PHD实时数据库在MES中的应用

2013-08-03论国柱

山东工业技术 2013年15期

论国柱

(中海油信息科技有限公司深圳分公司，广东深圳518067)

如今信息化已成为经济和社会的发展趋势，加强企业信息化建设，是提高企业生产力与竞争力的重要措施。实时数据库作为化工企业MES 系统的控制数据平台，对企业的正常生产及运作起着重要作用，企业生产决策和管理通过此系统，不但能监察生产全过程的数据管理，还能及时进行现场信息指挥，因此，保证实时数据库的稳定运行，是保证企业安全生产的基础。

1 PHD 系统现状

本企业的MES 系统从2008 年开始建设，从实时数据库的建设到上层MES 软件的建设，历经三年，已经形成了完整的体系，在生产中发挥了重要作用。企业各级生产管理人员依靠此MES 系统平台，在使用时，解决了很多实施和维护过程中的问题，总结了大量的经验。

本企业实时数据库采用的是某公司的PHD 平台，整个系统持续采集企业生产流程中DCS 系统的实时数据，另外还包括电气SCADA系统、腐蚀监测系统，以及动设备检测系统等。系统的整体架构见图1。

图1 PHD 系统架构图

1.1 接口层

RDI(Real-time Data Interface)数据接口层实现与控制系统之间的数据通信和采集，是实时数据库与控制系统之间的桥梁和纽带。 RDI接口可以实现数据的双向传送，但考虑到化工企业生产安全的问题，目前RDI 数据接口仅采集数据，暂时不放开向下的数据回写权限。缓冲服务器在每个数据采集点配备一台，当网络发生故障，或实时服务器宕机时，缓冲服务器可以提供数据的缓冲功能，并在系统恢复正常后将数据上传，保证了企业整体数据的完整性。

1.2 数据层

数据层由实时数据库和关系数据库构成，实时数据库PHD 采用高压缩算法保存并归类生产实时数据，关系数据库定期统计PHD 实时数据库中的大量历史数据，形成标准统计数据，供MES 系统调用。

1.3 应用层

应用层包含面向管理员的控制台接口，以及面向数据的应用接口。数据接口又分为面向实时数据查询调用的预置接口，以及面向Honeywell 的MES 系统应用的后台接口，构成了完整的实时数据库应用。同时，系统也提供了丰富的对外数据接口供其他系统灵活调用。

2 PHD 系统的维护

PHD 系统的维护，需要理解PHD 的架构和数据流动方向，出现问题时才可以快速定位故障点，及早解决问题，恢复系统正常。同时，还要进行系统的日常备份管理，提供系统故障时的恢复手段以及企业最宝贵的生产数据的备份最后，掌握一定的故障查错方法，在问题出现时可以调阅到更多的系统内部信息。下面分别从这三个方面进行说明。

1）PHD 系统结构和数据流动方向(见图2)PHD 系统构成因为涉及项目众多，比较复杂，包含了PHD 主服务、RDI 接口服务、API 服务、管理控制台、历史归档、安全管理等众多模块,另外，配套的桌面管理程序、桌面查询修改程序、应用程序开发接口、后台应用程序等构成了PHD 的外围应用层。

图2 系统构成和数据流向示意图

Oracle 数据库中保存了PHD 的配置信息，在PHD 及其缓冲服务器每次启动过程中，都要通过ODBC 接口从Oracle 数据库获取相关的位号配置信息，PHD 特有的位号自动同步功能，也是通过后台的位号同步服务程序，将DCS 系统的最新位号信息更新至Oracle 数据库完成的，此同步功能大大减轻了维护人员的工作量和出错的概率。

2）日常备份和维护

备份分为数据库的备份和历史数据的备份，同时还要经常检查系统空间、CPU 占用率等指标，以保证系统的正常稳定运行。

历史数据备份。 Archive 目录下面保存了压缩的实时数据，将目录下的IDX 文件和DAT 文件拷贝到离线存储介质上。也可以执行定期的任务进行拷贝，或在每次历史数据文件写入达到指定大小，关闭此部分历史文件，状态从Active 变为Inactive 时自动进行备份。

PHD 配置备份。拷贝PHD 目录下相应的配置文件和RDI 接口文件等内容到离线备份介质。

Oracle 数据库备份。Oracte 数据库备份分为逻辑备份和物理备份。逻辑备份，将数据库的表、存储过程、触发器等对象打包存储到一个文件中进行备份，修改call—expbackup.cmd 文件中的参数，使其对应系统现在的配置状态和密码等信息，再执行call_exp—backup 即可。物理备份有两种方式：一是，offline 的离线备份，也叫冷备份，在数据库有较大更改的时候进行，应在数据库进入shutd0Wn 状态后再执行。方法为修改calloft'line_backup.cmd 文件的配置信息，并执行该文件。二是，online 的在线备份，也称为热备份，是在数据库为打开状态并在ARCHIVEL0G 模式下运行时进行的数据库文件的物理备份。此方法要手动令数据库进入ARCHIVEL0G 模式，修改call—online～backup.cmd 文件的配置信息，再运行该批处理命令。

3）故障信息收集和检查

在出现故障时，问题可能出现在任何节点上，要快速地找到并解决问题需要熟悉系统并具备丰富的经验，通过长期的维护实践，我们总结了一些经验：

一是，初步判断问题的大概位置，比如某套DCS 系统数据无法显示，而其他系统数据正常，那么可以判断PHD 系统整体运行正常，问题出现在该DCS 系统对应的RDI、网络、缓冲服务器或DCS 工程师站等下游的位置上，比如我厂就遇到过控制系统修改密码导致的数据无法获取等情况，这类问题后期通过加强沟通是可以很好地避免的。

二是，检查PHD 系统的LOG 日志。日志文件分为PHD 系统日志，RD1 日志等，该日志的目录位置在注册表的PHD—ARCHIVE 项目下保存。

三是，通过修改系统配置参数，获得更详细的系统运行信息。有时遇到疑难问题，通常的办法和思路都无法判断问题的故障点，可以通过修改系统参数，使系统显示高级别的信息，详细到每一个位号的获取过程、获取时间、获取到的数据、接口的Active 和Inactive 状态的切换等信息。但是此方法产生的信息量过大，定位故障后，应尽快恢复正常的系统参数，否则很容易占用过多的磁盘空间，具体方法是：通过PHDCTL 命令进入20 系统控制台，输入DEBUGON，该命令开启的调试信息级别为2 级，对应的关闭命令为DEBUGOFF，设置信息输出级别为1，只有最基本的信息会记录到log 日志中。

调试信息的详细级别可以修改，范围从0—10 级，10 级提供最详细的信息，命令格式为DEBUG。可调试的系统服务包括：apiserver、dbsecurity、legacyapi、phdserver、rdiserver、tagsync 等。