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摘 要本变频调速组合控制箱用于控制GZG633型给料机的启动、变频调速、制动停机由于采用了微电脑交流变频调速,使惯性振动给料机能实现软启动,避免了直接启动时冲击电流对电网的影响;同时可根据工艺要求进行变频调速而实现给料产量的调节;停机时,按下停机按钮,变频器停止输出于此同时,接入反接制动,可使惯性振动给料机在短时间内迅速制动停机,防止机器产生很大的振幅,延长机器的使用寿命,减少停机时可能产生的碰撞、噪声等,并具有对振动机器进行过流、过载、断相等保护功能关键词变频调速、电动机、变频器、继电器AbstractThisfrequencyconversionvelocitymodulationcombinationcontrolboxusesincontrollingtheGZG633feedingenginethestartthefrequencyconversionvelocitymodulationthebrakeengineoff.Becausehasusedthemicrocomputerexchangefrequencyconversionvelocitymodulationenablestheinertialoscillationfeedingenginetorealizethesoftstarthasavoidedwhenthelinestartsurgecurrenttoelectricalnetworkinfluence;Simultaneouslymaycarryonthefrequencyconversionvelocitymodulationaccordingtothetechnologicalrequirementtorealizegivesthematerialoutputtheadjustment;Whenengineoffpressesdowntheengineoffbuttonthefrequencychangerstopstheoutput.Atthesametimeturningontieshandsbehindthebackthebrakemaycausetheinertialoscillationfeedingengineinashorttimerapidbrakeengineoffpreventedthemachinehastheverygreatoscillationamplitudelengthensthemachinetheservicelifereduceswhentheengineoffpossiblyproducesthecollisionthenoiseandsoonandhavetovibratethemachinetocarryontheoverflowtheoverloadbreaktheequalprotectionfunction.Keyword:Frequencyconversionvelocitymodulationelectricmotorfrequencychangerrelay变频调速技术简介什么叫变频调速技术,它是一种以改变电机频率和改变电压来达到电机调速目的的技术大家都知道,目前,无论哪种机械调速,都是通过电机来实现的从大范围来分,电机有直流电机和交流电机过去的调速,多数用直流电机,由于直流机调速容易实现但直流机固有的缺点滑环和碳刷要经常拆换,给人们带来太大的麻烦因此有人就想,如果把可靠简单的笼式交流电机用来调速那该多好!因而就出现了定子调速、变极调速、滑差调速、转子串电阻调速、串极调速、液力偶和调速等交流调速方式当然也出现了滑差电机、绕线式电机、同步机、这些都是交流电机到20世纪80年代,由于电力电子技术,微电子技术和信息技术的发展,才出现了对交流机来说最好的变频调速技术,它一出现就以其优异的性能逐步取代其它交流电机调速方式,乃至直流电机调速,而成为电气传动的中枢因而说变频调速是时代的产物,只有在技术高度发展的今天,才能实现它的逆变部分都基于电流很大、电压很高的SCR、GTR、IGBT、GTO、MCT等电力电子器件来完成的它的控制部分和负载状态的检测是由CPU(32位计算机)来完成,这是微电子器件发展的结果内置4—20mA接口和RS485接口可以和仪表、DCS相接,通过总线Profibus、Interbus通讯交流传动与控制技术是目前发展最为迅速的技术之一,这是和电力电子器件制造技术、变流技术控制技术以及微型计算机和大规模集成电路的飞速发展密切相关通用变频器作为早个商品开始在国内上市,是近十年的事,销售额逐年增加,于今全年有超过数十亿元(RMB)的市场其中,各种进口品牌居多,功率小至百瓦大至数千千瓦;功能简易或复杂;精度低或高;响应慢或快;有PG(测速机)或无PG;有噪音或无噪音等等变频调速技术variablevelocityvaliablefrequencytechnology是一项综合现代电气技术和计算机控制的先进技术,变频调速的基本原理是根据交流电动机工作原理中的转速关系,即均匀改变电动机定子绕组的电源频率,就可以平滑地改变电动机的同步转速电动机转速变慢,轴功率就相应减少,电动机输入功率也随之减少变频调速技术具有调速性能好、节能效果显著、运行工艺安全可靠等优点在大力提倡节约能源的今天,推广使用这种集现代先进电力电子技术和计算机技术于一体的高科技节能装置,对于提高劳动生产率、降低能耗具有重大的现实意义可以说变频调速技术是一项利国利民、有广泛应用前景的高新技术目 录第一章 概述
