摘 要：主要介紹了WONDERWARE公司INSQL數據庫在寧波寶新不銹鋼有限公司1#軋機監控系統中的應用、特點及該系統對軋機中的作用。
　　關鍵詞：實時 數據庫 歷史趨勢 故障分析診斷 實時關系型數據庫 分布式數據查詢 事件記錄系統
　　Applications of InSQL in the monitor system of stand-alone cold mill in the stainless steel cold rolling mill factory
　　ZHENG li-zhong QIAN hua LI shi
　　(Ningbo Baoxin stainless steel co.,ltd. Ningbo Zhengjiang)
　　Abstract:Applications,characteristics and functions of WONDERWARE company INSQL data-base in the monitor system of NO.1 cold rolling mill in Ningbo Baoxin stainless steel co.,ltd. is introduced.
　　Key words: real time;data-base;history trend;fault diagnose analyse;real time relation data-base;distributing data query;event log system
　　近幾年來隨著市場的競爭越來越激烈以及國外廠商的外部壓力，迫使著國內許多鋼鐵企業在進行痛苦的改革過程中也越來越重視技術的改造，以提升企業在市場中的競爭力。
　　2002年，寶鋼集團寧波寶新不銹鋼有限公司決定為其一號軋機增加監控系統，改造的最初目的是為了增添一個歷史數據趨勢圖的功能，使之能夠以某一個采樣時間周期采集數據并提供相應的查詢手段。以便在軋機出現斷帶或發生故障等情況時，提供實時數據，以便于我廠技術人員事后分析。但是在設計的過程中我們發現以一號軋機現有的組態軟件雖然可以把數據按要求存儲到的數據庫中，但是不能以低于秒級的采集速率來保存，這就意味著有可能錯過斷帶時的許多重要信息。于是我們決定使用美國Wonderware公司的軟件產品――InSQL（實時關系型數據庫）來保存小于1秒的數據，并用另外一個軟件ActiveFactory（數據庫客戶端軟件）來查詢數據。
　　InSQL軟件是一個數據庫服務器軟件，主要負責實時數據的存儲。它是一個功能強大，結構合理，采集速率極快的實時關系型數據庫。它可以分別采取循環和觸發式的數據存儲方案。如果采用循環存儲方式，則可以以最快1秒的速率對數據進行保存，這種存儲方式適合于大多數的數據；而采用觸發存儲方式，則可以最快3毫秒的速率對數據進行保存，這種方式適合于工廠內關鍵數據的保存。在該系統中把鋼卷號、道次、軋制方向、下凸度E、下凸度Q、工作輥輥徑、中間輥輥徑、支撐輥輥徑、入口厚度設定值、出口厚度設定值、軋制力設定值、急峻度Λ1設定值、急峻度Λ2設定值、急峻度Λ3設定值等100多個數據以循環存儲的方式保存；把急峻度、入口厚度、出口厚度、軋制力、軋制速度、輥縫差、WS側彎輥壓力、DS側彎輥壓力、上凸度Qe、上凸度Qo、上凸度Qi、入口總張力、出口總張力、三個主電機的電流等幾十個數據采用觸發式存儲的方式來保存數據，其保存的間隔設定在了100毫秒。
　　InSQL除了能夠以毫秒這樣的數量級保存數據以外，在數據壓縮存儲上也有上佳的表現。雖然有了快速存儲的機制，我們還需要有一個能夠壓縮這些數據的手段來為用戶節約硬盤空間。InSQL提供了一個loss-to-less的無損壓縮算法，使得占用的硬盤空間只是一般關系型數據庫的2％。而且一旦本地硬盤已經存滿，它還支持把數據存儲到其他的介質或按照一定的策略（當然用戶可以自行定義這個策略）刪除以往最舊的數據。這樣，用戶本來并不苛求能夠在只有10G的硬盤上保存三個月的數據，但現在由于InSQL的壓縮功能，用戶可以保存超過三個月的數據。
　　由于使用了該軟件，我們可以通過InSQL的歷史數據庫，把當天所有軋機上的參數一一記錄下來，通過客戶端軟件ActiveFactory繪制出趨勢圖；并且利用InSQL的事件觸發，來快速查找到故障時刻的參數情況。斷帶時的事件記錄了斷帶前20秒以及斷帶后3秒的全部數據。（詳見下圖）
　　一個好的數據庫系統除了要有較好的數據存儲機制，還需要有一個好的數據查詢系統。InSQL雖然提供了一個功能相當強大的客戶端軟件ActiveFactory，但是根據寶新的實際情況，要求該軟件具備一些特殊的查詢功能，比如生產方就提出要查詢某一個鋼卷號共有那些道次，在某個道次里面的軋制力，軋制速度等參數的具體趨勢變化；或者目標板型和實際板型的差異等等。這些問題看似比較容易實現，因為在數據庫中這些數據都是存在的，但是要按照這個要求去查找卻不是這么容易的事情。而且我們知道對于一般的實時數據庫來說，要做用戶自己的客戶端軟件是一件多么困難的事情。還好InSQL數據庫軟件雖然是一個實時數據庫，但是它也是關系型的數據庫，因為它集成了MS SQL Server數據庫軟件。正常情況下，所有的數據都是直接實時的保存在InSQL數據庫中，而只有當用戶需要查看數據的時候才是從MS SQL Server數據庫中以OLE-DB的通訊方式獲取數據的，對用戶來說這個過程完全透明。因為Wonderware公司在開發InSQL軟件時把所有的數據庫結構都存儲在了MS SQL Server數據庫中，并且為了方便用戶的使用，它還做了相當豐富的視圖和存儲過程。降低了用戶開發的難度，使得這個軟件更大眾化，畢竟懂得MS SQL Server數據庫的大有人在。
　　于是，我們為了滿足生產方的這些要求，自行開發了一個分析數據軟件，其中主要包含了數據查詢的種種功能，歷史數據查詢，歷史趨勢圖，實時趨勢圖，簡易報表打印，和EXCEL軟件相連接（見下圖）。
 同時我們所作的板型實時數據查詢系統為寶新的技術人員改善板型提供了很大的幫助。（見下圖）
　　總之，通過該項目，使寶新一號軋機告別了無實時數據監控系統的歷史，近三年的使用證明，該系統對軋機提高生產效率，降低故障，改善生產工藝都有很大的好處，通過該項目的實施，我們也認識到采用INSQL軟件作實時監控系統是一個非常好的選擇，在此之后我們又同相關公司合作采用INSQL軟件在寶新的多臺關鍵設備上加裝了功能更為強大的數據監控系統，為寶新的生產及設備維護起到非常大的作用。

（鄭禮中 錢華 李實(寧波）