間變化的，也即元素將被插入、刪除和修改。 關(guān)系數(shù)據(jù)

22、庫的定義是由一組關(guān)系組成的，關(guān)系用關(guān)系模式聯(lián)系。每個關(guān)系模式由關(guān)系名和它對應(yīng)的域名組成。 在給定的關(guān)系中，有這樣一個或一組屬性，它在不同元組中的值是不同的，利用這個值可以把關(guān)系中的一個元組和其他元組區(qū)分開來，具有這樣性質(zhì)的屬性稱為關(guān)鍵字屬性。關(guān)系中，可以唯一標(biāo)識元組值的屬性可能不止一個，這些具有唯一性的屬性統(tǒng)稱為侯選關(guān)鍵字，被選做鍵的屬性稱為主關(guān)鍵字。,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)模型,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),36,E R模型： 在E R 模型中，現(xiàn)實世界中的每個事物都被看作是一個實體（Entity）。實體可以是具體的人和物，也可以是抽象的表格單據(jù)。同類實體的集合被看作是實

23、體型 實體由其所具有的特征，或稱為屬性(Attribute)描述。同一實體型中的實體具有相同的一組特征。實體并不是孤立地存在于現(xiàn)實世界中的，實體與實體之間存在著一定的聯(lián)系。 這種聯(lián)系可以分為三種： 第一種是1:1的聯(lián)系，它描述一個實體僅與另一個實體相關(guān)； 第二種是1:n的聯(lián)系，它描述一個實體與多個實體間的相關(guān)性； 第三種是n:m的聯(lián)系，它描述兩個實體型之間多個實體間的相互關(guān)系；,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)模型,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),37,E R模型：,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)模型,實體,聯(lián)系,屬性,ER模型圖例,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),38,工廠

24、的零件之間存在著組合關(guān)系，一種零件由許多種子零件組成，而一種零件也可以是其他零件的子零件,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),39,使用E R 模型設(shè)計數(shù)據(jù)庫的步驟是： 首先確定要求解的應(yīng)用的實體型； 確定實體型之間的聯(lián)系及其聯(lián)系類型； 確定實體型和聯(lián)系型的屬性； 畫出局部應(yīng)用的E R圖； 將局部E R圖綜合為全局E R圖； 優(yōu)化全局E R圖； 設(shè)計邏輯數(shù)據(jù)庫； 編碼，調(diào)試。,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)模型,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),40,ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換實例,零件,零件號,零件名,規(guī)格,數(shù)量,組成,M,N,P,零件（零件號，零件名，規(guī)格） 組成（零件號，子零件號，數(shù)

25、量）,倉庫（倉庫號，倉庫名，地址） 商店（商店號，商店名） 商品（商品號，商品名） 進(jìn)貨（商店號，商品名，倉庫號，日期，數(shù)量）,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),41,在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計時，存在規(guī)范化化理論用來指導(dǎo)數(shù)據(jù)庫設(shè)計，即數(shù)據(jù)庫范式（NF），存在五個范式： 1NF：表中每個字段只能包含一種數(shù)據(jù)類，每個數(shù)據(jù)只在一個地方保存。1NF也稱原子數(shù)據(jù)要求，即每個字段是不可分割的。 破壞1NF的情況： 一個字段中堆放相關(guān)數(shù)據(jù)。如供應(yīng)商字段既放供應(yīng)商名又放供應(yīng)商地址。應(yīng)分解為多個字段。 重復(fù)字段。如訂單表中有這些字段商品編號1，數(shù)量1，商品編號2，數(shù)量2，商品編號3，數(shù)量3，等等,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)

26、中的數(shù)據(jù)庫 邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),42,2NF：在1NF的基礎(chǔ)上，包含一個且只有一個實體的數(shù)據(jù)。不能有嵌套實體。每個非鍵列都依賴于全鍵列，沒有不完全相關(guān)，要完全相關(guān)。 例如選課關(guān)系 SCI(SNO，CNO，GRADE，CREDIT)其中SNO為學(xué)號，CNO為課程號，GRADEGE 為成績，CREDIT 為學(xué)分。關(guān)鍵字為組合關(guān)鍵字(SNO，CNO)。 在應(yīng)用中使用以上關(guān)系模式有以下問題： 數(shù)據(jù)冗余，假設(shè)同一門課由40個學(xué)生選修,學(xué)分重復(fù)40次 更新異常，若調(diào)整了某課程的學(xué)分，相應(yīng)的元組CREDIT值都要更新，有可能會出現(xiàn)同一門課學(xué)分不同。 插入異常，如計劃開新課，由于

