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文檔簡介
1、邯鄲鋼鐵(集團)公司 erp項目生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集設(shè)計方案北京三維力控科技有限公司2005年7月11日目 錄第一章 前 言11、需求分析12、功能設(shè)計13、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)流第二章 系統(tǒng)的設(shè)計及環(huán)境21、概述22、系統(tǒng)設(shè)計221、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及軟件環(huán)境222、軟件結(jié)構(gòu)及模塊設(shè)計223、實時數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)224、支持web查詢225、支持excel查詢226、軟件開放性23、dcs數(shù)據(jù)接口設(shè)計第三章實時數(shù)據(jù)庫特點及應(yīng)用目標31、數(shù)據(jù)庫特點及選型32、infoplus.21系統(tǒng)的特點33、力控rtdb3.6系統(tǒng)的特點34、數(shù)據(jù)壓縮指標35、應(yīng)用目標第四章 系統(tǒng)設(shè)計方案41、服務(wù)器42、設(shè)備接口rtdb-io43
2、、對各種dcs、plc接口集成的概述:44、dcs接口集成的實施:441、橫河cs1000系統(tǒng)442、橫河uxl、dcs系統(tǒng)443、橫河yewpack、dcs系統(tǒng)444、西屋ovation、dcs系統(tǒng)45、plc接口集成的實施:451、siemen s7 mpi網(wǎng)絡(luò)方式452、siemen s7 profibus網(wǎng)絡(luò)方式453、siemen s7 工業(yè)以太網(wǎng)方式454、siemen s5 工業(yè)以太網(wǎng)方式455、siemen s5 編程口方式456、modicon modbus plus網(wǎng)絡(luò)方式457、ge 9070 工業(yè)以太網(wǎng)方式458、rockwell dh+網(wǎng)絡(luò)方式459、rockwell
3、 工業(yè)以太網(wǎng)方式4510、rockwell controll net網(wǎng)絡(luò)方式46、工控機采集板卡及模塊461、板卡方式461、模塊方式44、設(shè)備清單第五章 實時數(shù)據(jù)采集的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)第六章 項目組織及管理61、項目實施內(nèi)容62、項目組織及管理63、項目實施進度64、用戶培訓(xùn)641、培訓(xùn)內(nèi)容642、培訓(xùn)資料、日程及人員安排65、文檔編寫計劃66、工程驗收及質(zhì)量保證體系第七章 技術(shù)支持與售后服務(wù)承諾71、服務(wù)承諾72、技術(shù)支持73、技術(shù)服務(wù)與咨詢第八章 系統(tǒng)價格清單第一章 前 言本方案是根據(jù)邯鄲鋼鐵公司現(xiàn)有控制系統(tǒng)、物資量系統(tǒng)、動力量系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的要求,為在全公司建立實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)而制
4、定,為上一級的mes、erp系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù),供企業(yè)完成全廠信息化管理而定。隨著企業(yè)的發(fā)展和規(guī)模的擴大,邯鄲鋼鐵公司的信息化建設(shè)也得到了同步發(fā)展。已建成了企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)主干采用的是光纖通信,網(wǎng)絡(luò)遍布全廠的管理部門和主要生產(chǎn)裝置。根據(jù)邯鄲鋼鐵公司企業(yè)信息化建設(shè)的總體設(shè)想,建立一套以生產(chǎn)指揮中心為中心的erp系統(tǒng),把廠礦中分散的自成體系的監(jiān)控系統(tǒng)以分層、分級的方式進行集中管理和監(jiān)控??紤]到各廠礦控制系統(tǒng)應(yīng)用的產(chǎn)品類型較為復(fù)雜,原則上對同類應(yīng)用產(chǎn)品進行互聯(lián),不同產(chǎn)品之間首先集成到廠一級,再以廠級為單位,就近接入公司主干網(wǎng)的分布層。信息技術(shù)在生產(chǎn)企業(yè)中的作用,就是為提高企業(yè)的生產(chǎn)操作、生
5、產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)管理和生產(chǎn)經(jīng)營等,并最終提高企業(yè)經(jīng)濟效益為目標。及時掌握生產(chǎn)裝置的動態(tài)信息,使得管理人員可以及時全面了解主要生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)動態(tài),掌握生產(chǎn)運行情況,及時調(diào)整生產(chǎn)方案,達到提高企業(yè)經(jīng)濟效益的目的。實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)正是實現(xiàn)這一要求的最好手段,它集成了生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù),實現(xiàn)對全廠實時數(shù)據(jù)的自動采集、存儲和監(jiān)視,并圍繞這些數(shù)據(jù)開發(fā)出各種實用程序。實時監(jiān)測系統(tǒng)的對象是生產(chǎn)數(shù)據(jù),生產(chǎn)數(shù)據(jù)對生產(chǎn)企業(yè)來說是很有價值的。實時數(shù)據(jù)庫的核心就是管理生產(chǎn)數(shù)據(jù),它采集并存儲與生產(chǎn)過程相關(guān)的各種的數(shù)據(jù)。多年應(yīng)用和管理歷史數(shù)據(jù)的經(jīng)驗告訴我們,現(xiàn)在很難知道將來進行分析時哪些數(shù)據(jù)是必須的。因此,保存所有的數(shù)據(jù)是防
