實(shí)時數(shù)據(jù)庫比較

1、實(shí)時數(shù)據(jù)庫比較-國外實(shí)時數(shù)據(jù)庫比較，不包含phd,因?yàn)閔oneywell賣的pi比osi賣的還多。實(shí)時數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)發(fā)展的一個分支，它適用于處理不斷更新的快速變化的數(shù)據(jù)及具有 時間限制的事務(wù)處理。實(shí)時數(shù)據(jù)庫技術(shù)是實(shí)時系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，實(shí)時數(shù)據(jù)庫 系統(tǒng)的主要內(nèi)容包括：l實(shí)時數(shù)據(jù)庫模型；l實(shí)時事務(wù)調(diào)度：包括并發(fā)控制、沖突解決、死鎖等內(nèi)容；l容錯性與錯誤恢復(fù)；l內(nèi)存組織與管理；l訪問準(zhǔn)入控制；lI/O與磁盤調(diào)度；l主內(nèi)存數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；l不精確計(jì)算問題；l放松的可串行化問題；l實(shí)時SQL；l實(shí)時事務(wù)的可預(yù)測性；l研究現(xiàn)狀與發(fā)展。因?yàn)閲鴥?nèi)的實(shí)時數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品不論在技術(shù)性能、用戶功能擴(kuò)展等方面遠(yuǎn)

2、不如國外的產(chǎn)品先進(jìn)、 成熟、穩(wěn)定，所以對于國內(nèi)的產(chǎn)品不予考慮。目前在國內(nèi)比較流性的國外實(shí)時數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品有美國Wonderware公司的Industrial SQL， 美國 OSIsoft 公司的 PI ( Plant Information System )，美國 AspenTech 公司的 I P21 ( InfoPlus。21 )。以5000點(diǎn)數(shù)據(jù)庫和20客戶端應(yīng)用為例，幾個數(shù)據(jù)庫價格分 別是：PI-10萬美元，每個接口 6000美元，OPC接口收費(fèi)；InfoPlus.21-11萬美元，每個接口 1萬美元，OPC接口不收費(fèi)；Industrial SQL Server6.5 萬美元，每個 ID

3、AS1200 美元，OPC Link 免費(fèi)。下面對以上數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的性能、技術(shù)特點(diǎn)做逐一介紹。nn a公司簡介Wonderware公司創(chuàng)建于90年代初，提供工控軟件、實(shí)時數(shù)據(jù)庫軟件、設(shè)備管理軟件、 資源跟蹤管理系統(tǒng)等工業(yè)生產(chǎn)過程的多種應(yīng)用軟件，有近千名員工，屬于世界第三大自控系 統(tǒng)供應(yīng)商Invensys集團(tuán)，是上市公司。在中國設(shè)有北京和上海兩個代表處。其產(chǎn)品主要客 戶端軟件已發(fā)布中文版本。實(shí)時數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品Wonderware公司的Industrial SQL是由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)壓縮、生產(chǎn)動態(tài)瀏覽和歷史數(shù) 據(jù)歸檔等功能構(gòu)成一個完整的實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，實(shí)時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)用專門的文件保存；數(shù) 據(jù)庫服務(wù)器

4、內(nèi)嵌了微軟公司的MS SQL Server，使其具備了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫特性，增強(qiáng) 了復(fù)制功能，集成了 Mail和Intetnet。它是第一個可滿足工廠對數(shù)據(jù)采集速度、存儲量 的要求的實(shí)時關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，并比常規(guī)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)采集速度、存儲量的數(shù)百倍。I ndustrial SQL擴(kuò)展了 SQL語句，使其具有了時間特性。Industrial SQL的運(yùn)行性能與所用的硬件系統(tǒng)有關(guān)，它可以在1秒中內(nèi)完成6萬個點(diǎn) 的取數(shù)或存儲。這個速度與數(shù)據(jù)存貯方式無關(guān)，采用的周期性存儲（以固定的多少毫秒存儲 一次）或增量存儲（數(shù)據(jù)的變化超過設(shè)定百分比時存一次）。Industrial SQL可以每秒存 儲6萬點(diǎn)（均值）

