基于实时数据库的高级数据应用技术研究

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应用方式 应用程序作 为 %&’ 接 口 中 的 ’/0*12 方 ， 硬 件 驱 动 程 序 作
为 %&’ 接口中的 )*+,*+ 方。每一个 %&’ ’/0*12 应用程序都可 以接若干个 %&’ )*+,*+， 每一个硬件驱动程序可以为若干个应 用程序提供数据。 客户操作数据项的一般步骤为： （ 通过服务器对象接口枚举服务器端定义的所有数据 (） 项， 如果客户对服务器所定义的数据项非常熟悉， 此步可以忽略。 （ 将要操作的数据项加入客户定义的组对象中。 !） （ 通过组对象对数据项进行读写等操作。 #） 每个数据项的数据结构包括三个成员变量：即数据值、 数 据质量和时间戳。数据值是以 BCD>CEF 形式表示的。应当注 意， 数据项表示同数据源的连接而不等同于数据源， 无论客户 是否定义数据项， 数据源都是客观存在的。可以把数据项看作 数据源的地址， 即数据源的引用， 而不应看作数据源本身。 在实时数据库中， 服务器对象就是数据库所在的机器名称 和数据库名称， 组就是认为定义的数据表或区域， 根据具体的 数据库来划分； 项目就是具体的数据点。
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%9G’ H )I. 技术
即开放 %9G’ 是英文 %=*1 9A2AGA7* ’611*520,02J 的缩写，
数据库互联， 是由美国微软公司提出的标准， 目的是实现异构 数据库间的互联。%9G’ 标准规定了开放数据库互联的所有标 准 。 支 持 %9G’ 标 准 的 数 据 库 产 品 都 提 供 基 于 自 己 9G4) （ 的 %9G’ 接口程序， 如 C55*77、 9A2AGA7* 4A1AK*?*12 )J72*?）
（ 09L=9775=9L *4;;7L7 ， I=5 M4567 N9=E758=:C 43 09L=9775=9L ， O=PA9 >%""#?）
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特点
+,* 是 为 了 解 决 应 用 软 件 与 各 种 设 备 驱 动 程 序 的 通 信 而
基 产生的一项工业技术规范和标准。 它采用客户 ’ 服务器体系， 为硬件厂商和应用软件开发者 于 <=654843: 的 +/0 ’ *+< 技术，
作者简介： 胡剑波， 博士， 浙江大学） 从事博士后研究， 主要从事企业信息化设计、 开发和实践。 %KK? 年 &!""! 年在国家工业控制技术重点实验室（
%&’ 扩 展 了 设 备 的 概 念 。 只 要 符 合 %&’ 服 务 器 的 规 范 ，
而无需了解设备究竟是 &.’ %&’ 客户都可与之进行数据交互， 还是仪表， 甚至在数据库系统上建立了 %&’ 规范， %&’ 客户也 可与之方便地实现数据交互。 使得双方的 %&’ 把硬件厂商和应用软件开发者分离开来， 工作效率都有了很大的提高， 因此 %&’ 在短时间内飞速发展。 现在， 国内外的工业控制软件都在做这方面开发工作， 一般的 实时数据库均提供 %&’ )*+,*+ 和 %&’ ’/0*12， 支 持 提 供 %&’ 软件和数据库。 )*+,*+ 或者 %&’ ’/0*12 的设备、
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实时数据库的基本功能和任务扩展要求
实时数据库是伴随工业组态软件的产物， 因为工业控制的
算机技术的不断进步， 速度可以进一步提高， 以适应高速、 实时 性要求高的系统。 而对上述要求的不断提升过程， 实际上推动着实时数据库 高级应用系统的不断涌现和发展。