6、止丟失所需信息的最好方法。此外,要改進生產(chǎn)狀況,必須具備與之相關(guān)生產(chǎn)運行的信息,并了解當前和過去的操作狀態(tài)。實時數(shù)據(jù)庫采集、存儲生產(chǎn)信息,用來指導(dǎo)生產(chǎn)、降低成本、增加產(chǎn)量。由于企業(yè)的生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)存放在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫中,企業(yè)中的所有人,無論在什么地方都可看到和分析相同的信息,客戶端的應(yīng)用程序可以幫助用戶對企業(yè)實施管理。通過實時數(shù)據(jù)庫可集成產(chǎn)品計劃、維護管理、專家系統(tǒng)、化驗信息系統(tǒng)、生產(chǎn)過程模擬等應(yīng)用程序,在業(yè)務(wù)管理和生產(chǎn)之間起到橋梁作用。根據(jù)邯鄲鋼鐵公司信息化建設(shè)的設(shè)想,建立生產(chǎn)指揮中心和交易中心為基礎(chǔ)的邯鋼erp系統(tǒng)。此系統(tǒng)的數(shù)據(jù)依附基礎(chǔ)主要有:鐵前區(qū):爐料公司、選礦廠、燒結(jié)廠、焦化廠、煉鐵廠;
7、鐵后區(qū):煉鋼、中板;動力區(qū):動力、供氣、熱電等。所有的控制系統(tǒng)通過邯鋼公司的主干網(wǎng)集成到生產(chǎn)指揮中心,通過生產(chǎn)指揮中心的調(diào)度臺,以ie或hmi等方式對控制系統(tǒng)的流程畫面進行監(jiān)視,同時調(diào)度臺還運行生產(chǎn)計劃、標準成本等應(yīng)用。系統(tǒng)的集成目標就是通過增加數(shù)據(jù)采集站,在數(shù)據(jù)庫方面,按要求采集控制系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù),同時形成歷史數(shù)據(jù),并按erp管理的要求,向管理數(shù)據(jù)庫發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù);在人機界面方面,通過數(shù)據(jù)采集站在生產(chǎn)指揮中心的調(diào)度臺上通過瀏覽器或hmi軟件實現(xiàn)遠程的生產(chǎn)流程監(jiān)視等。我們按照實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所要求的具體內(nèi)容,從投資以及可實施性比較分析,制定了邯鄲鋼鐵公司生產(chǎn)過程實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計方案。通過后面
8、具體說明的內(nèi)容的實施,可以完全滿足全公司生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的建設(shè)需求。11、需求分析邯鄲鋼鐵公司目前已成功實施了企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)遍布全廠的管理部門和主要的生產(chǎn)裝置。全廠的各主要生產(chǎn)裝置的控制均已實現(xiàn)dcs或plc操作,現(xiàn)場的控制條件和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)情況,已具備了通過網(wǎng)絡(luò)進行實時數(shù)據(jù)采集的條件。生產(chǎn)過程實時監(jiān)測管理信息系統(tǒng)的基本需求是通過高速局域網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)各級管理部門對生產(chǎn)過程狀態(tài)信息的共享。通過dcs數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的建立,所有的控制系統(tǒng)通過邯鋼公司的主干網(wǎng)集成到生產(chǎn)指揮中心,通過生產(chǎn)指揮中心的調(diào)度系統(tǒng),以ie或hmi等方式對控制系統(tǒng)的流程畫面進行監(jiān)視,使全廠各控制室之外的管理部門能夠?qū)崟r
9、瀏覽生產(chǎn)現(xiàn)狀、回顧分析生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù),實現(xiàn)遠程的監(jiān)視(以瀏覽器通過internet/intranet方式),在辦公室之外通過訪問企業(yè)的web服務(wù)器也能夠瀏覽生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)實況。同時,可以為計劃、統(tǒng)計等其他管理信息系統(tǒng)提供原始生產(chǎn)數(shù)據(jù),提高生產(chǎn)的操作水平和管理水平。系統(tǒng)要求:l 建立企業(yè)級實時數(shù)據(jù)庫和管理數(shù)據(jù)庫;l 采集幾十套dcs、plc系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)并存放到實時數(shù)據(jù)庫中。分鐵前(爐料、燒結(jié)、焦化、選礦、煉鐵)、鐵后(煉鋼、中板)、動力(動力、供氣、熱電)等。l 實時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)將保存多年。l 企業(yè)局域網(wǎng)用戶能對dcs控制層進行實時監(jiān)視,以流程圖、趨勢圖等方式瀏覽查詢實時數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)。l 實
10、時數(shù)據(jù)的滯后時間dcs系統(tǒng)小于10秒、plc系統(tǒng)小于5秒。web頁面切換要求在10秒內(nèi)。l 系統(tǒng)應(yīng)具有操作報警、能進行能耗的計算、物料平衡的計算、各種生產(chǎn)報表的制作等功能。實時/歷史數(shù)據(jù)庫對采集的數(shù)據(jù)要具備運算處理。l 客戶端的操作不能影響dcs控制層的安全操作和企業(yè)管理網(wǎng)的正常通信。l 遠程用戶可以撥號登錄服務(wù)器的方式采用b/s模式訪問實時數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)。l 實時數(shù)據(jù)庫可以和關(guān)系數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,實時/歷史數(shù)據(jù)庫能根據(jù)要求周期的或基于內(nèi)外部事件的向管理數(shù)據(jù)庫發(fā)送采集的數(shù)據(jù)或運算得到的數(shù)據(jù)。l 系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,考慮冗余和熱備。l 開發(fā)和建立基于實時/歷史數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序,如生產(chǎn)報表、
