MES(Manufacturing Execution System 的縮寫)是面向車間層的生產(chǎn)管理技術(shù)與實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)，它提供從訂單投入到產(chǎn)品完成的各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)的所需信息，并運(yùn)用這些信息，及時(shí)而準(zhǔn)確地指導(dǎo)、啟動(dòng)、響應(yīng)并記錄工廠活動(dòng)，從而提高公司運(yùn)作過(guò)程的效率。作為ERP 系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，MES 系統(tǒng)對(duì)從生產(chǎn)命令下發(fā)到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化管理，并實(shí)時(shí)地將生產(chǎn)過(guò)程信息反饋ERP 系統(tǒng)，從而將生產(chǎn)活動(dòng)與管理活動(dòng)信息有效地集成起來(lái)；MES 承擔(dān)著從PCS(過(guò)程控制系統(tǒng))取得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，同時(shí)向ERP 的生產(chǎn)計(jì)劃模塊(PP)，物料供應(yīng)模塊(MM)，銷售分銷模塊(SD)提供各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)。石化MES 系統(tǒng)實(shí)行7*24 h 不間斷運(yùn)行，在分公司的綜合自動(dòng)化中起到了承上啟下的作用，是整個(gè)流程工業(yè)綜合自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。

    MES 的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是MES 系統(tǒng)的核心，它存儲(chǔ)了大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)提供許多關(guān)鍵服務(wù)，因而其安全性顯得尤為重要。為保證數(shù)據(jù)安全，盡可能避免因系統(tǒng)故障造成數(shù)據(jù)丟失，必須采取相應(yīng)的備份方式和災(zāi)難恢復(fù)策略。數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)是否成功取決于兩個(gè)因素：精確性與及時(shí)性，而數(shù)據(jù)庫(kù)能夠恢復(fù)到何種程度取決于采取何種備份策略。

    為了使石化MES 系統(tǒng)數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)做到嚴(yán)密細(xì)致，確保該系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定運(yùn)行，石化公司信息管理部門采取了一系列備份和恢復(fù)策略，最大限度地維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)性和保持最大的可用性。

1 MES 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹

    MES 生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)是一個(gè)基于統(tǒng)一軟硬件平臺(tái)的分布式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它主要采用工業(yè)PC/PLC/HMI 等設(shè)備作為車間內(nèi)各生產(chǎn)單元(生產(chǎn)區(qū)域)功能站的主要構(gòu)件，通過(guò)對(duì)各個(gè)生產(chǎn)單元的數(shù)據(jù)收集和反饋，組成覆蓋全廠或者整個(gè)流水線的、滿足閉環(huán)生產(chǎn)管理需要的開(kāi)放式以太網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)采用MES 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器作為系統(tǒng)核心，進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存取和比照，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息的監(jiān)視、控制和生產(chǎn)過(guò)程的管理。系統(tǒng)以大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，便于大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、比對(duì)、運(yùn)作，產(chǎn)生各類統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表，并基于穩(wěn)定的Web 應(yīng)用，提供標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)的瀏覽查詢和遠(yuǎn)程資料索取。

    石化 MES 系統(tǒng)主要由四臺(tái)生產(chǎn)服務(wù)器構(gòu)成，其中一臺(tái)IBM P630 的小型機(jī)做Oracle 9i 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，其它三臺(tái)HP ML370服務(wù)器做應(yīng)用服務(wù)器，分別為裝置校正、油品移動(dòng)、數(shù)據(jù)平臺(tái)。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的操作系統(tǒng)為AIX 5.3，三臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器的操作系統(tǒng)為Windows 2000 Advance Server。三臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器通過(guò)基于。NET開(kāi)發(fā)平臺(tái)與Web Service 技術(shù)的程序與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)與業(yè)務(wù)操作。車間操作員在客戶端通過(guò)數(shù)據(jù)平臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平衡、裝置校正等業(yè)務(wù)操作，再通過(guò)應(yīng)用服務(wù)器把業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。見(jiàn)圖1。

圖1 MES 系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)的備份方法

    Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)是一種適用于大型、中型和微型計(jì)算機(jī)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，以SQL(Structured guery language)作為它的數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言，是目前最流行的客戶/服務(wù)器(CLIENT/SERVER)體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)之一。對(duì)于Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)，有三種標(biāo)準(zhǔn)的備份方法：導(dǎo)出/導(dǎo)入(EXP/IMP)、熱備份和冷備份。導(dǎo)出/導(dǎo)入是一種邏輯備份，冷備份和熱備份是物理備份。

