实时数据平台数据集成 - 流程工业MES中的数据集成研究及应用

　　考虑到实际数据集成的特点，提出了如图2所示的数据集成模型。右边为集成模型的3个层次划分，左边为与企业信息集成3层模型的对应关系。

　　整个结构主要分为3个层次:

　　(1)底层是环境层，是指基于各种现场总线、DCS的各种专用控制网络及工业以太网网络环境、各种不同操作系统、以及多种的数据库系统。它可为上层提供实时和非实时的数据服务，提供各种数据接口(如OPC,

　　ODBC, DDE, CORBA等)，是数据平台和最底层设备进行信息交互的中介。

　　(2)中间层是数据平台层，它一方面根据下层提供的接口用相应的方法与其进行通信，完成数据集成和管理、数据服务和网络通信等服务功能。当有来自上层的调度、优化等指令时，又将其转化为对应数据，发送给相应的系统;另一方面为上层的应用提供一些公用的集成支持服务，把下层来的数据，形成统一的格式，为MES层的其它模块(如实时数据监控、流程模拟、生产调度、数据分析、设备管理、库存跟踪、质量控制、优化控制等)及上层的ERP提供实时的和非实时的信息。

　　(3)上层是应用层，它包括MES中除数据采集功能外的其它功能，以及与ERP相关的一些功能。

　　基于数据平台的数据集成的特点如下:

　　(1)通过数据平台可以实现不同应用系统之间的数据共享和应用集成。数据平台为MES中其它模块及上层的ERP提供了统一的集成环境，便于应用开发与集成。

　　(2)开放性。DDE,ODBC,Web,OPC等标准接F1实现了MES与其它应用程序、Internet/Intranet的连接，为应用开发提供了统一的系统资源和共享资源。

　　(3)透明性。基于平台数据集成简化开发工作，开发人员可以直接面向平台进行开发，而不必考虑下层数据的结构或通信模式，这些工作全部由数据平台负责完成。

　　(4)数据平台提供了共享的数据管理、数据服务和网络通信等功能，并同时支持多种应用服务，可缩短信息系统的开发周期，提高开发效率，更有效地实现企业三层结构的集成。

　　四 集成实例分析

　　以下从某焦化制气厂的现状出发，分析如何利用实时数据平台到达集成目的。

　　1 现有系统的状况

　　全厂有全自动备煤系统、炼焦生产监控系统、煤气压送站生产监控系统、锅炉和汽轮发电机生产监控系统、气源调峰站生产监控系统、生化站生产监控系统、煤气鼓风机生产监控系统、供配电综合自动化系统等8个车间级的生产监控系统(以下简称子系统);有汽车衡、轨道衡及煤塔秤等3个称重系统;有推焦车炉号识别、焦炉炉温测量2个非连续的系统。为了充分利用现有资源，实现资源共享，要实现对13个子系统的信息集成，建立覆盖全厂各个监控系统的生产管理网络，完成生产管理调度系统(以下简称调度系统)的建设开发，实现调度中心对全厂生产数据的集中监视、集中管理。

　　由于整个工厂的发展经历了几十年，从旧到新各个系统存在着较大的差异，主要体现在以下几个方面。

　　(1)硬件平台。有工作站、个人计算机、工控机和服务器几种计算机类型;从通信网络来看有串口、现场总线、工业控制网、局域网等。

　　(2)操作系统。有Windows98,WindowsNT,Windows2000,WindowsXP共4种。

　　(3)数据库。有文本数据库(Axt),Access，SQLServer7.0、SQLServer2000,

　　paradox5.0, excel表格等。

　　(4)开发工具:汇编语言，TurboC,VC,VB,Delphi等。

　　因此，本系统集成中的难点就是如何将基于各种异构环境(异构网络、异构操作系统、异构数据库等)的信息统一起来，达到集成的要求。

　　根据要集成的系统的特点，我们采用了基于上面集成模型的集成方法。网络结构采用了以交换机为中心的局域网。具体各部分的信息交换如下:

　　(1)全自动备煤系统、炼焦生产监控系统、煤气压送站生产监控系统、锅炉和汽轮发电机生产监控系统、气源调峰站生产监控系统、生化站生产监控系统、煤气鼓风机生产监控系统、供配电综合自动化系统等这8个监控系统由于都提供了OPC服务器，有标准的OPC接口，采用OPC接口与实时数据平台进行通信。

　　(2)汽车衡、轨道衡及煤塔秤等3个称重系统以及推焦炉号识别、焦炉炉温测量2个系统，没有连续的数据，而且都提供了数据库，可以通过ODBC接口将相应的数据送到数据平台上。