5、或每100毫秒存2000點(diǎn)數(shù)據(jù)。Industrial SQL的最小分辨率3。3 毫秒。Industrial SQL對模擬量和開關(guān)量均可以采用增量存或周期性存方式，根據(jù)工廠數(shù)據(jù)冗 余的特點(diǎn)進(jìn)行壓縮，數(shù)據(jù)存貯空間僅是傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的2%，它具有極快的生產(chǎn)數(shù)據(jù) 采集速度和數(shù)據(jù)存儲量，在數(shù)據(jù)采集同時對數(shù)據(jù)正確性進(jìn)行校驗(yàn)。它集成了 MS SQL Se rver，支持標(biāo)準(zhǔn)SQL語句并突破了 SQL語言的限制，增加了數(shù)據(jù)時間特性等，還集成了 工廠事件、概要、生產(chǎn)和配置等數(shù)據(jù)。InSQL 服務(wù)器運(yùn)行于：Windows NT、Windows2000 Server， 客戶端軟件可運(yùn) 行于：Windows 3。1

6、, 95, 98,和 Windows NT。系統(tǒng)性能Industrial SQL的運(yùn)行性能與所用的硬件系統(tǒng)有關(guān)，它可以在1秒中內(nèi)完成6萬個點(diǎn) 的取數(shù)或存儲。這個速度與數(shù)據(jù)存貯方式無關(guān)，采用的周期性存儲（以固定的多少毫秒存儲 一次）或增量存儲（數(shù)據(jù)的變化超過設(shè)定百分比時存一次）。Industrial SQL可以每秒存 儲6萬點(diǎn)（均值）或每100毫秒存2000點(diǎn)數(shù)據(jù)。Industrial SQL的最小分辨率3.3 毫秒。Industrial SQL對模擬量和開關(guān)量均可以采用增量存或周期性存方式，根據(jù)工廠數(shù)據(jù)冗 余的特點(diǎn)進(jìn)行壓縮，數(shù)據(jù)存貯空間僅是傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的2%，它具有極快的生產(chǎn)數(shù)據(jù) 采集速度

7、和數(shù)據(jù)存儲量，在數(shù)據(jù)采集同時對數(shù)據(jù)正確性進(jìn)行校驗(yàn)。它集成了 MS SQL Se rver，支持標(biāo)準(zhǔn)SQL語句并突破了 SQL語言的限制，增加了數(shù)據(jù)時間特性等，還集成了 工廠事件、概要、生產(chǎn)和配置等數(shù)據(jù)。Industrial SQL安裝需要兩臺服務(wù)器，一臺安裝APP SERVER，另一臺安裝INSQ L SERVER，對硬件要求較高。設(shè)備接口支持Wonderware公司是世界上著名的HMI/SCADA制造商，致力于制造業(yè)信息化方面的產(chǎn) 品開發(fā)。I/O接口驅(qū)動程序種類比較多，HMI的功能豐富、靈活、強(qiáng)大，尤其是其推出的A rchestrA企業(yè)自動化信息平臺把企業(yè)信息集成推向一個新的水平。Arche

8、strA不是傳統(tǒng)意義上的一個單獨(dú)的產(chǎn)品，而是一個平臺，一套底層服務(wù)，將工業(yè)自 動化軟件都需要的一些的共同的基本的功能和服務(wù)（Services）抽象出來，構(gòu)成Archestr A平臺，旨在將用戶從復(fù)雜的底層技術(shù)中解放出來，他們只需要組合”的技能，而不是”編 程”技術(shù)，并專注于他們已經(jīng)熟悉的本行業(yè)的專業(yè)知識。這個平臺構(gòu)架在微軟操作系統(tǒng)和。 Net框架之上。該平臺的使用可以大大縮短數(shù)據(jù)集成的時間周期。Industrial SQL可以直接與700多種控制設(shè)備通信，可集成數(shù)據(jù)組態(tài)、報警、事件、概要、 動態(tài)數(shù)據(jù)、批次數(shù)據(jù)、資源數(shù)據(jù)及相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)等信息?？蛻舳斯ぞ逫ndustrial SQL支持多種在工業(yè)自