    2.1 導(dǎo)出/導(dǎo)入(Export/Import)

    利用Export 將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫(kù)提取出來(lái)，利用Import 則可將提取出來(lái)的數(shù)據(jù)送回到Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)中去。Oracle 支持三種方式類型的輸出：

    (1)表方式(T 方式)，將指定表的數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

    (2)用戶方式(U 方式)，將指定用戶的所有對(duì)象及數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

    (3)全庫(kù)方式(Full 方式)，原數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有對(duì)象導(dǎo)出。

    2.2 冷備份

    冷備份發(fā)生在數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)正常關(guān)閉的情況下。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)正常關(guān)閉時(shí)系統(tǒng)會(huì)提供一個(gè)完整的數(shù)據(jù)庫(kù)，這時(shí)可通過(guò)冷備份將數(shù)據(jù)庫(kù)的所有控制文件、日志文件、數(shù)據(jù)文件拷貝到另外的位置。對(duì)于Oracle 信息而言，冷備份是最快和最安全的備份方法。

    2.3 熱備份

    熱備份(也稱為聯(lián)機(jī)備份)是在數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行的情況下，采用archivelog方式備份數(shù)據(jù)庫(kù)的方法。所以，如果有一個(gè)冷備份而且又有熱備份文件，在發(fā)生問(wèn)題時(shí)，就可以利用這些資料恢復(fù)更多的信息。熱備份要求數(shù)據(jù)庫(kù)在Archivelog 方式下操作，并需要大量的檔案空間。一旦數(shù)據(jù)庫(kù)在archivelog 狀態(tài)下運(yùn)行，就可以做備份了，該備份方式步驟如下。

    2.3.1 將數(shù)據(jù)文件表空間逐個(gè)備份

    首先將該表空間設(shè)置為備份狀態(tài)，然后備份表空間的數(shù)據(jù)文件，最后恢復(fù)表空間為正常狀態(tài)；

    2.3.2 備份歸檔日志文件

    在備份數(shù)據(jù)庫(kù)歸檔日志文件時(shí)，臨時(shí)先停止數(shù)據(jù)庫(kù)的歸檔進(jìn)程，然后記錄在archive redo log 目標(biāo)目錄中的文件，再重新啟動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)的archive 進(jìn)程，最后即可備份數(shù)據(jù)庫(kù)歸檔的redo log 文件；

    2.3.3 用alter database backup controlfile 命令來(lái)備份拷貝文件。

3 石化MES 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)備份策略

    石化 MES 系統(tǒng)采用了Oracle 9i 做數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，裝置校正、油品移動(dòng)、數(shù)據(jù)平臺(tái)三臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器通過(guò)程序?qū)��?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)與修改。MES 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)日常采用的是按用戶方式導(dǎo)入/導(dǎo)出的邏輯備份方式，利用Export 可將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫(kù)中導(dǎo)出，利用Import 則可將提取出來(lái)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)中去。

    3.1 MES 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)本地備份

    MES 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的本地備份，即按照系統(tǒng)業(yè)務(wù)操作交接班的時(shí)間順序，把每個(gè)班次的數(shù)據(jù)備份的過(guò)程。石化MES 系統(tǒng)的業(yè)務(wù)交接時(shí)間分別為：11:30、16:30、23:30。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中共有十二個(gè)用戶， 分別為 MES_INF、MES_PLAN、MES_USER_CONFIG、PCITC2、LOGADMIN、MESYPYD、MATBLANCE、MES、Advisor3、MES_DATE、MES_ERP 以及MES_ERP20。我們?cè)谌齻�(gè)時(shí)間段分別把MES 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)按用戶方式以邏輯備份方式導(dǎo)出數(shù)據(jù)。操作時(shí)，在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的操作系統(tǒng)中設(shè)置可執(zhí)行文件，即可執(zhí)行以上數(shù)據(jù)文件備份，其參數(shù)如下：

    當(dāng)執(zhí)行完該批處理文件，即可產(chǎn)生十二個(gè)備份文件，MES 系統(tǒng)分時(shí)段按用戶方式導(dǎo)出的本地備份完成。

