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如今,过程控制系统中的历史数据库(简称过程控制历史数据库)在信息化时代的工业生产中显得越来越重要,它专门用来存储和管理生产线中的过程数据,如温度、压力、流量、密度等。一般情况下,这些过程数据需要保存几个月,甚至几年。历史数据库对企业的意义是深远的,通过分析这些数据,有助于改进生产工艺、提高生产效率、故障分析与维护,还可以辅助高层管理者的决策。随着生产的长周期运行,这类过程数据极度膨胀,这些海量数据的存储和管理对过程控制历史数据库提出严峻挑战。
为了满足工业控制系统中历史数据的存储和管理,许多自动化软件厂商推出自己的历史数据库系统或历史数据存储功能块。由于历史数据库理论还没有最终统一,所以目前的过程控制历史数据库都自成体系,而且都是作为组态软件的一部分提供给用户的,所以这些历史数据库普遍表现出灵活差、可用性低、缺少开放性。
本文首先引述了历史数据库的产生背景、研究动向及其分类,根据项目实践,分析和总结在控制系统中历史数据库的应用特点,并介绍了两个目前应用较广的历史数据库系统。第三章是理论分析与设计,主要内容有:根据历史关系数据库模型(HRDM)的理论,论述了控制系统中过程数据的时态特征,设计了过程控制历史数据库的数据模型;根据面向工程应用的特点,分析数据库的系统结构,并对主要模块进行了设计。第四章是实现部分,主要内容有:根据该数据库模型和系统结构进行物理实现;在VC环境下实现系统的各模块,并运用Windows平台下的COM技术,实现模块间的通讯;运用MySQL嵌入式服务器功能,实现历史数据的高速存储和检索,最终实现本文的研究目的--通过对历史数据库库的研究,探索其开发的途径,并最终实现一个开发性、适应性强的、低成本的过程控制历史数据库系统(MyHDB)。第五章,论述MyHDB系统在项目中的应用,并进行了效果分析和总结。在全文结尾部分,总结了课题的研究心得和工程经验,并提出了课题的继续完善和发展方向。