在CIMS体系结构中，各层次之间关联的关键在于各类信息的有序流动，正如Tinham［1］指出，我们需要将正确的数据在正确的时间以正确的格式送到正确的地方。在连续工业CIMS中，将各类信息分为两类，一类是与生产过程直接相联系的称之为实时信息，另一类是与各职能部门相联系的称之为管理信息。与这两类不同性质的数据相对应的数据库管理系统也分别由实时数据库和关系数据库两部分组成。由于实时信息在连续过程中具有基础地位，因此担负着实时信息集成的实时数据库也就成为CIMS的基础支撑平台之一。关系数据库和实时数据库的并行运行是连续工业CIMS的重要特点。实时数据库在CIMS中的地位和作用可由图1表示［2］。
图1 实时数据库在CIMS中的地位
1 实时数据库的特点
实时数据库在结构上和功能上是根据实时数据的性质以及实时数据在使用方式上的特点而设计的，其中有一些功能是标准的关系型数据库所不具备的，因此在构建连续过程CIMS应用支撑平台时，实时数据库具有无法取代的作用。
1.1 结构特点
①非关系模型：实时数据库采用特殊的数据模型来处理同一数据点的两类不同性质的属性。一类是固定属性，保存位号、单位、量程等参数；另一类是时变属性，保存过程变量(PV)、操作变量(OP)和报警限等实时数据。为保存实时数据，在实时数据库中引入了“重复域”的概念，使在时变属性中可以同时保存若干组不同时刻的数据。
②数据存储结构：实时数据库将最常用的数据(所有固定属性以及最新的实时数据等)放在内存中，硬盘上只保存历史数据。
③数据访问方式：实时数据库的各记录或各字段之间主要通过指针相联系，以加快访问速度。
1.2 功能特点
①现场数据采集：实时数据库提供了与典型数据源的接口。
②预处理机制：可以直接在实时数据库中对原始数据进行处理。
③滚动存储机制：数据库的容量固定，当新的数据产生，数据库中最老的数据将被删除。
④自动更新机制：当数据库中的数据改变时，可以及时通知客户端程序，以更新画面。
⑤触发和定时机制：提供了丰富的触发和定时机制，供各类数据处理、先进控制和优化算法使用。
⑥补偿机制：当不能保证连续运行时(如系统备份)，需要提供相应的补偿机制，以保证数据不会丢失。
⑦数据检索机制：可以以类似于关系数据库的方式检索实时数据库中的数据。
⑧动态汇总机制：实时数据库提供了报警状态、操作事件等信息的动态汇总功能。
⑨进程管理机制：可以将有严格时间要求的用户进程放在服务器上，由实时数据库统一调度管理。
⑩安全机制：实时数据库一旦投入运行，就开始与生产装置之间进行双向数据传递。因此，实时数据库的设计与开发是同时进行的。在这种情况下，实时数据库在客户端、服务器端以及数据库本身三者中都提供了足够的安全机制以保证装置的安全。
B11数据集成接口：实时数据库实现了过程数据与管理数据的集成与共享。
实时数据库系统在连续工业CIMS中的典型的应用包括：全厂实时信息集成、部分装置的操作平台、过程监控界面、工艺分析和故障分析、先控控制和优化计算平台、为其他系统提供数据和运行环境支持。
2 FR-CIMS实时数据库体系结构
FR-CIMS采用Aspentech公司的Infoplus-X及其层次产品作为实时数据库的主要组成部分，该系统满足Client/Server体系结构。客户端程序安装在PC机上，分布于全厂各级生产、决策、调度、管理、科研等职能部门，通过FR-CIMS网络系统与实时数据库进行数据交换。服务器进程分别安装在一台DEC AlphaServer 2000和一台DEC Alpha 2500上，前者主要完成实时数据库系统的管理和维护、各类实时数据的集成、保存、实时数据和其他数据源的数据交换以及用户进程的管理功能；后者主要完成实时数据库和DCS的数据交换功能。FR-CIMS实时数据库系统配置如图2所示［3，4］。
图2 FR-CIMS实时数据库系统配置
