基于J2EE技術(shù)制革企業(yè)生產(chǎn)自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計方案

喬娟

目前，在制革企業(yè)不斷壯大發(fā)展的過程中，逐漸暴露出諸多問題，如生產(chǎn)計劃制定缺乏數(shù)據(jù)支撐、沒有完善的庫存管理機制、產(chǎn)品質(zhì)量無法跟蹤和控制等。新一輪科技革命正引發(fā)產(chǎn)業(yè)深度變革，互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等前沿科技日新月異，我國制革行業(yè)轉(zhuǎn)型升級迎來機遇。企業(yè)正緊跟時代步伐，大力推進(jìn)兩化融合，加快應(yīng)用智能制造裝備，引進(jìn)產(chǎn)品生命周期管理、客戶關(guān)系管理、供應(yīng)鏈管理等信息化系統(tǒng)，提升企業(yè)智能化運營水平。隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，各大制革企業(yè)已通過將信息技術(shù)應(yīng)用到采購、生產(chǎn)、加工、銷售等環(huán)節(jié)，從而達(dá)到提高企業(yè)生產(chǎn)效率，增強企業(yè)自身競爭力的目的。本文針對目前制革行業(yè)生產(chǎn)管理現(xiàn)狀，結(jié)合軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)，探討制革企業(yè)自動化控制管理系統(tǒng)的設(shè)計方案，以期實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的信息化和自動化管理。

1.自動化控制系統(tǒng)設(shè)計原則

1）安全性和穩(wěn)定性：數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、運行安全等；

2）操作方便和運行速度：操作方便，滿足各類用戶需要；

3）前瞻性和擴充性：采用先進(jìn)技術(shù)，升級擴充靈活，滿足競爭要求；

4）結(jié)構(gòu)模塊化：組件化設(shè)計，便于新增子系統(tǒng)和平臺集成；

5）維護快捷性：提供維護手段，方便維護和處理；

6）總體規(guī)劃，分步實施。

2.自動化控制系統(tǒng)設(shè)計方案

（1）物理結(jié)構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用中間件、備份數(shù)據(jù)庫構(gòu)成服務(wù)端系統(tǒng)，服務(wù)器端系統(tǒng)也可以用一臺服務(wù)器實現(xiàn)，可以租用云服務(wù)器或搭建服務(wù)器及安全環(huán)境；

用戶可通過pc電腦、筆記本登錄系統(tǒng)進(jìn)行管理和瀏覽，系統(tǒng)也需要提供接口與自動化控制部分等對接。

（2）軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計

軟件系統(tǒng)總體上分4層：數(shù)據(jù)訪問層、邏輯事務(wù)層、控制層、前端表現(xiàn)層。數(shù)據(jù)管理層主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫的交互；邏輯事務(wù)層進(jìn)行邏輯控制和事務(wù)處理，根據(jù)業(yè)務(wù)需要有操作員處理復(fù)雜邏輯，進(jìn)行設(shè)備監(jiān)控、報警及回復(fù)；控制層提供系統(tǒng)整體的控制，是設(shè)備自動化運行的中心換件，接收和處理前段會話信息，做一些數(shù)據(jù)的邏輯處理，并根據(jù)具體情況返回不同的相關(guān)的信息；頁面層負(fù)責(zé)向用戶展現(xiàn)信息，顯示設(shè)備運行的情況以及對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計。這種分層方法是對流行的MVC分層結(jié)構(gòu)的擴展，更有利于重用、擴展和系統(tǒng)的維護。

（3）軟件功能結(jié)構(gòu)圖

本系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)圖如下圖1所示：

該系統(tǒng)主要包含系統(tǒng)配置、生產(chǎn)控制、工藝單管理和統(tǒng)計記錄四大主要功能。系統(tǒng)接收設(shè)備控制單元上的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，供分析計算、控制調(diào)節(jié)、畫面顯示、記錄檢索、操作打印等使用。數(shù)據(jù)采集除周期性進(jìn)行外，在所有時間內(nèi)，可由操作員或應(yīng)用程序發(fā)命令采集控制單元的過程信息。系統(tǒng)配置主要是對用戶和權(quán)限的管理，還有對化料名稱的管理以及對設(shè)備添加化料過程中的一系列備料、添料和加水的控制。生產(chǎn)控制是該系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，實時對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，判斷設(shè)備中的參數(shù)是否符合工藝要求，若不符合要求，系統(tǒng)會及時報警，提醒操作員進(jìn)行修復(fù)，然后方可對設(shè)備進(jìn)行一系列自動操作和控制，比如加水、排水、加料、轉(zhuǎn)動控制等。工藝單管理要對工藝進(jìn)行審核，并且記錄工藝生產(chǎn)流程、化料使用情況等等。

（4）軟件技術(shù)使用策略

程序設(shè)計過程中采用了Browser/Server系統(tǒng)的三層體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計方式，在Browser/Server三層體系結(jié)構(gòu)下，表示層（Presentation）、功能層（Business Logic）、數(shù)據(jù)層（Data Service）被割成三個相對獨立的單元：服務(wù)器操作系統(tǒng)采用WINDOWS SERVER，數(shù)據(jù)庫采用mysql或SQL Server，J2EE容器采用JBoss。軟件系統(tǒng)主要采用J2EE（Java 2 Platform，Enterprise Edition）開源框架實現(xiàn)。數(shù)據(jù)訪問層主要用JPA的Hibernate實現(xiàn)來完成；邏輯事務(wù)層主要用JaveBean實現(xiàn)；控制層主要用了Struts2的Action，也用到了Servlet、Filter等；頁面表現(xiàn)層主要用到得技術(shù)有JSP、Javascript框架jQuery、Struts2的標(biāo)簽庫、jstl標(biāo)簽庫等。這些框架都是經(jīng)過實踐檢驗了的，相對穩(wěn)定、安全。有助于代碼規(guī)范。

制革生產(chǎn)工藝自動化控制系統(tǒng)整合工藝管理、生產(chǎn)管理、物聯(lián)網(wǎng)、自動化控制的理念，并結(jié)合制革行業(yè)的特點，將工藝流程和自動化控制有機整合。充分考慮企業(yè)的應(yīng)用需求，構(gòu)建全面的管理平臺。通過工藝管理、生產(chǎn)自動化監(jiān)控等幫助企業(yè)構(gòu)建管控平臺，并與設(shè)備控制系統(tǒng)有機結(jié)合。該系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)字企業(yè)資源信息的有效整合，完善了工藝流程的規(guī)范，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的自動化控制。提升了公司的整體執(zhí)行效率、各部門的工作效率和各工作環(huán)節(jié)上的銜接，結(jié)合軟件技術(shù)實現(xiàn)了企業(yè)生產(chǎn)的信息化和自動化管理。endprint