基于实时数据库和XML的企业信息共享平台的研究

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摘要：本文针对工业企业信息系统依赖于多个不同功能的子系统，而各个子系统之间的传统的数据交换方式没有一个统一的标准，造成接口众多、访问性、安全性差等多方面的结局，从而形成了一个个的“信息孤岛”，在这样的技术应用背景下，本文在对实时数据库和XML技术研究的基础上，实现基于三层结构和XML的企业信息共享平台，将各个子系统的数据取出，并采用统一的数据描述格式，采用集中、共享的方式提供给企业内部的各个部门，建立起一个控制层到管理层的“桥梁”，使数据的上传与下行之路畅通无阻，为企业提供良好的数据服务环境。
关键词：实时数据库，OPC，XML，SOAP，Webservices

1．引言

随着工业自动化水平的迅速提高和计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高，提出了以信息化带动工业化的口号，信息化的关键就是实现企业的信息集成和数据交换、跨平台访问，本文针对此问题进行了有益的探索，分析了工业企业综合自动化系统的总体结构，提出了建立工业企业实时数据信息共享平台，方便了ERP/MES/底层控制系统的整体集成，提高企业的综合竞争力，在此基础上，具体介绍系统中应用的两个关键技术：基于XML（eXtensibleMarkupLanguage）的信息表示和集成技术，基于OPC（OLEforProcessControl）的控制技术，在文章的最后，利用本文提出的设计思想和技术建立了一个企业信息共享平台。

2．实时数据库与工厂综合自动化

一般而言，提高综合竞争力是企业对综合自动化技术提出的重要目标。在企业数据和信息的综合集成基础上，通过采用先进的管理技术(包括ERP-EnterpriseResourcePlanning，CRM-CustomerRelationshipManagement，SCM-ServiceChainManagement等)、电子商务、成本分析，设备管理等，才能促进企业价值的增值，最终提高企业的综合竞争力，因而数据和信息综合集成是解决问题的基础。

根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状，工厂综合自动化系统的总体结构可以分成3层结构，其结构如图1所示。
图1工厂综合自动化的总体结构a)以PCS(ProcessControlSystem)为代表的基础自动化层。在PCS层，以DCS/PLC/FCS为主要数据支持方式的基础控制部分，主要内容包括集散控制系统(DCS)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构、可靠性技术、实时数据管理技术、数据融合与数据处理技术、实时优化技术(RTO：Real-timeOptimization)、先进控制技术等等

b)以MES(ManufacturingExecutionSystem)为代表的生产过程运行优化层。它是以大型实时数据库系统为主要的数据支持方式。主要内容包括先进控制技术、建模与流程模拟技术(AMT：AdvancedModelingTechnologies)、故障诊断维护技术、实时数据库技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。

c)以ERP(EnterpriseResourcePlanning)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(SCM)、客户关系管理(CRM)、产品质量数据管理(PQDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台、先进计划与调度技术(APS：AdvancedPlanningandScheduling)、与数据校正技术等等。

从图1中可以看到，实时数据库系统是企业综合自动化的重要组成部分，对各个层次的技术和应用，提供了强大的支持，它必须是一个数据平台，同时也必须是一个应用平台。

3．XML在工厂综合自动化中的应用

XML则建立在电子商务基础上，为全方位跨平台电子商务的管理和应用提供了新的保障，现在工业过程自动化控制领域正在积极容纳电子商务的管理和应用模式，以便更好地将工厂现场的自动化过程控制。与企业办公自动化集成在一起。XML和OPC的出现必将为工业自动化控制系统集成提供新的途径，在此基础上的SOAP（SimpleObjectAccessProtocol）技术和Web技术将对实时数据库系统的应用格局提供强大的支持。XML建立了一种传输结构化数据的方法。使得从实时数据库系统到企业办公自动化的系统集成变得非常容易，利用Internet技术，它实现了以任何文件格式进行再使用、搜索和交换数据信息，同时在工厂自动化和企业解决方案方面能够获得较高的集成度。XML实现了从工厂底层的监控和实时数据库系统、先进控制到较高级别的制造业企业应用程序的纵向信息系统集成，提供了更好的方式将获得的实时生产数据信息嵌入基于办公自动化信息处理的应用程序中去，进一步满足企业对各种数据信息的需要，如图2所示。同时这种方式也加强了实时数据库系统的数据集成能力。
图2XML实现工厂数据集成框图在本文的企业信息共享平台中，XM