11、事故追憶、設(shè)備狀態(tài)分析、采集站狀態(tài)集中監(jiān)視、實時數(shù)據(jù)查詢、歷史趨勢分析等。l 實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可運行在windows nt、windows 2000 server和windows 98上。12、功能設(shè)計l 通過上述需求分析,系統(tǒng)應(yīng)具有下述功能:l 目前已具備上網(wǎng)條件的裝置的數(shù)據(jù)采集。l 功能強大的實時數(shù)據(jù)管理核心-實時數(shù)據(jù)庫(選用aspen公司的infoplus.21 實時數(shù)據(jù)庫或者北京三維力控科技公司的rtdb)以及基于實時數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序套件。相應(yīng)的dcs、plc數(shù)據(jù)接口選用北京三維力控科技公司的rtdb-io標準數(shù)據(jù)接口及其上層工具,支持瀏覽器方式。以及實時數(shù)據(jù)庫與關(guān)系統(tǒng)型數(shù)據(jù)庫互連接口
12、。l 為實現(xiàn)上述功能進行的現(xiàn)有系統(tǒng)軟硬件環(huán)境改造。l 采集過程中實現(xiàn)不影響現(xiàn)有控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,不影響現(xiàn)場的生產(chǎn)。l 系統(tǒng)具備開放性和很好的可維護性,用戶界面友好,易于管理和應(yīng)用,其數(shù)據(jù)管理和分析工具,能滿足企業(yè)生產(chǎn)管理的需要,具備很好的實用性。l 系統(tǒng)應(yīng)具有很好的管理、分析和查詢工具,滿足如如生產(chǎn)報表、事故追憶、設(shè)備狀態(tài)分析、采集站狀態(tài)集中監(jiān)視、實時數(shù)據(jù)查詢、歷史趨勢分析等需求。l 對于部分不能自動采集,需要人工錄入的數(shù)據(jù)盡可能給出解決方案。13、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)流系統(tǒng)由數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)應(yīng)用四個層次構(gòu)成。數(shù)據(jù)源指實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)的來源,主要有dcs和plc;數(shù)據(jù)管理指生產(chǎn)數(shù)據(jù)
13、(實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù))在兩種數(shù)據(jù)庫(實時數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫)中的數(shù)據(jù)保存、數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享;數(shù)據(jù)集成指各種數(shù)據(jù)基于web的集成,包括統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)應(yīng)用方式等;數(shù)據(jù)應(yīng)用指用戶在本地或遠程對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的訪問和利用。見下圖:實時數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)庫dcsdcsplcweb服務(wù)器本地用戶防火墻遠程用戶數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)集成數(shù)據(jù)應(yīng)用第二章 系統(tǒng)的設(shè)計及環(huán)境21、概述邯鄲鋼鐵公司現(xiàn)有dcs、plc共104套,目前的采集的控制系統(tǒng)是:區(qū)域序號系統(tǒng)名稱產(chǎn)品軟件采集方法燒 結(jié) 廠1主抽風(fēng)風(fēng)機s7-300/6es7314-1af10-0ab0wicc5.05613通過mpi2加壓站加壓機s7-30
14、0/6es7314-1af10-0ab06gk7343-1ex10-0xe0wicc5.0工業(yè)以太網(wǎng)3400燒結(jié)機s7-400wincc4.02西文工業(yè)以太網(wǎng)4二車間燒結(jié)配料皮帶秤s7-300/6es7314-1ae04-0ab0wicc4.0西文5611通過mpi51#系列配料adam-4017/ adam-4021/ pci-1601卡+wpc-diidos 5.0 borland c 3.0亞當模塊+422通訊62#系列配料adam-4017/ adam-4021/ pci-1601卡+wpc-diidos 5.0 borland c 3.0亞當模塊+422通訊7余熱回收的除氧器、鍋爐p
15、cl-818l/ pcl-728/ pcl-818hgdelphipci總線協(xié)議8主控室風(fēng)機、燒結(jié)機s7-300/6es7315-2af02-0ab06es7153-1aa02-0xe0wicc4.0西文cp5611+profibus9原料場配料s7300軟cpu - simatic winac 3.0 軟件visual basic 6.0 中文版cp 5611+profibus煉 鐵11#高爐ab slc500cpu 1747-l541,卡1784-ktxrsview32dh+21#高爐噴煤ab slc500cpu 1747-l541,卡1784-ktxrsview32dh+32#高爐ab
16、slc500cpu 1747-l541,卡1784-ktxrsview32dh+42#高爐噴煤ab slc500cpu 1747-l541,卡1784-ktxrsview32dh+53#高爐ab slc500cpu 1747-l541,卡1784-ktxrsview32dh+63#高爐噴煤ab slc500cpu 1747-l541,卡1784-ktxrsview32dh+74#高爐噴煤ab slc500cpu 1747-l541,卡1784-ktxrsview32dh+86#高爐ab slc500cpu 1747-l541,卡1784-ktxrsview32dh+96#高爐噴煤ab slc5
17、00cpu 1747-l541,卡1784-ktxrsview32dh+106#高爐熱風(fēng)爐honewell r150s9010-016windows3.1intouch view1112#熱風(fēng)爐ab slc500cpu 1747-l541,卡1784-ktxrsview32dh+122#trts7-400/ cpu 416-2dpwincc 5.1 西文cp1413profibus133#trtcs1000pfcs-s5320cs1000 r3.03.00vf701卡vl-net145#高爐控制系統(tǒng)西屋dcs ovation以太網(wǎng)155#高爐洗滌塔s7-400wincc以太網(wǎng)165#trt日本
