中厚板鋼區(qū)過程控制系統(tǒng)構(gòu)建

彭愛輝

摘 要：目前，在國內(nèi)外的鋼鐵企業(yè)中，鋼區(qū)的環(huán)境最為惡劣，各工序工藝指標(biāo)較為繁多，生產(chǎn)組織和調(diào)度難度大，各二級系統(tǒng)工序產(chǎn)生的數(shù)據(jù)種類繁多且數(shù)量大，前后工序數(shù)據(jù)流緊密卻交換繁多。中厚板鋼區(qū)二級數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)構(gòu)建的目的就是通過嚴(yán)格按照鋼區(qū)工藝流程和各工序特點，串聯(lián)起（預(yù)處理—轉(zhuǎn)爐—LF—RH—連鑄—天車物流—化驗室）各二級系統(tǒng)，起到了信息化管理鋼區(qū)各二級系統(tǒng)間信息橋梁的作用，也能在二級和三級之間起到一個數(shù)據(jù)緩沖作用。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)綜合管理；數(shù)據(jù)流；數(shù)據(jù)采集；報表功能

中圖分類號：TF777.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）01-0040-02

出于生產(chǎn)對鋼區(qū)二級數(shù)據(jù)安全性、分布性、高速反應(yīng)性、可擴(kuò)展性和可移植性的要求，鋼區(qū)二級數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)基于J2EE平臺開發(fā)，主體框架采用Spring MVC三層技術(shù)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，數(shù)據(jù)庫為SQL server 2014。按照鋼區(qū)數(shù)據(jù)產(chǎn)生使用的工序、數(shù)據(jù)產(chǎn)生源頭、數(shù)據(jù)的種類、數(shù)據(jù)流向和數(shù)據(jù)相關(guān)性的對應(yīng)關(guān)系，以鋼區(qū)工藝順序流程和生產(chǎn)組織為主線，鋼區(qū)二級數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)采集全部的數(shù)據(jù)存于數(shù)據(jù)庫，并按照相應(yīng)的邏輯關(guān)系使用和管理人員的實際需求來處理數(shù)據(jù)。

1 鋼區(qū)過程控制管理系統(tǒng)構(gòu)建

1.1 硬件系統(tǒng)連接

鋼區(qū)過程控制管理系統(tǒng)采用兩臺服務(wù)器形成雙機熱備，通過磁盤陣列的方式存儲，支持熱插拔，保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定及硬件損壞時的數(shù)據(jù)不丟失。即采用共享存儲方式，主要通過磁盤陣列提供切換后，對數(shù)據(jù)完整性和連續(xù)性的保障。系統(tǒng)程序和用戶數(shù)據(jù)均放在磁盤陣列上，當(dāng)主機宕機后，備機繼續(xù)從磁盤陣列上取得原有數(shù)據(jù)。如下圖1所示這種方式因為使用一臺存儲設(shè)備，往往被業(yè)內(nèi)人士稱為磁盤單點故障。但一般來講存儲的安全性較高。所以如果忽略存儲設(shè)備故障的情況下，這種方式也是業(yè)內(nèi)采用最多的熱備方式。

1.2 軟件系統(tǒng)構(gòu)建

鋼區(qū)二級數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)基于J2EE平臺開發(fā)，主體框架采用Spring MVC三層技術(shù)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，數(shù)據(jù)庫為 SQL server 2014。系統(tǒng)根據(jù)功能使用兩個開發(fā)工具分別開發(fā)：數(shù)據(jù)采集和傳輸功能使用eclipse-jee-4.4開發(fā)，Web 工程使用MyEclipse8.5開發(fā)。如圖2所示：

