实时数据库比较.doc

实时数据库比较- - 国外实时数据库比较，不包含phd,因为honeywell卖的pi比osi卖的还多。前言实时数据库是数据库系统发展的一个分支，它适用于处理不断更新的快速变化的数据及具有时间限制的事务处理。实时数据库技术是实时系统和数据库技术相结合的产物，实时数据库系统的主要内容包括：l 实时数据库模型；l 实时事务调度：包括并发控制、冲突解决、死锁等内容；l 容错性与错误恢复；l 内存组织与管理；l 访问准入控制；l I/O与磁盘调度；l 主内存数据库系统；l 不精确计算问题；l 放松的可串行化问题；l 实时SQL；l 实时事务的可预测性；l 研究现状与发展。因为国内的实时数据库产品不论在技术性能、用户功能扩展等方面远不如国外的产品先进、成熟、稳定，所以对于国内的产品不予考虑。目前在国内比较流性的国外实时数据库产品有美国Wonderware公司的Industrial SQL，美国OSIsoft公司的PI ( Plant Information System ) ，美国AspenTech公司的 IP21 ( InfoPlus 。21 )。以5000点数据库和20客户端应用为例，几个数据库价格分别是：PI-10万美元，每个接口6000美元，OPC接口收费；InfoPlus.21-11万美元，每个接口1万美元，OPC接口不收费；Industrial SQL Server-6.5万美元，每个IDAS1200美元，OPC Link免费。下面对以上数据库产品的性能、技术特点做逐一介绍。Industrial SQL Server公司简介Wonderware公司创建于90年代初，提供工控软件、实时数据库软件、设备管理软件、资源跟踪管理系统等工业生产过程的多种应用软件，有近千名员工，属于世界第三大自控系统供应商Invensys集团，是上市公司。在中国设有北京和上海两个代表处。其产品主要客户端软件已发布中文版本。实时数据数据库产品Wonderware公司的Industrial SQL是由数据采集、数据圧缩、生产动态浏览和历史数据归档等功能构成一个完整的实时数据库系统，实时数据和历史数据用专门的文件保存；数据库服务器内嵌了微软公司的MS SQL Server，使其具备了关系型数据库特性，增强了复制功能，集成了Mail 和Intetnet。它是第一个可满足工厂对数据采集速度、存储量的要求的实时关系型数据库，并比常规关系型数据库的数据采集速度、存储量的数百倍。Industrial SQL扩展了SQL语句，使其具有了时间特性。Industrial SQL的运行性能与所用的硬件系统有关，它可以在1秒中内完成6万个点的取数或存储。这个速度与数据存贮方式无关，采用的周期性存储(以固定的多少毫秒存储一次)或增量存储(数据的变化超过设定百分比时存一次)。Industrial SQL可以每秒存储6万点(均值)或每100毫秒存2000点数据。Industrial SQL的最小分辨率3。3毫秒。Industrial SQL对模拟量和开关量均可以采用增量存或周期性存方式，根据工厂数据冗余的特点进行压缩，数据存贮空间仅是传统关系型数据库的2%，它具有极快的生产数据采集速度和数据存储量，在数据采集同时对数据正确性进行校验。它集成了MS SQL Server，支持标准SQL语句并突破了SQL语言的限制，增加了数据时间特性等，还集成了工厂事件、概要、生产和配置等数据。InSQL服务器运行于：Windows NT、Windows2000 Server，客户端软件可运行于：Windows 3。1, 95, 98, 和 Windows NT。系统性能Industrial SQL的运行性能与所用的硬件系统有关，它可以在1秒中内完成6万个点的取数或存储。这个速度与数据存贮方式无关，采用的周期性存储(以固定的多少毫秒存储一次)或增量存储(数据的变化超过设定百分比时存一次)。Industrial SQL可以每秒存储6万点(均值)或每100毫秒存2000点数据。Industrial SQL的最小分辨率3.3毫秒。Industrial SQL对模拟量和开关量均可以采用增量存或周期性存方式，根据工厂数据冗余的特点进行压缩，数据存贮空间仅是传统关系型数据库的2%，它具有极快的生产数据采集速度和数据存储量，在数据采集同时对数据正确性进行校验。它集成了MS SQL Server，支持标准SQL语句并突破了SQL语言的限制，增加了数据时间特性等，还集成了工厂事件、概要、生产和配置等数据。Industrial SQL安装需要两台服务器，一台安装APP SERVER，另一台安装INSQL SERVER,对硬件要求较高。设备接口支持Wonderware公司是世界上著名的HMI/SCADA制造商，致力于制造业信息化方面的产品开发。I/O接口驱动程序种类比较多，HMI的功能丰富、灵活、强大，尤其是其推出的ArchestrA企业自动化信息平台把企业信息集成推向一个新的水平。