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2012年(158)

我的朋友

分类: C/C++

2012-11-15 15:13:58

关系数据库使用得比较广,为大部分人所熟悉,以至于谈到数据库,缺省情况下指的就是关系数据库,但实际上还有一些其他种类的数据库在生产生活中被广泛使用,比如我将谈到的实时数据库,它们用在要求非常严格、数据量非常大的生产工控中。

当今国际国内广泛使用的实时数据库只有三个产品:
a. 美国OSI公司的 PI ( Plant Information System )
b. 美国HONEYWELL公司的 PHD ( Process History Database )
c. 美国AspenTech公司的 IP21 ( InfoPlus .21 )

这些实时数据库的价格是非常昂贵的,以百万人民币为单位,但是它们不全是以套也不全是以点(可容纳的数据点)为单位来出售,所以无法数字化的比较其价格。因为工作的关系,我有幸能接触到这三种数据库,在此对它们做一个比较。

1. PI
采用了旋转门压缩专利技术和独到的二次过滤技术,使进入到PI数据库的数据经过了最有效的压缩,极大地节省了硬盘空间。据计算,每秒1万点数据存储一年,仅需要4G的空间,即一只普通硬盘也可存贮五到十年的数据。是效率最高,使用最简单,使用最广泛的实时数据库,因为其杰出的性能,PI已经多次提高了它的价格,确实不坠OSI的名号,而且PI在其文档中公开了她的各种算法,比如上面提到的旋转门压缩和二次过滤。

2. PHD
HONEYWELL占据了DCS大部分份额,因此PHD使用得也比较广泛,PHD在内部其实使用了Oracle关系数据库,因此购买PHD就必须先购买Oracle。因为 PHD内部使用Oracle简化了开发量 和 Oracle的性能限制比较严重,所以 PHD 的价格在这三种数据库最低,算不上正宗的实时数据库。但不要以为PHD内部使用Oracle就认为Oracle很强,如果直接使用Oracle,只要两三秒的时间,巨大的数据量就会令它崩溃。HONEYWELL其志不在实时数据库这一块,而是她的DCS。

3. IP21
IP21基本上还未进入中国市场,它正在通过先期赠送的办法打开中国市场。
在评价IP21之前,我需要先申明“我对IP21的看法只是个人看法,不是任何产品的托儿”。
IP21是我见过的最差的关系数据库,也是我见过的最差的一个软件,
a. 其软件的安装程序的运行需要一个硬狗,这种小气的做法和PI公开算法的做法没法比,问题还在于它的这条狗经常会死翘翘。
b. 其软件的安装即使是其公司的专业员工也不能保证安装成功,10台计算机让它的专业员工来安装大约只能成功一两台。
c. 其软件的安装盘只有一张,但这一张盘需要安装四个小时以上,中途不停地看到在安装某个版本的Java解释器,其后它们又被删除。
d. 没有实现真正的自动安装,在安装之前它们的工程师需要在计算机上修改不少的文件。
e. 安装中途如果出现错误是不立即报告的,需要四个小时之后安装完毕才能看到安装失败的字样,但也仅仅只能知道安装失败,不知道在哪一步安装失败。
f. 管理维护软件非常的复杂,除非有人愿意牺牲以后的前途来学习它,否则就只能让它自己的员工来鼓弄。
g. 运行效率非常低下,而且占用系统资源非常严重,一台服务器只能给一个IP21使用。

实时数据库的访问方式
a. 使用自己的API,这种方式效率最高,其实也最简单。
b. 使用ODBC,这种方式其实没有多大作用,因为实时数据库不同于关系数据库,ODBC没有太大的用武之地,所以在使用ODBC时有非常多的限制,大部分功能并不支持ODBC方式。
c. 使用OPC方式(OLE for Process Control)
  因为太多的数据库和DCS使用自己的API方式存取数据,无法做到算法的通用,因为提出了一个标准的存取接口,这就是OPC,如今有超过两百家产商加入到OPC组织中,声势浩大,包括臭名昭著的M$,之所以讲M$臭名昭著是因为M$强制性的在这个标准的存取接口中使用了COM/DCOM,令OPC只能在windows下使用,且效率(因为是工控场合,所以效率非常重要)低下。M$在OPC组织中非常的积极,所以现在的OPC基本上也脱离了当初制定的目标,令很多产商不满,包括OSI在内,虽然OSI PI提供OPC接口,但OSI不建议客户使用它,也不对它进行技术支持。在OPC中的COM还有另外一个大问题,因为COM规定必须支持先前制定的接口,而工控要求又非常严格,开发测试的费用和时间都非常高,没有任何厂商愿意支持先前的COM接口,因此没有真正符合COM标准的OPC。
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网友评论2012-11-15 15:46:00

Lixeon
据我所知,DCS上的历史数据站和专门的实时数据库的主要差别在数据量,电厂一台机组DCS的测点数大概在4000点左右,历史站的测点使用容量也就这么点,过不了万,国外好一点的一般2-3万基本上已经实极限了。而实时数据库的基本都在万点以上,PI已经号称单系统可达到百万点规模。

其次是数据保存时间上,DCS历史站一般保存一年内的数据,而且磁盘占用极大(至少我还没见过历史站用上磁盘阵列的),这样对于查询早一点的数据的话系统符合很重。而PI的在线历史数据一般都好几年,我们在实施的时候一般要求保持4年的在线数据(一次大修周期)。两台机组一年的数据量不到10个G。而且支持群集热备磁盘阵列。

再有就是实时数据平台的整合。在我做过的项目中,有很多电厂(特别是有好几期工程的)都采用不止一套DCS,因而历史站也有很多,所有数据和应用各自为政,不便于对数据的大规模应用,应用的开发也只能针对某种历史数据站。而且历史数据站靠近生产运行层,经常性的软件调试对于生产的安全形是个挑战。而专用的实时历史数据库,可以把全厂的生产数据

网友评论2012-11-15 15:45:47

点点
确实是好文章,让我大开眼界。我是电厂工作的,请问实时数据库
和DCS历史站的历史数据库有什么不同?

网友评论2012-11-15 15:45:33

Lixeon
听说eDNA号称无损压缩,吸引了很多眼球,不知道它的无损压缩是怎么回事?我猜大概是收到数据后用Zip或之类的压缩算法写入压缩数据文件,不过这样的话在客户端数据请求的时候需要大量的解压缩计算,这样不是太耗服务器资源了?难道它把数据解压查询的工作分担到客户端?
eDNA的无点限制在市场推广上可以得到很多眼球,但是如果真用无损压缩,从技术和性能上考虑,无限点又有多少实际意义?
PI的例外测试和旋转门两道压缩(一般我们都把例外测试关掉的),随便一台PC机上5万点没问题(手头上最大只有5万点的)。说到底还是OSI的市场做的太差,不光价格高,也没什么市场推广活动,唉!

网友评论2012-11-15 15:45:17

gg
eDNA还可以,分布式的,无点限制,功能比PI差点。

网友评论2012-11-15 15:44:58

renmf
我也听说了EDNA,听说在国内有近15家电厂在采用。有熟悉EDNA的请谈谈您的看法。