18、橫河 cs-1000以太網(wǎng)opc175#高爐噴煤ab slc500cpu 1747-l541,卡1784-ktxrsview32dh+187#高爐本體tsx quantummonitor pro 2.5modbus 以太網(wǎng)197#高爐噴煤ab slc500cpu 1747-l541,卡1784-ktxrsview32 6.1dh+207#高爐熱風(fēng)爐tsx quantummonitor pro 2.5modbus 以太網(wǎng)212000m3高爐水沖渣ab-plc5/1771-asb模塊rsvie32 6.1dh+22中速磨ab slc500cpu 1747-l541,卡1784-ktxrsvie32
19、 6.1dh+2375t鍋爐捷克風(fēng)機s7-400/6es7413-1xg00-0ab0windows95wicc4.0西文6gk1541-2ba00profibus煉 鋼11號方坯電控s5-115h /6es5942-7uh11dos5.0 step5無21號方坯儀控s7-400/6es7414-2xg03-0ab06gk7443-1ex11-0xe0wicc5.0中文cp1613以太網(wǎng)32號方坯s5-115u /6es5944-7ub116es5525-3ua21串口通訊模塊dos5.0 ucdos2.0 cvs串口點對點42號矩形坯ab plc5cpu 1785-l40l,卡1784-kt
20、windows98 rsview325大板坯s7-400/6es7414-2xg03-0ab0以太網(wǎng)6gk7443-1ex11-0xe0wicc5.0cp1613以太網(wǎng)6s7-400/6es7416-3xl00-0ab0以太網(wǎng)6gk7443-1ex11-0xe07s7-300/6es7315-2af03-0ab0以太網(wǎng)6gk7343-1ex00-0xe08三萬煤氣柜s7-400/6es7414-2xg03-0ab0以太網(wǎng)6gk7443-1ex11-0xe0wicc5.0中文cp1613以太網(wǎng)9風(fēng)機s7-400/6es7414-2xg03-0ab0以太網(wǎng)6gk7443-1ex11-0xe0wic
21、c5.0中文cp1613以太網(wǎng)10污水處理廠ab slc5001747-l542,卡1784-ktrsview32西文dh+11s7-300protool6.0cp5611profibus dp121號轉(zhuǎn)爐s7-400/6es7414-2xg03-0ab0以太網(wǎng)6gk7443-1ex11-0xe0wicc5.0中文cp1613以太網(wǎng)132號轉(zhuǎn)爐s7-400/6es7414-2xg03-0ab0以太網(wǎng)6gk7443-1ex11-0xe0wicc5.0中文cp1613以太網(wǎng)143號轉(zhuǎn)爐s7-400/6es7414-2xg03-0ab0以太網(wǎng)6gk7443-1ex11-0xe0wicc5.0中文cp
22、1613以太網(wǎng)157#爐氧槍系統(tǒng)ab plc51785-5/40e,卡1784-ktrsview32 v6.1dh+鍋爐11#、2#、3#鍋爐控制系統(tǒng)ab slc500rsview2新35噸鍋爐控制ab plc5rsview31#、2#汽輪機s7-300winccmpi通訊43#汽輪機s7-400winccmpi通訊51#、2#、3#電動風(fēng)機pc采集卡bc,tc語言66水站ab slc500rsview775t鍋爐1#三菱風(fēng)機ufch-110*cxlyewpackhl總線875t鍋爐1#爐s7-400/ cpu414-2 dpwincc4.0西文cp5611profibus975t鍋爐 2#爐
23、s7-400/ cpu414-2 dpwincc4.0西文cp5611profibus1075t鍋爐捷克風(fēng)機s7-400/6es7413-1xg00-0ab06gk7443-5dx02-0xe0wicc4.0西文 中文之星2.0cp5412profibus1175t鍋爐4900m3風(fēng)機cs1000 pfcd-s5520通訊模塊aip521cs1000 r3.03.00vf701vl-net協(xié)議1275t鍋爐4#三菱風(fēng)機mfciucpu np53/通訊lcsxlhl總線1375t鍋爐4#爐s7-400/416-2xk02-0ab0以太網(wǎng)443-1ex11-0xe0wincc 6.0以太網(wǎng)3com
24、網(wǎng)卡14140t/h鍋爐cs1000 pfcd-s5520cpu cp701 通訊模塊aip521cs1000 r3.03.00vf701vl-net協(xié)議15煤氣加壓機logix5550cpu 1756-l1/模塊1756-cnbrrsview321784-ktcs卡control net16slc500cpu slc5/04 模塊1747-l541rsview321784-ktxds+17燃氣輪機s7-400 /414-3xj00-0ab0以太網(wǎng)443-1ex11-0xe0wincc 6.0以太網(wǎng)3com網(wǎng)卡18洗滌塔s7-400 /413-2dpcp433-1wincc4.0cp5611m
25、pi協(xié)議19捷克風(fēng)機s7-400/6es7413-1xg00-0ab06gk7443-5dx02-0xe0wicc4.0西文6gk1541-2ba00profibus焦 化11#風(fēng)機adam4000adam4013/4017/4021/4060windows95c語言rs485串口21、2#焦爐logix55551756-l55m13/1756-cnb/drsview321756-pciccontrol net32#風(fēng)機adam4000adam4013/4017/4021/4060dos c語言rs485串口43#焦爐pcld-789d、pcld-880pcld-818hd、pcl-727采集
26、卡dos c語言pcl板卡54#焦爐pcld-789d、pcld-880pcld-818hd、pcl-727采集卡dos c語言pcl板卡65#、6#焦爐modicon tsx -quantum140cpu 434 12fix v6.15am-sa85-000modbus plus7氨分解爐、蒸銨塔cpu400 414-2dp153-1aa03-0xb0wincc5.06gk1541-2ba00profibus8百噸1-3#爐adam4000adam4017/4021/4060windows95c語言rs485串口9百噸4#爐adam5000adam5017/5024/5052/5056win
27、dows95 vb5.0rs485串口10百噸5-6#爐adam4000adam4017/4021/4060windows95 c語言rs485串口11酚氰處理adam5000adam5017/5056windows98 vb5.0語言rs485串口12二回收化產(chǎn)系統(tǒng)modicon tsx -quantum140cpu 434 12fix v6.15am-sa85-000modbus plus13焦化精苯pcld-789d、pcld-5b34、pcld-880、pcld-818hd、pcl-727、pcld-5b16windows95 c語言pcl板卡14一回收粗苯adam4000adam40