27、沒人選修，沒有學(xué)號關(guān)鍵字，只能等有人選修才能把課程和學(xué)分存入。 刪除異常，若學(xué)生已結(jié)業(yè)，從數(shù)據(jù)庫刪除選修記錄。某些門課程新生尚未選修，則此課程及學(xué)分記錄無法保存。,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),43,2NF：在1NF的基礎(chǔ)上，包含一個且只有一個實體的數(shù)據(jù)。不能有嵌套實體。每個非鍵列都依賴于全鍵列，沒有不完全相關(guān)，要完全相關(guān)。 出現(xiàn)以上四個問題的原因為：非關(guān)鍵字屬性CREDIT僅函數(shù)依賴于CNO，也就是CREDIT部分依賴組合關(guān)鍵字(SNO，CNO)而不是完全依賴。 解決方法為分成兩個關(guān)系模式 SC1(SNO，CNO，GRADE)，C2(CN

28、O，CREDIT)。新關(guān)系包括兩個關(guān)系模式，它們之間通過SC1中的外關(guān)鍵字CNO相聯(lián)系，需要時再進(jìn)行自然聯(lián)接，恢復(fù)了原來的關(guān)系,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),44,3NF：在2NF的基礎(chǔ)上，所有非鍵列應(yīng)直接依賴于主鍵列，而不是其他非鍵列如計算字段。每個表只包含一件事的信息，不要包含多個事實的信息。 例如S1(SNO，SNAME，DNO，DNAME，LOCATION)各屬性分別代表學(xué)號，姓名，所在系，系名稱，系地址。 關(guān)鍵字SNO決定各個屬性。由于是單個關(guān)鍵字，沒有部分依賴的問題，肯定是2NF。但這關(guān)系有大量冗余，有關(guān)學(xué)生所在的幾個屬性DNO

29、，DNAME，LOCATION將重復(fù)存儲，插入，刪除和修改時也將產(chǎn)生類似以上例的情況。,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),45,3NF：在2NF的基礎(chǔ)上，所有非鍵列應(yīng)直接依賴于主鍵列，而不是其他非鍵列如計算字段。每個表只包含一件事的信息，不要包含多個事實的信息。 原因：關(guān)系中存在傳遞依賴造成的。即SNO- DNO。 而DNO- SNO卻不存在，DNO -LOCATION, 因此關(guān)鍵列 SNO 對 LOCATION 函數(shù)決定是通過傳遞依賴 SNO- LOCATION 實現(xiàn)的。也就是說，SNO不直接決定非主屬性LOCATION。 解決方法：每個關(guān)系

30、模式中不能留有傳遞依賴，即分為兩個關(guān)系S(SNO，SNAME，DNO)，D(DNO，DNAME，LOCATION),7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),46,4NF：一組相關(guān)實體之間存在相關(guān)性時，要將這種關(guān)系確切表示出來，而不要隱含與一個表中。如一個表中隱含有某種關(guān)系，應(yīng)將這種關(guān)系用一個表明確表示出來。 5NF：分解為兩個表會丟失信息，但可以分解為多個表而不會丟失信息。如果不符合前面幾個范式時，都是將一個表分解為兩個表。,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 邏輯數(shù)據(jù)庫設(shè)計,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),47,SQL語言性質(zhì) SQL語言是一種關(guān)系

31、數(shù)據(jù)庫語言，提供數(shù)據(jù)的定義、查詢、更新和控制等功能。 SQL語言不是一個應(yīng)用程序開發(fā)語言，只提供對數(shù)據(jù)庫的操作能力，不能完成屏幕控制、菜單管理、報表生成等功能，可成為應(yīng)用開發(fā)語言的一部分； SQL語言不是一個DBMS，它屬于DBMS語言處理程序,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 結(jié)構(gòu)化查詢語言,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),48,SQL語言命令 數(shù)據(jù)定義語言(DDL) ： 創(chuàng)建、修改或刪除數(shù)據(jù)庫中各種對象，包括表、視圖、索引等。 命令：CREATE TABLE , CREATE VIEW, CREATE INDEX、ALTER TABLE , DROP TABLE , DROP VIEW,