实际需要出现了实时数据库和历史数据库， 将实际采集到的数 据以更新方式实时地对已经存在于数据表中的数据进行更新 和保存的数据库就是实时数据库， 将实际采集到的数据以历史 追加方式保存到数据表中， 不断增加纪录的数据库就是历史数 据库。工业控制系统是专门面向控制过程的专用系统， 在系统 的运行可靠性、 稳定性和安全上下了功夫， 起到了很好的作用。 随着信息化技术的不断推进， 提出了企业综合自动化、 控制 & 管 理一体化等系统概念，从而对实时数据库提出了新的要求， 尤 其是实时数据库的开放性要求， 因为综合自动化系统、 控制管 理一体化系统、 企业资源规划 ’ 执行系统 ’ 基础自动化综合系统 等系统， 实际上就是利用信息来结合管理信息， 提升管理系统 对现场的指挥与控制能力。 在这种形势下要求实时数据库满足 以下要求： 网络性： 提供工业以太网路接口， 实现以太网路信息交 （ %） 互、 控制、 链接等实际企业运行结构。 数据库必须是网络型的数 据库， 用 户 可 以 采 用 ( ’ )、 查阅、 查询、 更改、 添 * ’ ) 模式访问、 加信息。 安全性： 提供网络数据浏览、 访问、 查询、 查阅、 更改、 删 （ !） 除、 追加等操作的安全性确认， 确保数据库在提供开放性的同 时， 具有极好的信息安全性。 开放性： 提供符合国际标准的数据库接口， 包 括 +,* （ #） 接口、 支持 +-(* ’ )./ 标准、 --0 接口。 快速性： 快速性是实时数据库的基本要求， 但是随着计 （ 1）
基于实时数据库的高级数据应用技术研究
胡剑波 （ 空军工程大学工程学院训练部， 西安 >%""#? ）
0&@A=;： AB:48C8DE=F$8=9A$64@
摘 要 文章重点研究基于 +,* ’ --0 ’ +-(* ’ )./ 及实时数据库系统的高级应用技术， 包括实时数据集成技术， 关系数
客户器 ’ 服务器数据采集与获取， 计量管 据库与实时数据库的数据交互， 数据分析与数据整合， 数 据 浏 览 于 G0( 发 布 ， 理， 设备管理及先进控制等。 关键词 实时数据库
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对象分类
%&’ 服务器由三类对象组成，相当于三种层次上的接口：
服务器（ 、 组（ 和数据项（ 。 )*+,*+） ;+6<= ） >2*?） （ 服务器对象（ (） )*+,*+） 拥有服务器的所有信息， 同时也是组对象（ 的容器， ;+6<= ） 一个服务器对应于一个 %&’ )*+,*+，即一种设备的驱动程序。 在一个 )*+,*+ 中， 可以有若干个组。 （ 组对象（ !） ;+6<= ） 拥有本组的所有信息，同时包容并逻辑组织 %&’ 数据 项 （ 。%&’ 组对象（ 提供了客户组织数据的一种方法， >2*?） ;+6<= ） 组是应用程序组织数据的一个单位。客户可对之进行读写， 还 可设置客户端的数据更新速率。 当服务器缓冲区内数据发生改 变时， %&’ 将向客户发出通知，客户得到通知后再进行必要的
处理， 而无需浪费大量的时间进行查询。 %&’ 规范定义了两种 组对象： 公共组（ 或称： 全局组， 和局部组（ 或称： 局域组、 =<@/05 ） 。公共组由多个客户共有， 局部组只隶属于一个 私有组， .65A/）
%&’ 客户。全局组对所有连接在服务器上的应用程序都有效，
而局域组只能对建立它的 ’/0*12 有效。一般说来， 客户和服务 器的一对连接只需要定义一个组对象。在一个组中， 可以有若 干个项。 项 （ #） 项是读写数据的最小逻辑单位， 一个项与一个具体的位号 相连。 项不能独立于组存在， 必须隶属于某一个组。 在每个组对 。%&’ 数据项是服 象中， 客户可以加入多个 %&’ 数据项（ >2*?） 务器端定义的对象， 通常指向设备的一个寄存器单元。 %&’ 客 户对设备寄存器的操作都是通过其数据项来完成的， 通过定义 也 使 %&’ 数据项， %&’ 规 范 尽 可 能 地 隐 藏 了 设 备 的 特 殊 信 息 ， 服务器的通用性大大增强。 %&’ 数据项并不提供对外接口， 客 户不能直接对之进行操作， 所有操作都是通过组对象进行的。
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数据高级应用系统 中图分类号 J,#K!
文章编号 %""!&?##%&（ !""# ） #!&""#H&"H
文献标识码 I
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