28、13/4017/4018/4021/4060windows95c語言rs485串口15制冷機adam4000/adam5000系列adam4017/adam5013/5017/5024windows95c語言rs485串口鐵前11高爐槽下閥門s7-300/6es7 315-1af02-0ab0cp342-5fix以太網(wǎng)22高爐上料閥門s7-400/6es7 414-2xg026gk7 443-1ex10-0xe0fix以太網(wǎng)33高爐上料s5 /6es5 943-7ua22無44#高爐熱風(fēng)爐ab/1756-l551756-fnbt/arsview32 6.0以太網(wǎng)54#高爐上料ab/1756-l
29、551756-fnbt/arsview32 6.4以太網(wǎng)66高爐s5 /6es5 943-7ua22cp5613fix32cp1413以太網(wǎng)77高爐熱風(fēng)爐s5 /6es5 943-7ua11gk 1143-0ta02fix 7.0tf187高爐卷揚s7-30097高爐爐頂s7-400cp443-1fix 7.0以太網(wǎng)107高爐槽下s7-400cp443-1fix 7.0以太網(wǎng)117高爐爐前s5 /6es5 943-7ua11gk 1143-0ta02無12原料場ge 90-70/ ic697cpx782.ccic697cmm742.ghcimplicity 4.01以太網(wǎng)13ab-slc500
30、1747-l542、模塊1747-snrsview321784-kt(x)dh+14s7-300cpu 315-2 dp無152000高爐共返料ab plc-5/601785-l60b、模塊1771-dbrsview32 6.10.161784-kt(x)dh+1618#轉(zhuǎn)運站s7-3006es7 315-2af02-0ab0wincc4.02西文cp5611mpi1790m2燒結(jié)quantum140 cpu 434 12aifix2.6sa85mb+18焦化1-4號爐所有除塵設(shè)備ab logix-51756-l55m13/通訊1756-cnbrsview32 v6.301784-pcics1
31、9焦化5-6號焦爐所有除塵設(shè)備s7-400cpu414-2 dpfix32 v6.15cp 541120焦化篩焦所有皮帶及除塵設(shè)備s7-400cpu414-2 dpfix32 v6.15cp 541121焦化備煤所有皮帶s7-400cpu414-2 dpfix32 v6.15cp 5411現(xiàn)場十一個區(qū)域控制系統(tǒng)采集點:現(xiàn)場區(qū)域估計采集點數(shù)控制系統(tǒng)數(shù)量爐料: 點燒結(jié): 點焦化: 點煉鐵: 點煉鋼連鑄、精煉爐: 點煉鋼轉(zhuǎn)爐、脫硫: 點中板: 點熱電trt、小制氧: 點動力、供氣大制氧點采集點數(shù)總合計:點最后集成22、系統(tǒng)設(shè)計本設(shè)計中,實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以根據(jù)不同的性能要求可以進行2種選擇,服務(wù)器數(shù)據(jù)
32、庫的選型方案為:一種是選用aspen公司的infoplus.21 實時數(shù)據(jù)庫以及基于實時數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用程序套件,另外是采用北京三維力控科技公司的實時數(shù)據(jù)庫及管理系統(tǒng),數(shù)據(jù)采集dcs(plc)的數(shù)據(jù)接口選用北京三維力控科技公司的數(shù)據(jù)接口rtdb-io;實時數(shù)據(jù)上層客戶端應(yīng)用工具選用北京三維力控科技公司的監(jiān)控組態(tài)軟件(v 3.62)作為應(yīng)用工具包,其中包括實時數(shù)據(jù)瀏覽、歷史數(shù)據(jù)分析、異常報警分析、物料平衡、事故追憶等;選用北京三維力控科技公司的odbcroute用于實時數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享;同時北京三維力控科技公司提供了io-sdk、hmi-sdk做為用戶在實時數(shù)據(jù)平臺上進行二次開
33、發(fā)的工具。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用c/s結(jié)構(gòu)和b/s結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)接口及其管理采用c/s結(jié)構(gòu);實時數(shù)據(jù)應(yīng)用采用c/s結(jié)構(gòu),同時實時數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)也可從瀏覽器(ie)中查詢。221、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及軟件環(huán)境rtdb clinentwindows 2000 server 服務(wù)器rtdb-io windows nt server數(shù)據(jù)采集機實時數(shù)據(jù)工具包windows 系列客戶機網(wǎng)線i/o driverdcs(plc)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境如下圖所示,服務(wù)器端以windows 2000 server為操作系統(tǒng),安裝實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)infoplus.21或者力控和接口軟件服務(wù)器端模塊rtdb-io server。數(shù)據(jù)采集機以windows
34、nt server為操作系統(tǒng),安裝rtdb-io client??蛻魴C可安裝任意windows系列操作系統(tǒng)。222、軟件結(jié)構(gòu)及模塊設(shè)計本軟件系統(tǒng)自上而下可分為五個層次和兩個流向(數(shù)據(jù)流和管理流)。1. 下層驅(qū)動程序:運行于dcs操作站或plc上位機。2. 數(shù)據(jù)采集和發(fā)送:運行于數(shù)據(jù)采集機。3. 數(shù)據(jù)收集:運行于服務(wù)器。4. 實時數(shù)據(jù)庫:運行于服務(wù)器。5. 上層工具:運行于客戶機。i/o driverview,hisplotio serverdatabase enginertdbio c-dbmonitortask manger上層工具數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)收集下層驅(qū)動程序數(shù)據(jù)采集和發(fā)送系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖io cl