1.3 各工序數(shù)據(jù)流

鋼區(qū)二級數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)對整個鋼區(qū)各工程的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和管理，包括預(yù)處理工程數(shù)據(jù)、精煉工程數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)爐工程數(shù)據(jù)、連鑄機工程數(shù)據(jù)以及鋼包管理數(shù)據(jù)。整個鋼區(qū)數(shù)據(jù)的走向流程：MES系統(tǒng)預(yù)先下發(fā)各個工程的鋼種規(guī)范和物料規(guī)范數(shù)據(jù)：MES系統(tǒng)進(jìn)行排產(chǎn)后，下發(fā)生產(chǎn)計劃到鋼區(qū)二級數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)，鋼區(qū)二級數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)經(jīng)過處理，分別派發(fā)計劃數(shù)據(jù)到預(yù)處理、精煉、轉(zhuǎn)爐和連鑄二級系統(tǒng)服務(wù)器；各二級系統(tǒng)收到計劃指令并在此計劃生產(chǎn)完成后，傳輸生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、生產(chǎn)實績數(shù)據(jù)等信息到鋼區(qū)二級數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)，次管理系統(tǒng)再將處理后的數(shù)據(jù)上拋到MES系統(tǒng)。各工程區(qū)域的數(shù)據(jù)經(jīng)過鋼區(qū)二級數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)的整合處理，最大程度的滿足了每個工程客戶的需求，以便捷、和諧的形式展現(xiàn)給各個工程管理人員。

2 系統(tǒng)功能介紹

鋼區(qū)二級數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)主要功能包括以下幾類：數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸功能、Web工程功能、生產(chǎn)報表功能。

2.1 數(shù)據(jù)采集和傳輸功能

接收MES下發(fā)的冶煉規(guī)范數(shù)據(jù)、計劃信息、物料成份和分析成份等，轉(zhuǎn)發(fā)至各個鋼區(qū)L2系統(tǒng)；接收各個L2系統(tǒng)上拋的操作實績，根據(jù)需求轉(zhuǎn)發(fā)至MES系統(tǒng)和對應(yīng)的L2系統(tǒng)。接收來自MES和向MES發(fā)送數(shù)據(jù)使用DIClient的方式；系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸使用ActiveMq；與各個L2系統(tǒng)之間的通訊采用Socket通訊的方式實現(xiàn)。數(shù)據(jù)采集和傳輸功能由幾大功能組件構(gòu)成：Network網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、Telegram電文相關(guān)模塊、Route消息路由模塊、UI用戶界面模塊、Dao數(shù)據(jù)庫存儲/讀取模塊、Business：業(yè)務(wù)處理模塊和Rule業(yè)務(wù)規(guī)則模塊。其中Telegram電文相關(guān)模塊包括Layout電文定義模塊和Parser解析模塊。

2.2 Web工程功能

通過對采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理分類，開發(fā)一套支持標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的平臺，主要包括品質(zhì)報表、生產(chǎn)報表、數(shù)據(jù)分析報表、生產(chǎn)日報報表、行車物流信息、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)報表。Web工程實現(xiàn)：用戶界面使用JSP動態(tài)網(wǎng)頁設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)制作，這樣客戶端只要安裝瀏覽器即可進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和管理；Web服務(wù)器和Servlet容器為Apache Tomcat，實現(xiàn)HTTP傳輸，解析Request，生成ServletRequest、ServletResponse，將其傳給相應(yīng)的Servlet，調(diào)用service（ ）方法，再將Servlet的相應(yīng)結(jié)果返回；數(shù)據(jù)層使用JDBC進(jìn)行數(shù)據(jù)抽象和訪問。

2.3 生產(chǎn)報表功能

報表系統(tǒng)共分為生產(chǎn)報表、精煉報表、預(yù)處理報表、連鑄報表四大部分供普通用戶使用，每個報表都具備導(dǎo)出到EXCEL功能，滿足用戶對生產(chǎn)報表的查詢、統(tǒng)計分析需求。更有原始數(shù)據(jù)管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)和系統(tǒng)管理三個管理員維護(hù)界面，滿足用戶對生產(chǎn)報表的管理功能。

3 結(jié)語

管理并使用好鋼鐵制造過程中產(chǎn)生的基礎(chǔ)實際數(shù)據(jù)、過程指征數(shù)據(jù)和綜合信息數(shù)據(jù)，對鋼鐵企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)能降耗、和提升管理水平就有巨大的實際意義和戰(zhàn)略意義。尤其是能對煉鋼區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地綜合性管理，對于提高工藝質(zhì)量控制指標(biāo)、提高產(chǎn)量和生產(chǎn)節(jié)奏和提高管理水平有著重要的意義。endprint