9、動化環(huán)境的客戶端應(yīng)用工具：l Intouch：組織和顯示過程信息，提供動態(tài)流程圖、實(shí)時和歷史趨勢，支持Active X。lActivFactory:基于Industrial SQL的數(shù)據(jù)分析工具，提供報表、趨勢分析、圖形分析軟件包。l DT Analyst:實(shí)時提供關(guān)于停工的信息，并檢測所有設(shè)備的有效性。l QI Analyst:統(tǒng)計(jì)過程軟件包，對關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行在線統(tǒng)計(jì)分析，為生產(chǎn)決策提供依 據(jù)。lSuiteVoyager：X 廠信息門戶。lInControl：可以嵌入PC機(jī)中的軟控制器。lSCADAAlarm:可以建立企業(yè)級報警系統(tǒng)。lInBatch：生產(chǎn)批處理程序。lIntrack :資源跟

10、蹤。二次開發(fā)工具由于Industrial SQL內(nèi)嵌了微軟公司的MS SQL Server，所有的查詢和應(yīng)用開發(fā)用的是 標(biāo)準(zhǔn)的SQL，因此，用戶可選用多種工具來定制數(shù)據(jù)分析，通常的開發(fā)工具包括：VB、D elphi, PowerBuilder and C+等，同時，ActiveX 的控件可用于任何一種 ActiveX 容 器以靈活地提取Industrial SQL的數(shù)據(jù)。國內(nèi)用戶Wonderware公司將Industrial SQL定位于實(shí)時關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，既要滿足工廠對實(shí) 時數(shù)據(jù)的需求，又要符合工廠管理對數(shù)據(jù)查詢的習(xí)慣。Industrial SQL可用于流程行業(yè) 也可用于半流程行業(yè)，主要用戶是

11、冶金、電力、市政等，在全世界有上萬套的裝機(jī)量。國內(nèi) 冶金行業(yè)用戶有廣東韶關(guān)鋼鐵公司煉鋼廠、江西新余鋼鐵公司煉鋼廠、首都鋼鐵公司第2 煉鋼廠、四川攀枝花鋼鐵公司冷軋廠、酒泉鋼鐵公司、柳州鋼鐵公司煉鋼廠、石家莊鋼鐵公 司等。公司簡介OSI公司創(chuàng)建于80年代初，一直專注于實(shí)時數(shù)據(jù)軟件的研發(fā)和服務(wù)，有100多名員工， 是一個獨(dú)立的非上市公司，產(chǎn)品在國內(nèi)外均有大量用戶，在上海設(shè)有辦事處。實(shí)時數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品PI將所有數(shù)據(jù)存于專有數(shù)據(jù)庫中，對于過程數(shù)據(jù)的存儲模式，每個點(diǎn)只有6個域可以由用 戶定義。PI是純實(shí)時數(shù)據(jù)庫，如果要實(shí)現(xiàn)企業(yè)更高級的應(yīng)用還要配備關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。PI采用了旋轉(zhuǎn)門壓縮專利技術(shù)和獨(dú)到的二次過濾

12、技術(shù)，使進(jìn)入到PI數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)經(jīng)過了最 有效的壓縮，極大地節(jié)省了硬盤空間。據(jù)計(jì)算，每秒1萬點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲一年，僅需要4G的空 間，即一只普通硬盤也可存貯五到十年的數(shù)據(jù)。是效率最高，使用最簡單，使用最廣泛的實(shí) 時數(shù)據(jù)庫，因?yàn)槠浣艹龅男阅埽琍I已經(jīng)多次提高了它的價格，而且PI在其文檔中公開了它 的各種算法，比如上面提到的旋轉(zhuǎn)門壓縮和二次過濾。PI目前支持多種操作系統(tǒng)平臺，服務(wù)器可運(yùn)行于：DEC VMS, IBMs AIX, HPs H P-UX, Sun Solaris,和 Windows NT、Windows2000 Server，客戶端軟件 可運(yùn)行于：Windows 3.1, 95, 98,和 W

13、indows NT。OSI公司沒有提供PI服務(wù)器軟件和客戶端軟件漢化版本。系統(tǒng)性能每個PI服務(wù)器可容納15萬點(diǎn)（高端服務(wù)器），在PI的高端產(chǎn)品服務(wù)器中可以處理每秒鐘1 5萬點(diǎn)的數(shù)據(jù)。在客戶端軟件ProcessBook上，可以在秒級時間內(nèi)從2年或3年歷史中 取到1000點(diǎn)數(shù)據(jù)。參考OSI公司提供的數(shù)據(jù)（如下圖所示）：實(shí)時信息點(diǎn)的數(shù)據(jù)值1天的平均變化次數(shù)為5 00，每個信息點(diǎn)所占的存儲空間為3個字節(jié)，那1萬個點(diǎn)在線存儲1年所需的存儲空間是: 變化次數(shù)x單點(diǎn)存儲空間x信息點(diǎn)數(shù)x 1年的天數(shù)=總空間要求500 x 3 x 10000 x 365 = 5.475GB基于微軟windows2000 adv

