PHD實時數據庫在MES中的應用

論國柱

(中海油信息科技有限公司 深圳分公司，廣東 深圳518067)

如今信息化已成為經濟和社會的發展趨勢， 加強企業信息化建設，是提高企業生產力與競爭力的重要措施。 實時數據庫作為化工企業MES 系統的控制數據平臺， 對企業的正常生產及運作起著重要作用，企業生產決策和管理通過此系統，不但能監察生產全過程的數據管理，還能及時進行現場信息指揮，因此，保證實時數據庫的穩定運行，是保證企業安全生產的基礎。

1 PHD 系統現狀

本企業的MES 系統從2008 年開始建設，從實時數據庫的建設到上層MES 軟件的建設，歷經三年，已經形成了完整的體系，在生產中發揮了重要作用。 企業各級生產管理人員依靠此MES 系統平臺，在使用時，解決了很多實施和維護過程中的問題，總結了大量的經驗。

本企業實時數據庫采用的是某公司的PHD 平臺， 整個系統持續采集企業生產流程中DCS 系統的實時數據， 另外還包括電氣SCADA系統、腐蝕監測系統，以及動設備檢測系統等。 系統的整體架構見圖1。

圖1 PHD 系統架構圖

1.1 接口層

RDI(Real-time Data Interface)數據接口層實現與控制系統之間的數據通信和采集， 是實時數據庫與控制系統之間的橋梁和紐帶。 RDI接口可以實現數據的雙向傳送， 但考慮到化工企業生產安全的問題，目前RDI 數據接口僅采集數據，暫時不放開向下的數據回寫權限。 緩沖服務器在每個數據采集點配備一臺，當網絡發生故障，或實時服務器宕機時，緩沖服務器可以提供數據的緩沖功能，并在系統恢復正常后將數據上傳，保證了企業整體數據的完整性。

1.2 數據層

數據層由實時數據庫和關系數據庫構成， 實時數據庫PHD 采用高壓縮算法保存并歸類生產實時數據， 關系數據庫定期統計PHD 實時數據庫中的大量歷史數據，形成標準統計數據，供MES 系統調用。

1.3 應用層

應用層包含面向管理員的控制臺接口， 以及面向數據的應用接口。 數據接口又分為面向實時數據查詢調用的預置接口， 以及面向Honeywell 的MES 系統應用的后臺接口，構成了完整的實時數據庫應用。 同時，系統也提供了豐富的對外數據接口供其他系統靈活調用。

2 PHD 系統的維護

PHD 系統的維護，需要理解PHD 的架構和數據流動方向，出現問題時才可以快速定位故障點，及早解決問題，恢復系統正常。 同時，還要進行系統的日常備份管理，提供系統故障時的恢復手段以及企業最寶貴的生產數據的備份最后，掌握一定的故障查錯方法，在問題出現時可以調閱到更多的系統內部信息。 下面分別從這三個方面進行說明。

1）PHD 系統結構和數據流動方向(見圖2)PHD 系統構成因為涉及項目眾多，比較復雜，包含了PHD 主服務、RDI 接口服務、API 服務、管理控制臺、歷史歸檔、安全管理等眾多模塊,另外，配套的桌面管理程序、桌面查詢修改程序、應用程序開發接口、后臺應用程序等構成了PHD 的外圍應用層。

圖2 系統構成和數據流向示意圖

Oracle 數據庫中保存了PHD 的配置信息， 在PHD 及其緩沖服務器每次啟動過程中，都要通過ODBC 接口從Oracle 數據庫獲取相關的位號配置信息，PHD 特有的位號自動同步功能，也是通過后臺的位號同步服務程序， 將DCS 系統的最新位號信息更新至Oracle 數據庫完成的，此同步功能大大減輕了維護人員的工作量和出錯的概率。

2）日常備份和維護

備份分為數據庫的備份和歷史數據的備份，同時還要經常檢查系統空間、CPU 占用率等指標，以保證系統的正常穩定運行。

歷史數據備份。 Archive 目錄下面保存了壓縮的實時數據，將目錄下的IDX 文件和DAT 文件拷貝到離線存儲介質上。 也可以執行定期的任務進行拷貝，或在每次歷史數據文件寫入達到指定大小，關閉此部分歷史文件，狀態從Active 變為Inactive 時自動進行備份。

PHD 配置備份。 拷貝PHD 目錄下相應的配置文件和RDI 接口文件等內容到離線備份介質。

Oracle 數據庫備份。Oracte 數據庫備份分為邏輯備份和物理備份。邏輯備份，將數據庫的表、存儲過程、觸發器等對象打包存儲到一個文件中進行備份，修改call—expbackup.cmd 文件中的參數，使其對應系統現在的配置狀態和密碼等信息，再執行call_exp—backup 即可。 物理備份有兩種方式：一是，offline 的離線備份，也叫冷備份，在數據庫有較大更改的時候進行，應在數據庫進入shutd0Wn 狀態后再執行。方法為修改calloft'line_backup.cmd 文件的配置信息，并執行該文件。 二是，online 的在線備份， 也稱為熱備份， 是在數據庫為打開狀態并在ARCHIVEL0G 模式下運行時進行的數據庫文件的物理備份。 此方法要手動令數據庫進入ARCHIVEL0G 模式， 修改call—online～backup.cmd 文件的配置信息，再運行該批處理命令。

3）故障信息收集和檢查

在出現故障時，問題可能出現在任何節點上，要快速地找到并解決問題需要熟悉系統并具備豐富的經驗，通過長期的維護實踐，我們總結了一些經驗：

一是，初步判斷問題的大概位置，比如某套DCS 系統數據無法顯示，而其他系統數據正常，那么可以判斷PHD 系統整體運行正常， 問題出現在該DCS 系統對應的RDI、網絡、緩沖服務器或DCS 工程師站等下游的位置上，比如我廠就遇到過控制系統修改密碼導致的數據無法獲取等情況，這類問題后期通過加強溝通是可以很好地避免的。

二是， 檢查PHD 系統的LOG 日志。 日志文件分為PHD 系統日志，RD1 日志等， 該日志的目錄位置在注冊表的PHD—ARCHIVE 項目下保存。

三是，通過修改系統配置參數，獲得更詳細的系統運行信息。有時遇到疑難問題，通常的辦法和思路都無法判斷問題的故障點，可以通過修改系統參數，使系統顯示高級別的信息，詳細到每一個位號的獲取過程、獲取時間、獲取到的數據、接口的Active 和Inactive 狀態的切換等信息。但是此方法產生的信息量過大，定位故障后，應盡快恢復正常的系統參數，否則很容易占用過多的磁盤空間，具體方法是：通過PHDCTL 命令進入20 系統控制臺，輸入DEBUGON，該命令開啟的調試信息級別為2 級， 對應的關閉命令為DEBUGOFF，設置信息輸出級別為1，只有最基本的信息會記錄到log 日志中。

調試信息的詳細級別可以修改，范圍從0—10 級，10 級提供最詳細的信息，命令格式為DEBUG。 可調試的系統服務包括：apiserver、dbsecurity、legacyapi、phdserver、rdiserver、tagsync 等。

3 結束語

綜上所述，通過結合實時數據庫日常維護管理特點，并對其進行系統更新完善，保證數據庫安全穩定運行，對保障企業生產有著重要作用。

［1］張菽，劉春紅，敬卿.數據倉庫的建設與數據挖掘技術淺析[J].高校圖書館工作，2000（03）.

［2］田勇.實時數據庫的應用與特點[J].中國石化，1998（10）.