35、ient223、實時數(shù)據(jù)應(yīng)用開發(fā)主要功能是對實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進行查詢和分析。它包括以下工具:實時數(shù)據(jù)查詢工具(view):l 流程圖組態(tài)(draw):繪制平面流程圖和立體流程圖;l 流程圖瀏覽(view):實時查看生產(chǎn)流程;l 實時數(shù)據(jù)一覽(detail):以表格方式查詢實時數(shù)據(jù);l 歷史數(shù)據(jù)曲線(hisplot):查看歷史數(shù)據(jù)并以曲線方式顯示。可以同時查看多個位號信息,把相關(guān)的數(shù)據(jù)放在同一幅曲線圖中比較。l 報警查詢(alarm):當某一位號的生產(chǎn)數(shù)據(jù)在超出報警上下限時則提示報警,可幫助用戶及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的異常情況。該軟件可對系統(tǒng)內(nèi)的所有報警進行瀏覽和管理。 可選擇特定位號和特定時間,從而
36、對任何時間的歷史報警做出方便、快速的查詢。l 異常報警查詢:某一位號的生產(chǎn)數(shù)據(jù)在一段時間內(nèi)一直不變時則提示報警,可幫助用戶發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)異?;騼x表異常。l 控制點監(jiān)視:可以對每一個控制點做出分析,查看一段時間內(nèi)的趨勢圖,求一段時間內(nèi)的平均值,合格率,平穩(wěn)率,偏差,最長超標時間,累積超標時間等分析數(shù)據(jù)。對控制點的數(shù)據(jù)提取可選擇時間間隔。用戶可自由定義考核上限、下限、正常值,并可在其趨勢圖上繪出考核上限線、下限線、正常值線,以便于分析數(shù)據(jù)。l 數(shù)采狀態(tài)監(jiān)視(monitor):監(jiān)視所有數(shù)采程序的運行狀態(tài),給出相關(guān)采集信息,也可以查看各位號的當前值和位號的靜態(tài)信息。是管理員的好幫手。實時數(shù)據(jù)分析工具(ana
37、lyse):l 班組報表(classexam):對班組各重要的工藝指標進行跟蹤,并在線進行評測,能計算出各工藝參數(shù)的平均值,平穩(wěn)率、合格率等。對各重要的報警信息進行統(tǒng)計,對簡單的物料平衡計算,得出產(chǎn)量,收率。并且能按一定的測算方法計算出班組的操作指數(shù)。l 事故追憶(event):以事故為線索組織實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù),幫助分析事故原因。l 設(shè)備隱患查詢(device):設(shè)備隱患查詢應(yīng)用該軟件可以對設(shè)備運行情況進行記錄,在設(shè)備發(fā)生故障時可以查詢以前類似的情況用做參考,并且記錄故障發(fā)生原因,排除方法,發(fā)生時間等以便于以后查詢統(tǒng)計。l 質(zhì)量監(jiān)視:將質(zhì)量點的化驗數(shù)據(jù)和生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)進行對比,實現(xiàn)對質(zhì)量點和采
38、樣點的跟蹤,以利于質(zhì)量分析,對操作提供指導(dǎo)。l 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器:是實時數(shù)據(jù)庫與關(guān)系數(shù)據(jù)庫之間進行數(shù)據(jù)交換的工具。可在各種實時數(shù)據(jù)庫(fc-rtdb、infoplus.21、pi)與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(oracle、sql server、sybase)之間進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換而無需編程。轉(zhuǎn)換方式支持關(guān)系數(shù)據(jù)庫到實時數(shù)據(jù)庫,也可從關(guān)系數(shù)據(jù)庫到實時數(shù)據(jù)庫。datatrans為企業(yè)多服務(wù)器管理模式提供支持。224、支持web查詢本系統(tǒng)中內(nèi)置了web服務(wù)器功能,在企業(yè)內(nèi)部intranet網(wǎng)上的用戶可以通過游覽器訪問實時數(shù)據(jù);同時,還提供了用于訪問實時數(shù)據(jù)庫的activex控件,用戶可在超文本中插入這些控件直接訪問實時數(shù)據(jù)、
39、查看流程圖、實時數(shù)據(jù)一覽表、歷史趨勢、報警信息等。225、支持excel查詢本系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)庫支持用excel通過vba的方式來訪問數(shù)據(jù)庫的實時和歷史數(shù)據(jù)。226、軟件開放性u odbc雙向轉(zhuǎn)儲數(shù)據(jù)組件:可以和各種關(guān)系數(shù)據(jù)庫通過odbc進行實時歷史數(shù)據(jù)向關(guān)系數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲;u gsm短信管理組件:完善的報警短信管理,生產(chǎn)出現(xiàn)問題的時候,通過移動網(wǎng)絡(luò)將報警信息及時的發(fā)送到管理者的手機上;u netserver組件:專用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)器組件,構(gòu)成分布式應(yīng)用的核心u dbcom控件:標準的activex控件,允許第三方開發(fā)工具來訪問實時數(shù)據(jù)庫,支持c/s網(wǎng)絡(luò)訪問。u softplc組件:數(shù)據(jù)運算、分析的
40、助手u opc/dde server:標準的數(shù)據(jù)服務(wù)器,第三方軟件可遍歷數(shù)據(jù)庫的各種參數(shù)23、dcs數(shù)據(jù)接口設(shè)計各個dcs、plc的數(shù)據(jù)刷新頻率會因現(xiàn)場通信條件不同而有差異,我們對整個數(shù)采系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集頻率設(shè)定為10秒(plc為15秒),42套dcs(plc)所采集數(shù)據(jù)點不超過30000點,但考慮現(xiàn)有的系統(tǒng)升級及系統(tǒng)將來的擴展,對infoplus.21實時數(shù)據(jù)庫為45000點,力控實時數(shù)據(jù)庫為4萬點。dcs(plc) 聯(lián)網(wǎng)邏輯結(jié)構(gòu)圖實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器交換機冗余實時數(shù)據(jù)庫實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)采集邏輯聯(lián)網(wǎng)圖如下圖所示,每個采集dcs(plc)數(shù)據(jù)的采集站,除了向?qū)崟r數(shù)據(jù)庫服務(wù)器發(fā)送數(shù)