14、ance server平臺的PI系統(tǒng)的存儲物理升級清單。PI系統(tǒng)PI系統(tǒng)信息點(diǎn)數(shù)量10,000系統(tǒng)初始化空間43.9MBPI系統(tǒng)log存儲時間30天最大系統(tǒng)數(shù)據(jù)緩沖天數(shù)10天在線存儲時間6年所需硬盤空間31.936GB所需內(nèi)存512MB設(shè)備接口支持OSI公司提供全球600多種DCS接口軟件，同時可以支持OPC數(shù)據(jù)采集，使得PI數(shù)據(jù) 庫成為企業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)與管理信息系統(tǒng)連接的橋梁?？蛻舳斯ぞ遧PI-ProcessBook：組織和顯示過程信息，提供流程圖、實(shí)時和歷史趨勢，包含VBA編程環(huán)境。l Pi-datalink:Excel內(nèi)嵌的宏。為最終用戶提供了非常靈活的過程數(shù)據(jù)分析工具?？梢蕴峁┯肰BA

15、來建各種所需的數(shù)學(xué)分析，可提供了最常規(guī)分析工具，包括：平均值、移 動平均、幾何平均、標(biāo)準(zhǔn)偏差、累計(jì)值等等。lPI-Batch：生產(chǎn)批處理程序。lPI-ML：手動錄入終端（提供軟件或硬件兩種形式）。lPI ACE：允許用戶寫方程式。在捕獲相似的數(shù)據(jù)集時，可以不用費(fèi)力地重復(fù)使用這些方程式。l PI ICE：適于企業(yè)級實(shí)時績效管理的最有創(chuàng)新意義的web應(yīng)用。l PI ActiveView:無縫地給web提供現(xiàn)有的PI ProcessBook顯示。lPI告警視圖：匯總PI告警服務(wù)器信息，以分層次的樹形結(jié)構(gòu)向任意個現(xiàn)場客戶或場外客戶顯示那些數(shù)據(jù)。lPI批視圖：在Windows臺式電腦計(jì)算機(jī)上顯示PI批數(shù)

16、據(jù)。lPI系統(tǒng)管理工具：一套通過客戶的PC機(jī)對PI系統(tǒng)實(shí)施管理的應(yīng)用程序。lPI模塊數(shù)據(jù)庫：將PI系統(tǒng)中的內(nèi)容分成有用的組，幫助組織實(shí)時數(shù)據(jù)，儲存參數(shù)或規(guī)格，并使它們隨時可以用于程序和顯示中。l RLINK：生產(chǎn)數(shù)據(jù)（PI）與 SAP R/3、JD Edwards OneWorld、MRO Softwa re Maximo 和 Indus International PassPort/EMPAC 等 ERP （企業(yè)資源規(guī)劃）或 EA M （企業(yè)資產(chǎn)管理）系統(tǒng)之間的一個雙向網(wǎng)關(guān)。二次開發(fā)工具PI提供API，SDK, PI ODBC & PI OLEDB二次開發(fā)工具實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)庫讀取數(shù)據(jù)或?qū)懭?數(shù)據(jù)

17、到實(shí)時數(shù)據(jù)庫中。另外，PI的客戶端ProceBook中內(nèi)嵌了 VBA，方便對ProceBook 功能的擴(kuò)充和客戶化。l PI API （Application Programming Interface，應(yīng)用程序開發(fā)接口）PI-API是一組C語言函數(shù)，提供了對PI系統(tǒng)進(jìn)行訪問的通用編程接口，應(yīng)用程序可以通 過調(diào)用PI-API函數(shù)訪問或操作PI系統(tǒng)。許多PI的客戶端軟件，包括PI ProcessBook、 PI DataLink、PI ProfileView等，都是通過PI-API與PI服務(wù)器通信。用戶可以在UNI X,WINDOWS平臺上調(diào)用。l PI SDK（Software Develop