11.1 本课题所涉及的问题在国内外的研究现状综述
11.2 变频调速技术简介
31.3 变频调速技术的应用 4第二章 系统的元器件配置
62.1 变频器的合理选用
62.2 变频器箱体结构的选用
62.3 变频器功率的选用
72.4 根据变频调速控制系统的控制方式选用通用变频器
82.5 根据负载类型选用
82.6 SJ100变频器
112.7 时间继电器
142.8 热继电器JR36介绍
182.9 JZC1接触器式继电器
202.10 交流电动机的旋转原理
212.11 交流变频调速技术 24第三章 系统的工作原理
283.1 系统总体的工作原理
283.2 系统具体的工作原理 28第四章 电机控制配件
314.1 元件介绍
314.2 动态制动 32第五章 变频调速系统的前景展望
345.1 全数字化控制系统
355.2 PWM技术
355.3 高压大容量交流调速系统 36致谢 37参考文献 38附图1 39附图2 40附图3 41参考文献
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2.3应用服务器Web上的应用需求仅靠Web编程语言还不能满足与传统的Web编程语言相比,应用服务器对建立基于Web的企业应用程序具有得天独厚的优势,主要体现在以下方面:1开发优势应用服务器使用人们熟悉的开发语言进行开发,并提供大量基于Web的企业应用功能,如数据库访问、安全性等,使得开发Web应用程序更加简单2实施优势应用服务器能够支持高性能的事务处理,如多CPU系统、多并发用户、多线程、对象管理和核心级的动态负载平衡它能够通过系统级服务如线程池管理、数据库连接的高速缓存、动态结果的高速缓存和数据流等,在重负载情况下提供高性能的数据访问和快速的响应时间通过状态管理与对话管理能力,应用服务器可支持用于以事务处理为基础的操作所具有的多步骤和复杂的请求事务管理员和请求管理员一起能够提供事务处理的完整性,并能够靠牢固健全的事务管理处理多个后端数据源事务管理系统支持数据库资源管理、查询自动提交与回退、成功提交和失败回退使用通用的数据访问和事务处理API可实现对异类数据库系统的统一访问3集成的管理能力应用服务器允许管理员通过浏览器来远程管理和监视服务器,并进行性能调整,分配服务器上的负载4安全性应用服务器可提供安全的通信功能,并内置了支持SETSSLSHTTP等安全协议的组件,并通过日志来跟踪对服务器的操作,营造一种安全的应用环境OracleWebApplicationServer应用服务器Oracle针对Web技术的应用服务器产品是WebApplicationServer.OracleWebApplicationServer由WebRequestProgramInterface应用编程接口和WebServerApplicationServerBrokerWRBWRBAPTApplication管理工具组成WRB是一个多进程多线索的HTTP服务器WRBAPI是一个开放的应用开发环境,封装了WRB应用编程接口这些API优于底层的第一代HTTPAPI如那些通过Web服务器厂商提供的API通过WRBAPI,应用程序开发人员能够建立定制的应用部件,可选用PL/SQLJavaPERLLiveHTMLC/C++等多种编程语言来进行Web应用程序的开发所有的服务器部件可以作为独立的进程运行,从而确保在任意一个第三方提供的部件Cartridge发生错误时,不会影响业务其他部分的工作嵌入式对象及Java和ActiveX小程序等其内置的全文检索引擎可很容易地为用户提供检索功能Domino的工作流处理能力可方便地在客户合作伙伴和供应商之间进行商务活动Domino提供了集成的开发环境NotesDesignerforDomino,可以方便地开发网上应用程序其中的LotusBeanMachineforJava是一个交互式、可视化的设计工具,可以方便地为网上应用系统创建JavaApplet而NotesGlobalDesigner则可以使应用程序运行在不同的语言环境中Domino还提供了很多周边工具可以增强网上应用系统的Web站Domino.Action可以自动生成Web站点,Domino.Merchant可以实现联机贸易,Lotus.eSuit提供了基于100%纯Java面向瘦客户机的解决方案Notes.Pump提供了基于服务器的数据传输工具,Domino.do可以在分布网络环境中进行协同文档管理总的来说,Domino比较适合文档的管理和传输,以及企业中各级人员之间的通讯,但不适合数据库的增、删、改、查询和统计等基本操作,因