41、據(jù)之外,還具有保存數(shù)據(jù)和顯示數(shù)據(jù)的功能,并且保存了兩天的歷史數(shù)據(jù)備份。第三章 實時數(shù)據(jù)庫特點及應(yīng)用目標31、數(shù)據(jù)庫特點及選型一個實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的優(yōu)劣,主要體現(xiàn)在它提供的功能是否齊備,系統(tǒng)性能是否優(yōu)越。實時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)也具有一般dbms的基本功能:永久數(shù)據(jù)管理,包括數(shù)據(jù)庫的定義、存儲、維護等。有效的數(shù)據(jù)存取,各種數(shù)據(jù)操作、查詢處理、存取方法、完整性檢查。事務(wù)管理,事務(wù)的概念、調(diào)度與并發(fā)控制、執(zhí)行管理。存取控制,安全性檢驗。對數(shù)據(jù)庫的可靠性進行控制。實時數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)一般有兩種類型:c/s結(jié)構(gòu)和分布式結(jié)構(gòu)。一般情況下,c/s結(jié)構(gòu)適用大中型用戶,分布式結(jié)構(gòu)適用中小型用戶。infoplus、f
42、actory2000、pi屬于c/s結(jié)構(gòu);intouch、ifix屬于分布式結(jié)構(gòu)。infoplus也支持分布式,力控的rtdb同時具備c/s和b/s混合架構(gòu)的體系,因全廠數(shù)據(jù)量比較大,應(yīng)選用c/s結(jié)構(gòu)的實時數(shù)據(jù)庫。32、infoplus.21系統(tǒng)的特點特性:l 用戶組態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和流程圖l 多種主機系統(tǒng)數(shù)據(jù)存取l 實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)分析工具l 支持先進控制、生產(chǎn)優(yōu)化管理infoplus.21是企業(yè)的理想產(chǎn)品,除以上提到的特性外,還具有如下特點:l 適應(yīng)性: infoplus.21允許用戶創(chuàng)建或修改數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這種功能使infoplus.21能適應(yīng)各種用戶要求并提供安全確認。許多實時數(shù)據(jù)庫只提供固定
43、的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),對于用戶的不同需求都能處理到已存在的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上。l 實時性: 多數(shù)實時數(shù)據(jù)庫采集外部設(shè)備時,對同一個外部設(shè)備的各個位號,只能以同一種頻率采集。infoplus.21能夠接收主動提供的數(shù)據(jù)而不必等到下一個采集周期,這使infoplus.21能高度實時地反映現(xiàn)場的變化。l 連通性: 任何具有開放結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)都很容易和infoplus.21連接,因為用戶能夠創(chuàng)建合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來滿足特定設(shè)備的需求。l 事件驅(qū)動結(jié)構(gòu): infoplus.21支持事件驅(qū)動處理和預(yù)定處理。能夠通過infoplus.21的狀態(tài)改變檢測機制驅(qū)動一個動作的執(zhí)行,如計算、存儲歷史數(shù)據(jù)、執(zhí)行一個程序等。綜合以上原因,大型國
44、外實時數(shù)據(jù)庫建議選用infoplus.21。33、力控rtdb3.6系統(tǒng)的特點力控的rtdb采用一種高效的內(nèi)存優(yōu)化管理技術(shù)。該技術(shù)已在流程企業(yè)具體應(yīng)用中得到驗證。力控采用十分高效的數(shù)據(jù)壓縮與解壓技術(shù),并已應(yīng)用于現(xiàn)有的實時數(shù)據(jù)庫中,并在具體應(yīng)用中得到驗證。力控基于dcom/com+技術(shù)開發(fā)基于internet/intranet的實時數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),提高系統(tǒng)的可靠性和軟件代碼的可復(fù)用性。力控rtdb應(yīng)用構(gòu)件的組合,使得構(gòu)件運行的安全可靠性變得尤為重要。如何保證同時運行的各個構(gòu)件不會因為某個構(gòu)件的故障而導(dǎo)致整個系統(tǒng)崩潰,是實現(xiàn)構(gòu)件組合的重點,也是難點。力控采用一套有效的錯誤捕獲和故障診斷算法,保證系
45、統(tǒng)安全可靠地運行。力控的調(diào)度模型技術(shù)確定事務(wù)的優(yōu)先級分配策略、調(diào)度算法、互相沖突的解決(并發(fā)控制)策略及其機制,控制事務(wù)正確、有效地執(zhí)行。力控數(shù)據(jù)庫的一個基本的數(shù)據(jù)對象為“點”(tag),一個點由若干參數(shù)組成,系統(tǒng)以點參數(shù)為單位存放各種信息。點類型是實時數(shù)據(jù)庫對具有相同特征的一類點的抽象模型。一種點類型就是一種點參數(shù)的組合。力控數(shù)據(jù)庫根據(jù)實際應(yīng)用預(yù)定義了一些標準點類型,利用這些標準點類型創(chuàng)建的點能夠滿足各種常規(guī)的需要。對于較為特殊的應(yīng)用,可以創(chuàng)建用戶自定義的點類型。即力控實時數(shù)據(jù)庫支持自定義的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。力控的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)程序基于tcp/ip協(xié)議,采用“peer to peer”和clinent/