32、 DROP INDEX,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 結(jié)構(gòu)化查詢語言,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),49,SQL語言命令 查詢語言(QL) ： 按照指定的組合、條件表達(dá)式或排序檢索已存在于數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，而不改變數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)。 命令：SELECTFROMWHERE,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 結(jié)構(gòu)化查詢語言,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),50,SQL語言命令 數(shù)據(jù)控制語言(DCL) ： 用來授予或收回訪問數(shù)據(jù)庫的某種特權(quán)、控制數(shù)據(jù)操縱事務(wù)的發(fā)生時間及效果、對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行監(jiān)視 命令：GRANT、REVOKE、COMMIT、ROLLBACK 數(shù)據(jù)操縱語言(DML)： 對已經(jīng)存在的數(shù)

33、據(jù)庫進(jìn)行元組的插入、刪除、修改等操作 命令：INSERT、UPDATE、DELETE,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 結(jié)構(gòu)化查詢語言,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),51,常用SQL語句介紹 SELECT語句 ： SELECT語句可從一個或多個表中選取特定的行和列。因為查詢和檢索數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫管理中最重要的功能，所以SELECT語句在SQL中是工作量最大的部分。SELECT語句的一般語法為： SELECT columns FROM tables WHERE predicate ORDER BY column ASC/DESC; 例如，選擇姓氏為Jones的所有雇員并按BRANCH_OFFIC

34、E按照升序排列的語句為： SELECT * FROM EMPLOYEES WHERE LAST_NAME = Jones ORDER BY BRANCH_OFFICE ASC;,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 結(jié)構(gòu)化查詢語言,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),52,常用SQL語句介紹 INSERT語句 ： 用戶可以用INSERT語句將一行記錄插入到指定的一個表中。INSERT語句的語法圖為 ： INSERT INTO table (column1,columnN) VALUE (column1value,columnNvalue); 例如，要將雇員John Smith的記錄插入到EMPLOY

35、EES表中，可以使用如下語句 ： INSERT INTO EMPLOYEES VALUES (Smith,John,1980-06-10, Los Angles,16,450);,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 結(jié)構(gòu)化查詢語言,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),53,常用SQL語句介紹 UPDATE語句 ： UPDATE語句允許用戶在已知的表中對現(xiàn)有數(shù)據(jù)的行進(jìn)行修改。UPDATE語句的語法流圖如下所示 ： UPDATE table SET column1=value1,columnN=valueN WHERE predicate; 例如，我們剛剛發(fā)現(xiàn)Indiana Jones的等級為16，工

36、資為$4,000.00，我們可以通過下面的SQL語句對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新 ： UPDATE EMPLOYEES SET GRADE = 16, SALARY = 4000 WHERE FIRST_NAME = Indiana AND LAST_NAME = Jones,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 結(jié)構(gòu)化查詢語言,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),54,常用SQL語句介紹 DELETE語句 ： DELETE語句用來刪除已知表中的行。所有滿足WHERE子句中條件的行都將被刪除，由于SQL中沒有UNDO語句或是“你確認(rèn)刪除嗎？”之類的警告，在執(zhí)行這條語句時千萬要小心。DELETE語句的語法流圖如下

37、所示 ： DELETE FROM table WHERE predicate ; 如果決定取消Los Angeles辦事處并解雇辦事處的所有職員，這一工作可以由以下這條語句來實現(xiàn) ： DELETE FROM EMPLOYEES WHERE BRANCH_OFFICE = Los Angeles;,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 結(jié)構(gòu)化查詢語言,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),55,MS SQL SERVER 數(shù)據(jù)庫管理 系統(tǒng) MicrosoftSQLServer脫胎于SybaseSQLServer 1988年，Sybase公司、Microsoft公司和Asbton-Tate公司聯(lián)合開發(fā)的O

38、S/2系統(tǒng)上的SQLServer問世了。 后來，Asbton-Tate公司推出了SQLServer的開發(fā)項目，而Microsoft公司和Sybase公司簽署了一項共同開發(fā)協(xié)議。 到1992年，將SQLServer移植到WindowsNT平臺上。 1996年，Microsoft公司推出了SQLServer6.5版本。 1998年又推出了SQLServer7.0， 2000年8月推出了SQLServer2000，其中包括企業(yè)版、標(biāo)準(zhǔn)版、開發(fā)版、個人版四個版本,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),56,MS SQL SERVER 數(shù)據(jù)庫管理 系統(tǒng)

