第１１卷第４期　２０１１年ｌ２月　南京工业职业技术学院学报　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｏ１．１１．Ｎｏ．４　Ｄｅｃ．，２０１１　

基于实时数据库的生产监控系统设计与实践　

吉春山，吕苏环，张天红　

（金川镍钴研究设计院，甘肃金昌７３７１００）　

摘要：针对某公司冶炼化工烟气配气中生产信息分散、传递滞后的问题，提出一种生产实时监控方案，该系统采用优　

良的网络集成技术，基于ＥＳＰ—ｉＳＹＳ实时数据库，对跨流程的多控制系统进行数据采集，实现了信息集成和实时监控。　

实际应用表明，该项技术为调度和配气管理提供了高效、统一、准确、可靠的实时生产监控和调度软件平台。　

关键词：配气；实时数据库；多控制系统；信息集成；实时监控；调度　

中图分类号：ＴＰ３１１　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１—４６４４（２０１１）０４—００４４—０３　

引言　１总体设计　

某集团公司冶炼和化工生产的控制系统都独立运行，生　产实时信息不能够共享，信息传递相对滞后，在实效性，全面　

性，可靠性方面已经不能够满足硫酸配气生产的需求，非常　

有必要研发一套硫酸生产实时监控与调度自动化系统…，解　

决冶炼烟气配气中生产信息分散、传递滞后的问题，进行各　生产控制系统的生产信息集成，突破多生产系统之间的信息　

孤岛，把配气所需的控制信息集中监控，实现生产信息的高　

度共享，实现统一监控，统一调度，为调度和配气管理提供高　

效的、统一的、准确的、可靠的实时生产监控和调度软件平　

台，为冶炼炉窑的安全生产提供安全保证，减少二氧化硫的　排放，为公司领导的管理和决策提供真实、准确的参考信息。　

为此，某公司以浙大中控实时数据库软件ＥＳＰ—ｉＳＹＳ＿２　Ｊ　

为依托，设计开发生产实时监控系统。　根据“整体规划，分步实施，重点突破”的信息化建设指　

导思想，在科学分析生产现场实际需求的基础上，并结合实　

践经验，系统的设计与实施分为四个步骤　，主要包括软硬　件网络平台的搭建、数据库平台搭建…、实时数据采集传输、　

实时监控的运行。　

２具体实施　

２．１软硬件网络平台的搭建　

本系统设计的网络　包括公司管理网、数据采集网、控　

制网三部分，其中在生产部机房放置三台服务器分别为应用　

服务器、关系数据库服务器、实时数据库服务器，以及一台管　

理网交换机和数据采集网交换机；在冶炼厂和化工厂机房分　

别放置一台数据采集网交换机。具体的网络配置图如图１　

所示　

图１　实时监控系统网络图　管理网　

数采网　

．控制网　

收稿日期：２０１１—０９—１２　作者简介：吉春山（１９８０一），男，山东ｌ临沂人，甘肃金川镍钻研究设计院工程师，工学硕士，研究方向：生产信息化，自动化控制。

　第１１卷第４期　吉春山，吕苏环，张天红：基于实时数据库的生产监控系统设计与实践　４５　

２．２数据库平台搭建　

该系统采用的实时数据库是浙大中控的ＥＳＰ—ｉＳＹＳ　Ｊ，　

关系数据库为ｏｒａｃｌｅ９ｉ，其中ＥＳＰ—ｉＳＹＳ为流程工业企业提供　了统一而完整的实时数据采集、存储、监视和Ｗｅｂ浏览功能，　

提供了ＡＰＩ、ＯＰＣ、ＯＤＢＣ、ＤＤＥ等多种数据服务方式，在生产　

控制层（ＤＣＳ／ＰＬＣ等）与生产、经营管理层之间建立了实时的　数据连接。它具有如下优点：支持长期存储和高速查询监控　

数据、高效数据处理和虚拟仪表功能、支持数据交互和二次　

开发、广泛的软硬件平台适应能力、数据缓存功能等。　

该部分主要包括实时数据库软件以及关系数据库软件　

的安装以及ＩＰ的设置等。　

２．３实时数据采集传输　

２．３．１数据采集原理　

系统设置了ＯＰＣ２ＴＣＰ软件作为数据源接口转换软件，　

ＯＰＣ２ＴＣＰ软件界于实时数据库平台接口软件和现场ＯＰＣ服　

务器之间，ＯＰＣ２ＴＣＰ软件主要用于与现场ＯＰＣ服务器通讯　

采集现场数据，并以ＴＣＰ的方式将数据转发给ＴＣＰＴｒａｎｓｆｅｒ。　

ＯＰＣ２ＴＣＰ体系结构如下图２所示，ＯＰＣ服务器对上作为ＴＣＰ　

服务器，对下作为ＯＰＣ客户端。　

ＴＣＰ　Ｆ＝二二二　：：＝＝＝　Ｉ　１　Ｊ　－ｄ．＿Ｊ．－ＣＯＭ　

图２　ＯＰＣ２ＴＣＰ数据采集示意图　

２．３．２数据采集的方法　

该系统数据采集方法主要有两种：　

（１）数据接口机的方式：　

通过数据接口机实现实时数据库服务器和ＤＣＳ／ＰＬＣ系　

统的连接，具体连接方式是：在ＤＣＳ／ＰＬＣ操作站增加一块网　

卡，用于传输过程数据。数据接口机配置两块网卡，一块连　接操作站新增加的网卡，一块连接光纤收发器。每个数据采　

集点配置一对光纤收发器。一个连接数据采集网关，一块连　

接边缘／汇聚／核心交换机。该数据采集方式，需要在数据接　

口机上进行０ＰＣＤＣ０Ｍ配置　。　如化工三车间的ＳＭＡＲＴＰＲＯ系统实时数据采集示意图　

３所示：　

数据接口机　实时数据库　以太网　登　接口软件　．　曼　ｌ　Ｉ　，　

图３数采接口机采集方式示意图　（２）现场控制系统直接数据采集的方式：　

系统本身组态软件支持ＯＰＣ接口，并且在操作站上已经　

安装了ＯＰＣ接口，直接从操作站上取数据，在操作站上进行　

ｏｐｃ２ｔｃｐ软件配置，不增加数据接口机　。如冶炼一车间ＡＢ　

系统实时数据采集示意图４所示。　

图４控制系统直接数据采集示意图　

２．４实时监控的运行　

正常运行ｆｓｃｌｉｅｎｔ．ｅｘｅ以及ｏｐｃ２ｔｃｐ．ｅｘｅ软件以后　，需　

要进行流程图的组态和发布以及位号表的整理和上传等操　

作。通过应用服务器，用户登录设定的网址就可以浏览具体　的监控流程图。监控流程图示例如图５所示。　

图５冶炼一车间烟气监控流程图　

３系统的实施效果　

该系统实现了跨流程的多控制系统的信息集成，打破了　

冶炼和化工生产衔接之间的信息孤岛，改变了传统电话调度　

模式，极大地提高了生产调控速度和操作效率，达到了节能　

减排的效果，加快了公司信息化进程。该技术走在国内有色　

冶金行业的前列。　

参考文献：　

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［３］中华人民共和国信息产业部．制造执行系统（ＭＥＳ）规范　

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［９］王志新，金寿松．制造执行系统ＭＥＳ及应用［Ｍ］．北京：　