此它常用于Internet上的办公系统而非基于关系数据库的管理信息系统5InternetInformationServerIISIISInternetInformationServerInternet信息服务器是Microsoft公司开发的一种集WebFTP和Gopher服务于一身的服务器,它可以利用Windows2000Server的各种功能,并且能在Internet上发布信息IIS是随着Windows2000Serve附带的一个软件IIS提供Internet信息服务器应用程序接口ISAPD扩展Web服务器的功能,并可通过ASP实现Web程序的快速开发,ASP支持服务器端JavaScript.VBScript.MicrosoftJava和ActiveXServerComponent,还支持用VB编写的CGI程序,甚至用VB开发的C/S架构的程序不经过修改就可以在Web上发布,可以使开发动态主页更加方便,同时也保护了以前的投资IIS还包括MicrosoftIndexServer,可实现对本Web站点内容的全文检索以及SiteServerExpress用于分析站点访问的情况IIS的管理功能是基于Windows2000Server的,可充分利用Windows2000Server提供的安全服务和目录服务它的安全模型是以NTFS安全机制为基础的,这样利用资源管理器可以容易地管理使用IIS建立的Web站点的安全性
2.3Web程序设计技术
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3.1HTML概述HTML是HypertextMarkupLanguage超文本标记语言的英文缩写HTML语台不是一种程序设计语言,而是一种页面描述语言,用于描述Web页面HTML本身是用SML定义的一种结构化文档类型,同时,它也是用来描述这种文档类型的一种标记语言HTML是一个既简单又强有力的语言HTML使Web获得奇迹般的发展有以下四个主要原因1通过设计,HTML能访问所有计算机平台,从UNIX系统到普遍流行的Windows个人计算机2HTML容易使用,不需要输入一系列复杂而深奥的计算机指令,只要使用一系列标记来组成文本,使得创建Web页面变得相当简单HTML的强大访问能力推动了Web的流行,使数以万计的Web站点雨后春笋般地涌现3用HTML能在一个Web站点与另一个Web站点之间建立链接4HTML提供声音、音乐、动画片、电视图像等,使Web页面可以包含比格式化文本和图像更丰富的内容
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3.2脚本语言脚本语言是介于HTML和JavaC++和VisualBasic之类的编程语言之间的语言HTML通常用于格式化文本和链接网页编程语言通常用于向计算机发送一系列复杂指令脚本语言也可用来向计算机发送指令,但它们的语法和规则没有可编译的编程语言那样严格和复杂脚本语言主要用于格式化文本和使用以编程语言编写的已编译好的组件利用脚本Script可以控制页面内容,使程序更具交互能力脚本语言是在另一个环境例如HTML文档中运行的语言,用脚本语言编写的代码必须通过适当的解释器执行在动态网站的建设过程中,JavaScript与VBScript是两种最主要的脚本语言,而且是我们的网上教学系统开发使用的脚本语言,因此在这里着重介绍一下
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2.1JavaScript一种编程语言通常是由另一种编程语言演变来的,JavaScript也不例外Netscape最初开发了一个LiveScript语言,在Navigator和Web服务器产品中加进基本的脚本功能当Navigator
2.0中加进了Java小程序支持后,Netscape把LiveScript变成了JavaScript最初的JavaScript不过是LiveScript的更名,但每次新的Navigator都使JavaScript有所改进JavaScript支持Web浏览器和服务器脚本浏览器脚本用于生成更直观、更有影响性和更紧密的插入件、ActiveX组件和Java小程序相联系的Web页面JavaScript支持这些特性,提供动态产生HTML和定义专用事件处理函数等特殊编程功能JavaScript脚本把HTML标志SCRIPT在HTML文档中支持JavaScript的浏览器装入HTML文档时,它对于接收到的脚本进行解释脚本可以用于生成加进显示文档的HTML元素,或用于定义函数、调用事件处理响应鼠标点击和键盘输入等用户动作脚本还可用于控制插入件、ActiveX组件和Java小程序Microsoft在InternetExplorer中实现了JScriptInternetExplorer3中的脚本功能与Navigator2中差不多JScript与InternetExplorer密切结合,几乎可以对所有的HTML元素编写脚本JScript与JavaScript