39、MicrosoftSQLSever2000是典型的具有客戶機(jī)/服務(wù)器體系架構(gòu)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它使用Transact-SQL語句在服務(wù)器和客戶機(jī)之間傳送請求和回應(yīng)。 MicrosoftSQLSever具有可靠性、可伸縮性、可管理性、可用性等特點，為用戶提供了完整的數(shù)據(jù)庫使用方案。 MicrosoftSQLSever2000的服務(wù)器環(huán)境可是Windows2000、WindowsNT或Windows9x，其客戶機(jī)環(huán)境可是Windows2000、WindowsNT、Windows9x、Windows3.x、MS-DOS、第三方平臺和Internet瀏覽器等。,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 常

40、見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),57,ORACLE數(shù)據(jù)庫管理 系統(tǒng) 無范式要求，可根據(jù)實際系統(tǒng)需求構(gòu)造數(shù)據(jù)庫。 采用標(biāo)準(zhǔn)的SQL結(jié)構(gòu)化查詢語言。 具有豐富的開發(fā)工具，覆蓋開發(fā)周期的各階段。 支持大型數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)類型支持?jǐn)?shù)字、字符、大至2GB的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)庫的面向?qū)ο蟠鎯μ峁?shù)據(jù)支持。 具有第四代語言的開發(fā)工具(SQL*FORMS、SQL*REPORTS、SQL*MENU等)。 具有字符界面和圖形界面，易于開發(fā)。ORACLE7.1版本具有面 向?qū)ο蟮拈_發(fā)環(huán)境CDE2。 通過SQL*DBA控制用戶權(quán)限，提供數(shù)據(jù)保護(hù)功能，監(jiān)控數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行狀態(tài)，調(diào)整數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的大小。 分布優(yōu)

41、化查詢功能。,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),58,ORACLE數(shù)據(jù)庫管理 系統(tǒng) 具有數(shù)據(jù)透明、網(wǎng)絡(luò)透明，支持異種網(wǎng)絡(luò)、異構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。并行處理采用動態(tài)數(shù)據(jù)分片技術(shù)。 支持客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)及混合的體系結(jié)構(gòu)(集中式、分布式、 客戶機(jī)/服務(wù)器)。 實現(xiàn)了兩階段提交、多線索查詢手段。 支持多種系統(tǒng)平臺(HPUX、SUNOS、OSF/1、VMS、 WINDOWS、WINDOWS/NT、OS/2)。 數(shù)據(jù)安全保護(hù)措施：沒有讀鎖，完全消除了分布讀寫沖突。自動檢測死鎖和沖突并加以解決。 數(shù)據(jù)安全級別為C2級(最高級)。 數(shù)據(jù)庫內(nèi)模支持多字節(jié)碼制，

42、支持多種語言文字編碼。 具有面向制造系統(tǒng)管理信息系統(tǒng)和面向財務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng),7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),59,SYBASE 10數(shù)據(jù)庫管理 系統(tǒng) SYBASE數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)從1992年11月開始開發(fā)，歷經(jīng)1224個月的開發(fā)形成產(chǎn)品 產(chǎn)品包括：SQL SERVER 10( 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的核心)，REPLICATION SERVER(實現(xiàn)數(shù)據(jù) 庫分布的服務(wù))，BACKUP SERVER(網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的快速備份服務(wù)器)，OMINI SQL GATEWAY(異構(gòu)數(shù)據(jù)庫無關(guān))， NAVIGATION SERVER(網(wǎng)絡(luò)上可擴(kuò)充的并行處理能力服務(wù) 器

43、)，CONTROL SERVER(數(shù)據(jù)庫管理員服務(wù)器)。 屬于客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的各節(jié)點上的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的互訪。,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),60,INGRES智能關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理 系統(tǒng) INGRES數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的多項技術(shù)直接采用了伯克利大學(xué)最新研究成果。技術(shù)上一直處于領(lǐng)先水平。 INGRES數(shù)據(jù)庫不僅能管理數(shù)據(jù)，而且還能管理知識和對象(對象是指數(shù)據(jù)與操作的結(jié)合體，計算機(jī)把他們作為整體處理)。 INGRES產(chǎn)品分為三類：第一類為數(shù)據(jù)庫基本系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)管理、知識管理、對象管理。第二類為開發(fā)工具。第三類為開放互聯(lián)產(chǎn)品