18、ment Kit，軟件開發(fā)包）PI SDK是PI提供的另一個編程工具集，用以訪問PI服務(wù)器以及相關(guān)子系統(tǒng)。它采用微軟 ActiveX技術(shù)，內(nèi)含一個ActiveX進(jìn)程內(nèi)組件，一個ActiveX控件和其他一些支持代碼庫， 如在線文檔、示例代碼、支持文檔等。ActiveX基于COM組件技術(shù)，在Microsoft Wind ows平臺下具有開發(fā)語言無關(guān)性特點(diǎn)。用戶可以在開發(fā)簡便的。NET中使用PI SDK訪問 PI服務(wù)器，也可以在高效的C+ +中使用，以及在其他所有支持COM技術(shù)的開發(fā)工具中使 用 PI SDK。l PI ODBC & PI OLEDBODBC是數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的一個開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。OLED

19、B是微軟基于COM的一個數(shù)據(jù)庫訪問 接口標(biāo)準(zhǔn)。使用PI ODBC和PI OLEDB，用戶能夠像訪問關(guān)系數(shù)據(jù)庫一樣訪問PI系統(tǒng)。 基于PI ODBC或PI OLEDB的數(shù)據(jù)接口程序和客戶端應(yīng)用程序，可利用標(biāo)準(zhǔn)的SQL語句 訪問PI數(shù)據(jù)庫，包括PI Archive、PI Point Database或其他配置數(shù)據(jù)。國內(nèi)用戶OSI將其數(shù)據(jù)庫定位于企業(yè)信息化集成平臺，專注于實(shí)時數(shù)據(jù)軟件的研發(fā)和服務(wù)，主要用 于大型流程行業(yè)用戶，如電力、石油、化工和冶金等。目前中國使用PI軟件的企業(yè)達(dá)到一 百多家，主要集中在電力、石油、化工行業(yè)，國內(nèi)冶金行業(yè)用戶有唐山鋼鐵公司廠、太原鋼 鐵集團(tuán)第2煉鋼廠、石家莊鋼鐵公司等

20、。公司簡介ApenTech公司是美國的一家上市公司，最初是化工模擬軟件供應(yīng)商。從1997年起，大 量收購工業(yè)自動化領(lǐng)域軟件公司，包括兩個實(shí)時數(shù)據(jù)庫軟件，使其成為可為石油、化工用戶 提供從工廠設(shè)計(jì)、生產(chǎn)操作優(yōu)化、生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度、工藝改進(jìn)等一整套應(yīng)用軟件。在北京設(shè)有 代表處。實(shí)時數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品Info Plus.21是實(shí)時數(shù)據(jù)庫軟件，是用于集成生產(chǎn)過程信息（如各種工藝參數(shù)）與高層次 應(yīng)用程序（如先進(jìn)控制、優(yōu)化、過程管理）的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺，它使用戶可以訪問和集成來自 整個工廠范圍內(nèi)DCS及PLC的數(shù)據(jù)，它通過功能極強(qiáng)的分析工具、歷史數(shù)據(jù)管理、圖形化 的用戶介面和大量的過程接口來訪問和集成數(shù)據(jù)。Info

21、Plus.21是一個智能化的實(shí)用化的信息管理系統(tǒng)，它可以提供給你最需要的東西：合適 的實(shí)時應(yīng)用支持、多線程、客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)。先進(jìn)的過程數(shù)據(jù)服務(wù)器和歷史數(shù)據(jù)管理在 應(yīng)用的任何地方都是可行的，特別是它的靈活的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以根據(jù)應(yīng)用的需要重新定義以適 合你自己的應(yīng)用系統(tǒng)的需要。系統(tǒng)性能運(yùn)行效率非常低下，而且占用系統(tǒng)資源非常嚴(yán)重，一臺服務(wù)器只能給一個IP21使用。設(shè)備接口支持由于ApenTech工業(yè)控制系統(tǒng)的豐富的經(jīng)驗(yàn)以及在實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)技術(shù)方面的領(lǐng)先地位， 使得Info Plus.21可以與世界上大多數(shù)的DCS及PLC集成在一起，典型的有Honeywell 的 TDC2000,3000、Fisher Provox、M