1.2兼容Microsoft还在Internet信息服务器IIS提供了服务器方的JavaScript支持后来他们开发了更通用的服务器方脚本方法,提供了Windows脚本宿主和远程脚本技术
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2.2VBScriptVBScript是VisualBasic或VisualBasicforApplicationVBA的一个“轻量级”子集,它通过变量,操作符,循环,分支,函数和子例程,扩展了HTML通过在HTML网页中加入VBScript脚本,你可以使静态的HTML网页成为动态网页实际上,VBScript是MicrosoftVisualBasic的简化版本VBScript是一种脚本语言,这意味着这种语言比BASIC语言的成熟版本容易使用又难于使用编制简单的程序时,脚本语言是容易使用的脚本语言的语法比较简单,但是,简单的语法也使开发大的应用程序变得很困难在HTML文件中直接嵌入VBScript脚本,这样就能够扩展HTML,使它不仅仅是一种页面格式语言带有VBScript脚本的网页在每次下载到浏览器时都可以是不同的,而且可以对用户的操作做出反应VBScript既可以作为客户端编程语言,也可以作为服务器端编程语言客户端编程语言是可以由浏览器解释执行的语言Java和JScriptJavaScript也可以作为客户端编程语言当一个以这些语言中的任意一种编制的程序被下载到一个兼容的浏览器中时浏览器将自动执行该程序客户端编程语言的优点是浏览器完成了所有的工作,这可以减轻服务器的负担而且客户端程序运行起来比服务器端程序快得多当一个浏览器的用户执行了一个操作时,不必通过网络对其做出响应,客户端程序就可以做出响应但是,一般来说,可以解释VBScript脚本的浏览器只有MicrosoftInternetExplorer,而NetscapeNavigator将忽略VBScript脚本,这意味着目前没有充分的理由把VBScript作为客户端编程语言,但VBScript可以作为服务器端编程语言服务器为一个站点提供文件,而浏览器接收这些文件用VBScript作为服务器端编程语言的优点是VBScript不受浏览器的限制,VBScript脚本在网页通过网络传送给浏览器之前被执行,Web浏览器收到的只是标准的HTML文件
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1.1ASP技术MicrosoftActiveServerPages即我们熟悉的ASP,其实是一套微软公司开发的服务器端脚本环境,ASP内含于IIS
5.0之中,通过ASP我们可以结合HTML网页、ASP指令和ActiveX元件建立动态、交互且高效的Web服务器应用程序使用ASP就不必担心客户的浏览器是否能运行所编写的程序代码,因为所有的程序都将在服务器端执行,包括所有嵌在普通HTML中的脚本程序当程序执行完毕后,服务器仅将执行的结果返回给客户浏览器,这样也就减轻了客户端浏览器的负担,大大提高了交互的速度ASP提供的一些内核功能如下1服务器脚本——你可以直接将VBScriptJScriptPerl或其他语言的语句脚本嵌入HTML页面,使它们在Web服务器上面而不是在Web浏览器上面运行2灵活的Web数据库连接——通过服务器端脚本ActiveDataObjectsADO,可以很容易的在Web站点上建立丰富的数据库功能3状态管理——可以用内置对象在每个用户每个应用和每个服务器基础上跟踪和管理应用的状态4ActiveServerComponents——我们可以示例和使用可编程的组件我们可以用VisualC++、VisualBasicVisualJ++等工具创建这些组件这使得我们能将Web应用和已存在的客户机/服务器系统联系在一起此外,ASP还有如下特点1无须compile编译,容易编写,可在服务器端直接执行;2使用普通的文本编辑器,如Windows的记事本,即可进行编辑设计;3与浏览器无关BrowserIndependence用户端只要使用可执行HTML的浏览器,即可浏览用ASP所设计的网页内容由于ASP所使用的脚本语言VBscriptJScript均在Web服务器端执行,因此用户端浏览器不需要能够执行这些脚本语言;4ActiveServerPages的源程序,被传到客户浏览器的源程序不会被他人剽窃,也提高了程序的安全性;5可使用服务器端的脚本来产生客户端的脚本;6面向对象Object-Oriented因而可以避免所写
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1.2用IIS作为Web服务器IISInternetInformationserver是Microsoft公司开发的一种集Web,FTP和Gopher服务于一身的服务器,IIS提供Internet信息服务器应用程序接口ISAP助扩展Web服务器的功能,并可通过ASP实现Web程序的快速开发,ASP支持服务器端JavaScriptVBScriptMicrosoftJava和ActiveXServerComponentIIS包括MicrosoftIndexServer,可实现对本Web站点内容的全文检索以及SiteServerExpress用于分析站点访问的情况IIS的管理功能是基于Windows2000Server的,可充分利用Windows2000Server提供的安全服务和目录服务它的安全模型是以NTFS安全机制为基础的,这样利用资源管理器可以容易地管理使用IIS建立的Web站点的安全性