46、server相結(jié)合的分布式體系結(jié)構(gòu),支持實時數(shù)據(jù)共享和分布式數(shù)據(jù)庫。另外還提供訪問工廠和企業(yè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一個web server,用標準的瀏覽器實時地監(jiān)視生產(chǎn)過程。34、數(shù)據(jù)壓縮指標實時數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)一般是采用變化存儲方式,如pi數(shù)據(jù)庫等,力控實時數(shù)據(jù)庫采用了獨特的壓縮技術(shù)和二次過濾技術(shù),使進入到數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)經(jīng)過了最有效的壓縮,極大地節(jié)省了硬盤空間。在一般情況下,如果選擇變化保存并加上二次過濾條件,每秒1萬點數(shù)據(jù)存儲一年,僅需要6g的空間,即一只普通硬盤也可存貯五到十年的數(shù)據(jù)。具體計算方法為:實時信息點的數(shù)據(jù)值1天的平均變化次數(shù)為500,每個信息點所占的存儲空間為3個字節(jié),1萬個點在線存儲1年所需
47、的存儲空間是:變化次數(shù) 單點存儲空間 信息點數(shù) 1年的天數(shù) = 總空間要求500 3 10000 365 = 5.475gb定時存儲方式(無壓縮按10s進行存儲)實時信息點的數(shù)據(jù)值1天的平均變化次數(shù)為8640(10s一次),每個信息點所占的存儲空間為3個字節(jié),1萬個點在線存儲1年所需的存儲空間是:變化次數(shù) 單點存儲空間 信息點數(shù) 1年的天數(shù) = 總空間要求8640 3 10000 365 = 88gb綜合以上原因,國產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫建議選用力控rtdb。35、應(yīng)用目標通過生產(chǎn)實時信息的采集、管理和工藝過程組態(tài),將各主要生產(chǎn)裝置主要工藝數(shù)據(jù)進行整理、分析,使得調(diào)度人員可以及時掌握全廠主要生產(chǎn)裝置的生
48、產(chǎn)動態(tài),了解全廠生產(chǎn)運行情況是否合理,隨時發(fā)現(xiàn)影響產(chǎn)品產(chǎn)量、產(chǎn)品質(zhì)量的潛在因素,及時調(diào)整生產(chǎn)方案。通過實時數(shù)據(jù)庫與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫之間的轉(zhuǎn)換和對實時監(jiān)控的數(shù)據(jù)進行匯總,為有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和管理人員提供綜合信息和重要裝置的運行狀態(tài)以及重要設(shè)備運轉(zhuǎn)情況,如:生產(chǎn)經(jīng)營情況、生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)、計量數(shù)據(jù)、儲運數(shù)據(jù)、質(zhì)量數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)信息等,為計劃優(yōu)化、調(diào)度優(yōu)化、專家系統(tǒng)提供及時、準確、完整的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。以web方式瀏覽、查詢生產(chǎn)時實信息,為生產(chǎn)決策提供信息平臺。具體功能和性能目標是:集成上述40多套dcs/plc裝置,采集約25000點的生產(chǎn)實時數(shù)據(jù),既能以c/s結(jié)構(gòu)又能以b/s方式查看實時數(shù)據(jù)庫中信息,顯示畫面可任意組
49、態(tài),可組態(tài)立體工藝流程圖,并可嵌入位圖提供圖形動態(tài)顯示功能、開關(guān)動作、報警提示; 實時數(shù)據(jù)庫可與企業(yè)級關(guān)系數(shù)據(jù)庫進行無縫連接,定時與關(guān)系數(shù)據(jù)庫進行單向/雙向數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)儲等。第四章 系統(tǒng)設(shè)計方案根據(jù)邯鄲鋼鐵公司生產(chǎn)過程實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的技術(shù)要求,我們提出如下的實施方案。ab plc /slcabb plc用戶工作站win9x/2000viewdrawodbcroute數(shù)據(jù)庫服務(wù)器windows2000 server rtdb serverio server采集工控機nt serverrtdb-io采集工控機nt serverrtdb-io采集工控機nt serverrtdb-io關(guān)系型數(shù)據(jù)庫wd
50、f 采集工控機nt serverrtdb-ioxlmodicon局域網(wǎng) 如上圖所示,邯鄲鋼鐵公司生產(chǎn)過程實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件部分由實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、客戶端應(yīng)用和設(shè)備接口構(gòu)成。實時數(shù)據(jù)庫作為系統(tǒng)的核心,主要功能是對實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進行存儲管理,與其它模塊進行通訊,支持各種應(yīng)用對數(shù)據(jù)的訪問,設(shè)置組態(tài)信息和對用戶權(quán)限進行控制管理。力控客戶端hmi軟件已經(jīng)有5000套以上的現(xiàn)場運行,功能完善,不僅有對實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的多種查詢工具,如流程組態(tài)、報警、數(shù)據(jù)列表、歷史曲線等,還有良好的開放性和擴展接口,內(nèi)置腳本編譯系統(tǒng),可以構(gòu)造復(fù)雜應(yīng)用,維護方便,io-sdk可以方便的添加設(shè)備驅(qū)動程序,hmi-sdk可以方便的開發(fā)如事故追憶、班組考核和利潤在線查詢等擴展組件。設(shè)備數(shù)據(jù)接口io server ,是實時數(shù)據(jù)庫與各種設(shè)備和應(yīng)用進行數(shù)據(jù)通訊的接口。它從各種設(shè)備獲取實時數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)傳送給實時數(shù)據(jù)庫進行管理。同時,通過它可以與多種實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和關(guān)系型數(shù)
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