ArchestrA不是传统意义上的一个单独的产品，而是一个平台，一套底层服务，将工业自动化软件都需要的一些的共同的基本的功能和服务（Services）抽象出来，构成ArchestrA平台，旨在将用户从复杂的底层技术中解放出来，他们只需要组合的技能，而不是编程技术，并专注于他们已经熟悉的本行业的专业知识。这个平台构架在微软操作系统和。Net 框架之上。该平台的使用可以大大缩短数据集成的时间周期。Industrial SQL可以直接与700多种控制设备通信，可集成数据组态、报警、事件、概要、动态数据、批次数据、资源数据及相关生产数据等信息。客户端工具Industrial SQL支持多种在工业自动化环境的客户端应用工具：l Intouch：组织和显示过程信息，提供动态流程图、实时和历史趋势，支持ActiveX。l ActivFactory:基于Industrial SQL的数据分析工具，提供报表、趋势分析、图形分析软件包。l DT Analyst：实时提供关于停工的信息，并检测所有设备的有效性。l QI Analyst：统计过程软件包，对关键指标进行在线统计分析，为生产决策提供依据。l SuiteVoyager：工厂信息门户。l InControl：可以嵌入PC机中的软控制器。l SCADAAlarm：可以建立企业级报警系统。l InBatch：生产批处理程序。l Intrack:资源跟踪。二次开发工具由于Industrial SQL内嵌了微软公司的MS SQL Server，所有的查询和应用开发用的是标准的SQL，因此，用户可选用多种工具来定制数据分析，通常的开发工具包括：VB、Delphi, PowerBuilder and C+等，同时，ActiveX的控件可用于任何一种ActiveX容器以灵活地提取Industrial SQL的数据。国内用户Wonderware公司将Industrial SQL定位于实时关系型数据库，既要满足工厂对实时数据的需求，又要符合工厂管理对数据查询的习惯。Industrial SQL可用于流程行业也可用于半流程行业，主要用户是冶金、电力、市政等，在全世界有上万套的装机量。国内冶金行业用户有广东韶关钢铁公司炼钢厂、江西新余钢铁公司炼钢厂、首都钢铁公司第2炼钢厂、四川攀枝花钢铁公司冷轧厂、酒泉钢铁公司、柳州钢铁公司炼钢厂、石家庄钢铁公司等。PI公司简介OSI公司创建于80年代初，一直专注于实时数据软件的研发和服务，有100多名员工，是一个独立的非上市公司，产品在国内外均有大量用户，在上海设有办事处。实时数据数据库产品PI将所有数据存于专有数据库中，对于过程数据的存储模式，每个点只有6个域可以由用户定义。PI是纯实时数据库，如果要实现企业更高级的应用还要配备关系型数据库。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，而且PI在其文档中公开了它的各种算法，比如上面提到的旋转门压缩和二次过滤。PI目前支持多种操作系统平台，服务器可运行于：DEC VMS, IBMs AIX, HPs HP-UX, Sun Solaris, 和 Windows NT、Windows2000 Server，客户端软件可运行于：Windows 3.1, 95, 98, 和 Windows NT。OSI公司没有提供PI服务器软件和客户端软件汉化版本。系统性能每个PI服务器可容纳15万点(高端服务器)，在PI的高端产品服务器中可以处理每秒钟15万点的数据。在客户端软件ProcessBook上，可以在秒级时间内从2年或3年历史中取到1000点数据。参考OSI公司提供的数据（如下图所示）：实时信息点的数据值1天的平均变化次数为500，每个信息点所占的存储空间为3个字节，那1万个点在线存储1年所需的存储空间是：变化次数 单点存储空间 信息点数 1年的天数 = 总空间要求500 3 10000 365 = 5.475GB基于微软windows2000 advance server平台的PI系统的存储物理升级清单。PI系统PI系统信息点数量10,000系统初始化空间43.9MBPI系统log存储时间30天 最大系统数据缓冲天数10天在线存储时间6年所需硬盘空间31.936GB所需内存512MB设备接口支持OSI公司提供全球600多种DCS接口软件，同时可以支持OPC数据采集，使得PI数据库成为企业生产控制系统与管理信息系统连接的桥梁。客户端工具l PI-ProcessBook：组织和显示过程信息，提供流程图、实时和历史趋势，包含VBA编程环境。l Pi-datalink:Excel 内嵌的宏。为最终用户提供了非常灵活的过程数据分析工具。可以提供用VBA来建各种所需的数学分析，可提供了最常规分析工具，包括：平均值、移动平均、几何平均、标准偏差、累计值等等。