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1.3几种数据库访问机制的比较在客户端使用普通浏览器,通过Internet或者Intranet访问网络数据库中的数据,已有多种解决方案,如传统的公共网关接口CGI方式、API方式、现在较常见的ADC方式和IDC方式等Microsoft公司推出的基于ASP与ADO技术的网络数据库解决方案,代表着Windows网络数据库解决方案的新趋势几种常见的访问数据库的接口技术1公共网关接口CGICGI是Web服务器运行外部程序的规范,按照CGI编写的外部扩展程序可以处理客户端通常是Web浏览器输入的协同工作数据,完成客户端与服务器的交互操作,扩展服务器的功能,完成服务器本身不能完成的工作外部程序执行时可以生成HTML文档,并将文档返回Web服务器几乎所有的服务器软件都支持CGI,开发者可以使用任一种Web服务器内置语言编写CGI语句,其中包括广为流行的Pert语言,CC++VBDelphi等2服务器API服务器API一般作为一个DLL提供,是驻留在Web服务器中的程序代码,它可以象CGI那样扩展Web服务器的功能API使Web开发者实现任何CGI可以实现的功能,增加面向用户,满足应用程序的特殊需求常见的API有Microsoft公司的ISAPINetscape的NSAPIInformix公司的IUWCAPI3ADOADO是位于ODBC和OLE数据库之上的高性能的数据访问接口它提供了开放的数据操作对象模型,允许开发人员使用任何语言和统一的编程模式操作各种与ODBC和LEDB兼容的数据库,如AccessSQLServerOracleInformix等ASP与ADO技术相结合,建立和提供包含数据库信息的主页内容,通过执行SQL命令,让用户在浏览器中进行数据的查询、输入、修改、删除和更新等操作并可利用VBScript或JScript等脚本语言来控制数据库的访问,实现查询结果的输出显示等功能三种数据库访问机制比较如表
3.10相比较而言,CGI接口应用灵活,开发工具丰富,功能范围广,技术相对成熟CGI是一个大家都支持的规范,但是用CGI编程太复杂,一个简单的Select查询,用CGI来实现就需要上百条语句;CGI运行效率也不高,并且要求程序员必须熟悉HTML再加上与平台有关的缺点,因而CGI会被新的规范所取代性能种类CGIAPIADO实现的灵活性好好好编程的复杂度复杂复杂中等对程序员要求高高中等开发时间长长中等可移植性较好差好CPU负担重较轻较低平台有关性有关有关无关表
3.1三种数据库访问机制对比表用Web服务器API编写的程序运行效率高,但是,用API编程比CGI还困难,对程序员的要求更高并且API致命的弱点是,各API间没有互通性,用一种API编写的程序不能到另一种Web服务器上运行,限制了使用范围尽管个别公司推出了基于API的开发工具,在一定程度上解决了API开发困难的问题,但仍存在弱点,与各自Web服务器捆绑的太死,缺乏通用性
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1.4利用ASP与ADO访问Web数据库ASP与ADO技术相结合,实现Windows网络数据库访问的B/S结构,实际上也是三层模式C/S的一种利用ASP与ADO技术访问数据库的具体方法如下首先,选择一种支持ODBC的数据库,建立数据库和相应的数据表其次,创建数据源名DSNDataSourceName操作如下:选择“控制面板”中的ODBC选项,再选择一种DSN如SystemDSN,然后单击“添加”按钮,选择相应数据库的驱动程序选择“下一步”后,在择其对应的实际数据库名,即可完成“创建一个新数据源”对话框中输入数据源名并选DSN是应用程序和数据库之间的桥梁,在程序中访问数据库时,将DSN传输给系统,接着,创建数据库链接,通过DSN访问实际数据库,并打开数据库即使用“setMyConn=Server.Create0bject“ADODB.Connection””语句创建链接,使用“MyConn.Open“数据源名””,语句打开数据库,并可同时指定访问该数据库的用户名和密码方法如下:MyConn.Open“数据源名”然后,usernamepassword执行数据库的访问操作对于简单的SQL命令,可以直接使用语句“SetRS=MyConnExecuteSQL命令”实现;对于复杂的SQL命令串,可以通过连字符“”连接起来,也可以用存储过程来实现最后,是数据库的关闭和链接的关闭分别通过两个简单的命令实现:RS.Close和MyConn.Close.