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Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｏｆ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ　Ｄａｔａｂａｓｅ　

ＪＩ　Ｃｈｕｎ．ｓｈａｎ，ＬＵ　Ｓｕ—ｈｕａｎ，ＺＨＡＮＧ　Ｔｉａｎ—ｈｏｎｇ　

（Ｊｉｎｃｈｕａｎ　Ｎｉｃｋｅｌ　ａｎｄ　Ｃｏｂａｌｔ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｊｉｎｃｈａｎｇ　７３７　１００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ａｉｍｉｎｇ　ａｔ　ｓｏｌｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｌａｇ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇａｓ　ｓｐｒｅａｄ　ａｎｄ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ｓｍｅｌｔｉｎｇ　

ａｎｄ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｏｍｐａｎｙ，ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ａ　ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｐｒｏｇｒａｍ，ｗｈｉｃｈ　ｕｓｅｓ　ａｒｔ　ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　ｂａｓｅｄ　Ｏｉｌ　ＥＳＰ—ｉＳＹＳ　ｒｅａｌ・ｔｉｍｅ　ｄａｔａｂａｓｅ，ａｎｄ　Ｃａｎ　ｃｏｌｌｅｃｔ　ｄａｔａ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ａＣｒｏＳＳ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　

ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ．Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ａ　ｕｎｉｆｉｅｄ，ａｃｃｕｒａｔｅ　ａｎｄ　ｒｅｌｉａｂｌｅ　ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ　ｐｒｏ—　

ｄｕｃｔｉｏｎ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｆｏｒ　ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｇａｓ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｇａｓ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ　ｄａｔａｂａｓｅ；ｍｕｌｔｉ－ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ；ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ；ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ　ｍｏｎｉｔｏｒ；ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ　

（责任编辑周晓芸）　

（上接第４３页）　

Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｄｏｍｅｓｔｉｃ　Ｔｏｕｒｉｓｍ　Ｓａｍｐｌｉｎｇ　Ｓｕｒｖｅｙ　Ｓｙｓｔｅｍ　

ＣＡ０　Ｈｏｎｇ－ｊｉａｎ　

（Ｑｉａｎｆｉｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏ．，ＬＴＤ，　ｎｇ　２１０００７，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｔｏｕｒｉｓｍ　Ｓａｍｐｌｉｎｇ　Ｓｕｒｖｅｙ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ａ　Ｍｉｓ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｆｏｒ　ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ　ｔｏｕｒｉｓｔｓ　ａｎｄ　ｔｏｕｒｉｓｍ　ｒｅｖｅｎｕ　ｏｆ　

Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ．Ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｓ　ｄａｔａ　ｅｎｔｒｙ，ｑｕｅｒｙ，ｓｕｍ，ｒｅｐｏｒｔ　ｐｒｉｎｔｉｎｇ，ｄａｔａ　ｉｍｐｏｒｔ，ｄａｔａ　ｅｘｐｏｒｔ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ，ｆｏｃｕｓｉｎｇ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｔｏｕｒｉｓｔ　

ｎｕｍｂｅｒ　ａｎｄ　ｔｏｕｒｉｓｍ　ｒｅｖｅｎｕｅ　ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｇｉｖｅｓ　ｔｈｅ　ｏｖｅｒａｌｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｄａｔａｂａｓｅ　ｄｅｓｉｇｎ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｏｕｒｉｓｍ；ｓａｍｐｌｅ　ｓｕｒｖｅｙ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；Ｂ／Ｓ　ｆｒａｍｅｗｏｒｋ　

（责任编辑周晓芸）