l PI-Batch：生产批处理程序。l PI-ML：手动录入终端（提供软件或硬件两种形式）。l PI ACE：允许用户写方程式。在捕获相似的数据集时，可以不用费力地重复使用这些方程式。l PI ICE：适于企业级实时绩效管理的最有创新意义的web应用。l PI ActiveView：无缝地给web提供现有的PI ProcessBook显示。l PI告警视图：汇总PI 告警服务器信息，以分层次的树形结构向任意个现场客户或场外客户显示那些数据。l PI批视图：在Windows台式电脑计算机上显示PI 批数据。l PI系统管理工具：一套通过客户的PC机对PI系统实施管理的应用程序。l PI模块数据库：将PI系统中的内容分成有用的组，帮助组织实时数据，储存参数或规格，并使它们随时可以用于程序和显示中。l RLINK：生产数据（PI）与SAP R/3、JD Edwards OneWorld、MRO Software Maximo和Indus International PassPort/EMPAC等ERP（企业资源规划）或EAM（企业资产管理）系统之间的一个双向网关。二次开发工具PI提供API，SDK, PI ODBC & PI OLEDB二次开发工具实现从数据库读取数据或写入数据到实时数据库中。另外，PI的客户端ProceBook中内嵌了VBA，方便对ProceBook功能的扩充和客户化。l PI API (Application Programming Interface，应用程序开发接口)PI-API是一组C语言函数，提供了对PI系统进行访问的通用编程接口，应用程序可以通过调用PI-API函数访问或操作PI系统。许多PI的客户端软件，包括PI ProcessBook、PI DataLink、PI ProfileView等，都是通过PI-API与PI服务器通信。用户可以在UNIX,WINDOWS平台上调用。l PI SDK（Software Development Kit，软件开发包）PI SDK是PI提供的另一个编程工具集，用以访问PI服务器以及相关子系统。它采用微软ActiveX技术，内含一个ActiveX进程内组件，一个ActiveX控件和其他一些支持代码库，如在线文档、示例代码、支持文档等。ActiveX基于COM组件技术，在Microsoft Windows平台下具有开发语言无关性特点。用户可以在开发简便的。NET中使用PI SDK访问PI服务器，也可以在高效的C+中使用，以及在其他所有支持COM技术的开发工具中使用PI SDK。l PI ODBC & PI OLEDBODBC是数据库领域的一个开放的工业标准。OLEDB是微软基于COM的一个数据库访问接口标准。使用PI ODBC和PI OLEDB，用户能够像访问关系数据库一样访问PI系统。基于PI ODBC或PI OLEDB的数据接口程序和客户端应用程序，可利用标准的SQL语句访问PI数据库，包括PI Archive、PI Point Database或其他配置数据。国内用户OSI将其数据库定位于企业信息化集成平台，专注于实时数据软件的研发和服务，主要用于大型流程行业用户，如电力、石油、化工和冶金等。目前中国使用PI软件的企业达到一百多家，主要集中在电力、石油、化工行业，国内冶金行业用户有唐山钢铁公司厂、太原钢铁集团第2炼钢厂、石家庄钢铁公司等。IP21公司简介ApenTech公司是美国的一家上市公司，最初是化工模拟软件供应商。从1997年起，大量收购工业自动化领域软件公司，包括两个实时数据库软件，使其成为可为石油、化工用户提供从工厂设计、生产操作优化、生产计划调度、工艺改进等一整套应用软件。在北京设有代表处。实时数据数据库产品Info Plus.21是实时数据库软件，是用于集成生产过程信息（如各种工艺参数）与高层次应用程序（如先进控制、优化、过程管理）的基础数据平台，它使用户可以访问和集成来自整个工厂范围内DCS及PLC的数据，它通过功能极强的分析工具、历史数据管理、图形化的用户介面和大量的过程接口来访问和集成数据。Info Plus.21是一个智能化的实用化的信息管理系统，它可以提供给你最需要的东西：合适的实时应用支持、多线程、客户机/服务器结构。先进的过程数据服务器和历史数据管理在应用的任何地方都是可行的，特别是它的灵活的数据结构可以根据应用的需要重新定义以适合你自己的应用系统的需要。系统性能 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。设备接口支持由于ApenTech工业控制系统的丰富的经验以及在实时数据库系统技术方面的领先地位，使得Info Plus.21可以与世界上大多数的DCS及PLC集成在一起，典型的有Honeywell的TDC2000,3000、Fisher Provox、Moore（