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1.5数据库管理系统DBMS的选择MicrosoftSQLServer是微软公司推出的网络数据库系统,它为在其上建立应用程序的开发者提供了一个优秀的关系数据库管理系统,目前常用的版本是SQLSever2000SQLServer可以安装到MicrosoftWindowsNT/2000/Workstation/9x上,这是其它网络数据库系统所不具备的因此,无论是基于MicrosoftWindowsNTServer企业级的应用,还是基于桌面工作站的小型数据库应用程序,SQLServer都为用户提供了完美的数据库支持SQLServer管理两种类型的数据库系统数据库和用户数据库叫系统数据库存储SQLServer专用的用于管理自身和用户数据库的数据,用户数据库用于存储用户数据SQLServer创建的系统数据库包括Mastermodeltempdbmsdb,还会自动创建Pubs和Northwind用于学习的数据库样本在SQLServer中,数据库把所有的数据与数据库对象都放在系列操作文件中,并用文件和文件组管理这些操作系统文件文件分为三种:主文件、从属文件和日志文件,每个文件只能从属于一个数据库主文件是一个数据库的起始点,扩展名是MDF,一个数据库文件只能有一个主文件而且必须有一个主文件从属文件的数目是任意的,扩展名是OF,一般一个小型数据库可能没有从属文件,而一个大型数据库可能存在多个从属文件从属文件和主文件一同存储数据以及数据库对象日志文件用来存放数据库的事务日志信息,扩展名是OF,这些信息对恢复数据库是十分关键的,一般一个数据库至少有一个日志文件SQLServer的主要管理工具有1企业管理器它是一个基于图形用户界面的集成管理工具,利用它可以配置管理SQLServe服务器,管理数据库及其中的表、视图、存储过程、触发器等,而且还能够实现备份和恢复数据,调度任务等功能2查询分析器它是新版本的ISQL/W在查询处理器中可以运行TransactionSQL语句,运行存储过程等,完成选择、更新、删除等数据库操作3联机文档它是书面文档的电子版几乎提供了有关SQLServer管理和开发的所有信息4数据导入与导出它可以解决SQLServer与不同存储方式之间的转换例如可以在Access数据库、文本文件、ExcelVFP等和SQLServer之间传递数据5性能监视器它包含那些与SQLServer有关的性能指标,如数据库、缓存、日志、锁、复制代理以及处理器、内存、线程、进程等提供关于资源用法、吞吐量和内部阻塞等信息6服务器活动跟踪程序用来监视本机SQLServer的活动,例如正在执行的T-SQL语句及其状态等,并能够以连续、断点、或单独执行Transact-SQL语句和存储过程SQLServer的安全模式可以分为验证和授权两个领域前者处理远程处理即连接权,是否允许访问SQLServer;后者处理数据库及相应对象的存取,即是否可以查询或修改数据库用户访问SQLServe数据时,首先必须通过Windows2000Server验证或者使用SQLServer的口令验证,连接成功后,SQLServe的安全系统根据这个用户帐号的权限决定是否允许用户请求的操作SQLServer不仅提供了Transact-SQL,DB-LibraryforC和DB-LibraryforVisualBasic,嵌入式SQL等开发工具,而且支持OORC和OLDDB规范,可以通过ODBC和OLFDB接口访问SQLServer数据库此外,SQLServer能够与Backoffice中其它资源进行有机结合,并充分利用它们所提供的服务功能,如安全管理、事件日志、内存管理等,从而增强了SQLServer数据库系统的功能综上所述SQLServer的众多优点,我们选择了SQLServer2000作为数据库管理系统。