    3.2 MES 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)異地與異機(jī)備份

    在大型生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)用中，備份系統(tǒng)數(shù)據(jù)是為了在發(fā)生意外時(shí)能夠恢復(fù)生產(chǎn)系統(tǒng)，如果備份數(shù)據(jù)文件存放不好，所有努力都可能前功盡棄。要避免此類情況，就必須采用異地備份，給數(shù)據(jù)以雙重保險(xiǎn)，數(shù)據(jù)的異地容災(zāi)備份很重要，必不可少；MES 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)著生產(chǎn)數(shù)據(jù)的安全與穩(wěn)定，異地容災(zāi)備份十分重要，也必不可少。對(duì)MES 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)主機(jī)分時(shí)段按用戶做了本地備份以后，要把數(shù)據(jù)備份文件復(fù)制到異機(jī)做備份與備份文件做異地存放，以達(dá)到系統(tǒng)異地備份的安全。

    對(duì)MES 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)分時(shí)段按用戶做了本地備份后，把數(shù)據(jù)庫(kù)備份文件通過(guò)FTP 拷貝方式分別傳輸?shù)饺�臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器做異機(jī)保存，該異機(jī)備份方式時(shí)間表如表1。

表1 異機(jī)備份時(shí)間表

    3.3 MES 系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份文件異地存放

    對(duì) MES 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)分時(shí)段按用戶做了本地備份后，每個(gè)月還通過(guò)光盤刻錄方式把備份數(shù)據(jù)拷貝到光盤上，再存放到重要數(shù)據(jù)存放室保存。通過(guò)以上方式可以讓MES 系統(tǒng)數(shù)據(jù)做到的安全備份，也可以達(dá)到MES 系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份文件的安全存放，MES 系統(tǒng)如出現(xiàn)了故障，可以及時(shí)取出最新的系統(tǒng)備份文件做恢復(fù)，保證了生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全。

4 石化MES 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與應(yīng)用服務(wù)器操作系統(tǒng)的備份策略

    4.1 MES 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器

    MES 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的操作系統(tǒng)為AIX 5.3，我們用磁帶備份的方式對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器操作系統(tǒng)進(jìn)行備份。將一盤新磁帶或無(wú)用磁帶插入數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的磁帶機(jī)中，然后輸入AIX 操作系統(tǒng)命令：

    在“備份設(shè)備或文件”中添入“/dev/rmt0”后回車。系統(tǒng)會(huì)運(yùn)行很長(zhǎng)時(shí)間，等到屏幕顯示OK 后拿出磁帶。這時(shí)候系統(tǒng)備份完成，對(duì)MES 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器操作系統(tǒng)的備份工作完成。

    4.2 MES 系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器

    MES 系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器的操作系統(tǒng)為Advance Windows 2000，其備份方式采用Ghost 克隆方式，當(dāng)系統(tǒng)程序發(fā)生改動(dòng)或者程序部署發(fā)生變更，我們會(huì)立即對(duì)該應(yīng)用服務(wù)器做克隆備份；如果系統(tǒng)以后發(fā)生硬件故障，我們?cè)诟鼡Q完硬件設(shè)備以后，把系統(tǒng)備份文件進(jìn)行Ghost 恢復(fù)，即可恢復(fù)回原來(lái)的操作系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)上述的本地備份、備份文件異機(jī)存放、備份文件異地存放、各服務(wù)器與應(yīng)用服務(wù)器的系統(tǒng)克隆與磁帶備份，石化MES 系統(tǒng)的備份達(dá)到了多層的保證，可以保證系統(tǒng)出現(xiàn)硬件故障或者出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰的時(shí)候，可以準(zhǔn)確與及時(shí)地提供系統(tǒng)備份文件，保證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)得到及時(shí)恢復(fù)與穩(wěn)定運(yùn)行。

5 MES 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)策略

    當(dāng) MES 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器發(fā)生系統(tǒng)故障或者硬件故障，我們可以更換完硬件設(shè)備以后，在新的硬盤上用數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器操作系統(tǒng)備份磁帶恢復(fù)AIX 操作系統(tǒng)，AIX 操作系統(tǒng)恢復(fù)較為簡(jiǎn)單，只要將備份好的可引磁帶放入磁帶機(jī)，從磁帶啟動(dòng)便可以在新的硬盤上恢復(fù)被損壞的操作系統(tǒng)。最后在恢復(fù)的操作系統(tǒng)上安裝數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)Oracle 9i，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器故障處理流程圖，如圖2。