44、,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),61,INFORMIX數(shù)據(jù)庫管理 系統(tǒng) INFORMIX運(yùn)行在UNIX平臺，支持SUNOS、HPUX、ALFAOSF/1。 采用雙引擎機(jī)制，占用資源小，簡單易用。適用于中小型數(shù)據(jù)庫管理,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),DB2數(shù)據(jù)庫管理 系統(tǒng) DB2是內(nèi)嵌于IBM的AS/400系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，直接由硬件支持。只有硬件平臺選擇了IBM的AS/400，才能選擇使用DB2數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 支持標(biāo)準(zhǔn)的SQL語言，具有與異種數(shù)據(jù)庫相連的GATEWAY。具有速度快、可靠性好的優(yōu)點。,2020

45、/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),62,實時系統(tǒng),實時系統(tǒng)是指對隨機(jī)發(fā)生的外部事件及時響應(yīng)并進(jìn)行處理的系統(tǒng)?？煞譃閷崟r過程控制系統(tǒng)和實時信息處理系統(tǒng)。 實時過程控制系統(tǒng)主要用于各種類型的過程控制，對由傳感器送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時地加工處理，然后根據(jù)處理結(jié)果去控制相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 實時信息處理系統(tǒng)多用于實時事務(wù)處理，接收從遠(yuǎn)地終端送來的服務(wù)請求，在規(guī)定時間內(nèi)對請求做出正確回答。如機(jī)場訂票系統(tǒng)、銀行出納系統(tǒng)等,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),63,實時數(shù)據(jù)庫的概念 實時數(shù)據(jù)庫RTDB(Real-Time Data Base)是數(shù)據(jù)和事務(wù)都具有定時特性或受到定時限制的數(shù)據(jù)庫。 RTDB的本質(zhì)特征是定時限制，定

46、時限制可歸納為兩類：一類是與事務(wù)相聯(lián)的定時限制，典型的就是“截止時間”；另一類為與數(shù)據(jù)相聯(lián)的“時間一致性”。時間一致性是作為過去的限制的一個時間窗口，引起時間一致性的原因的是：數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的狀態(tài)與外部環(huán)境中對應(yīng)實體的實際狀態(tài)要隨時一致，由事務(wù)存取的各數(shù)據(jù)狀態(tài)在時間上要一致。,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),64,實時數(shù)據(jù)庫的概念 目前國內(nèi)廣泛使用的實時數(shù)據(jù)庫有三個產(chǎn)品： 美國OSI公司的PIS(Plant Information System) 美國Honeywell公司的PHD(Process History Database) 美國A

47、spenTech公司的IP21(InfoPlus21) 對計算機(jī)控制系統(tǒng)而言，需要及時采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)并快速進(jìn)行處理，常規(guī)的管理型數(shù)據(jù)庫在處理速度上不能滿足要求，因此，需要實時數(shù)據(jù)庫的支持。 從流程工業(yè)CIMS層次功能圖可看出，整個CIMS系統(tǒng)中各功能層都需要與實時數(shù)據(jù)庫打交道，而過程監(jiān)控層和過程控制層尤為密切，如動態(tài)流程顯示、報警、棒圖、趨勢曲線等，以實時數(shù)據(jù)庫為核心的監(jiān)控平臺如圖7.3所示,7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),65,實時數(shù)據(jù)庫管理 系統(tǒng) 實時數(shù)據(jù)庫在概念、方法和技術(shù)上都與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫有很大的不同，其核心問題是事物處理既要確保數(shù)

48、據(jù)的一致性，又要保證事物的正確性，而它們都與定時限制相關(guān)聯(lián) 實時數(shù)據(jù)庫主要技術(shù)主要有： 實時數(shù)據(jù)模型及其語言。 實時事務(wù)的模型與特性 實時事務(wù)的處理 數(shù)據(jù)存儲與緩沖區(qū)管理 恢復(fù),7.4 計算機(jī)控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫 常見數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),66,7.5 工業(yè)組態(tài)軟件簡介,概述 工業(yè)組態(tài)軟件功能 使用工業(yè)組態(tài)軟件步驟 幾種工業(yè)組態(tài)軟件簡介,Brief Introduction of Industrial Configuration Software,2020/8/2,計算機(jī)控制技術(shù),67,7.5 工業(yè)組態(tài)軟件簡介 概述,計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可分為兩層 ：I/O控制層和操作監(jiān)控層。I/O控制層主要完成對過