圖2 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器系統(tǒng)恢復(fù)處理流程

    在 Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)中建立MES 系統(tǒng)的十二個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)用戶，分別為：MES_INF、MES_PLAN、MES_USER_CONFIG、PCITC2、LOGADMIN、MESYPYD、MATBLANCE、MES、Advisor3、MES_DATE、MES_ERP、MES_ERP20，并按原來(lái)的配置調(diào)設(shè)好相關(guān)的密碼與表空間。最后按生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)際情況，復(fù)制最新的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)備份文件到MES 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上，采用按用戶方式以邏輯備份方式導(dǎo)入數(shù)據(jù)；在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的操作系統(tǒng)中設(shè)置可執(zhí)行文件，即可執(zhí)行以上導(dǎo)入系統(tǒng)備份數(shù)據(jù)文件，其參數(shù)如下：

    當(dāng)執(zhí)行完該批處理文件，即可把十二個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)備份文件導(dǎo)入Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，分時(shí)段按用戶方式導(dǎo)入的本地備份完成，MES 系統(tǒng)即可以恢復(fù)數(shù)據(jù)。

6 結(jié)束語(yǔ)

    石化 MES 系統(tǒng)已經(jīng)成功地上線了，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的反復(fù)運(yùn)行應(yīng)用，具有系統(tǒng)穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便、界面清晰明了、功能強(qiáng)大、性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，用戶反映良好。投用了該系統(tǒng)后，一改原來(lái)主要依靠手工管理的局面，實(shí)現(xiàn)管理的信息化，管理水平得到較大的提高。生產(chǎn)管理人員可以掌握各個(gè)罐區(qū)的當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)做出相應(yīng)的調(diào)整；可以及時(shí)了解分公司的油品情況，方便、快捷地開(kāi)出規(guī)范、準(zhǔn)確的單據(jù)，進(jìn)行跟蹤、統(tǒng)計(jì)油品發(fā)送情況；車間操作員不僅可以方便、快捷地統(tǒng)計(jì)報(bào)表，還可以按進(jìn)行快速查詢臺(tái)帳，一改原來(lái)手工查詢速度慢、不方便的缺點(diǎn)；上層管理人員可以通過(guò)WEB 瀏覽器，查詢分公司相關(guān)的各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息，滿足決策的需要。

    目前，石化MES 系統(tǒng)采用的本地備份、備份數(shù)據(jù)異地存放等方式，可以保證數(shù)據(jù)的安全與系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；但是居于服務(wù)器硬件配置的局限性，數(shù)據(jù)只能保證按系統(tǒng)業(yè)務(wù)操作班次恢復(fù)的邏輯備份，還不能按照Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)采用archivelog mode 物理備份方式備份數(shù)據(jù)庫(kù)，恢復(fù)任意時(shí)間段的數(shù)據(jù)；所以邏輯備份方式就限制了恢復(fù)數(shù)據(jù)的時(shí)間精細(xì)度，對(duì)系統(tǒng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的恢復(fù)沒(méi)能提供最有力的保障。在以后對(duì)服務(wù)器的硬件配置進(jìn)行提升，更需要改變MES 系統(tǒng)的備份策略，把邏輯備份改為物理備份，可以現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)恢復(fù)的及時(shí)性。MES 系統(tǒng)是重要的大型生產(chǎn)系統(tǒng)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)與生產(chǎn)密切關(guān)連，對(duì)該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)要做到嚴(yán)密細(xì)致，容不得出差錯(cuò)，必須保證生產(chǎn)數(shù)據(jù)備份的及時(shí)與準(zhǔn)確；MES系統(tǒng)是具有多種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的綜合性系統(tǒng)，它不僅包含有通常意義上的管理信息系統(tǒng)，還包含了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、企業(yè)門戶等不同類型的系統(tǒng)，是多系統(tǒng)的混合體，它的成功實(shí)施對(duì)以后石化信息化的發(fā)展有著重大的指導(dǎo)意義。

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本文標(biāo)題：石化MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)備份與恢復(fù)

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