基于J2EE技術制革企業生產自動化控制系統的設計方案

喬娟

目前，在制革企業不斷壯大發展的過程中，逐漸暴露出諸多問題，如生產計劃制定缺乏數據支撐、沒有完善的庫存管理機制、產品質量無法跟蹤和控制等。新一輪科技革命正引發產業深度變革，互聯網+、大數據、云計算、人工智能等前沿科技日新月異，我國制革行業轉型升級迎來機遇。企業正緊跟時代步伐，大力推進兩化融合，加快應用智能制造裝備，引進產品生命周期管理、客戶關系管理、供應鏈管理等信息化系統，提升企業智能化運營水平。隨著計算機和網絡技術的進步，各大制革企業已通過將信息技術應用到采購、生產、加工、銷售等環節，從而達到提高企業生產效率，增強企業自身競爭力的目的。本文針對目前制革行業生產管理現狀，結合軟件技術、數據庫技術，探討制革企業自動化控制管理系統的設計方案，以期實現企業生產的信息化和自動化管理。

1.自動化控制系統設計原則

1）安全性和穩定性：數據安全、網絡安全、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：采用先進技術，升級擴充靈活，滿足競爭要求；

4）結構模塊化：組件化設計，便于新增子系統和平臺集成；

5）維護快捷性：提供維護手段，方便維護和處理；

6）總體規劃，分步實施。

2.自動化控制系統設計方案

（1）物理結構設計

系統由數據庫、應用中間件、備份數據庫構成服務端系統，服務器端系統也可以用一臺服務器實現，可以租用云服務器或搭建服務器及安全環境；

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

（2）軟件結構設計

軟件系統總體上分4層：數據訪問層、邏輯事務層、控制層、前端表現層。數據管理層主要負責系統與數據庫的交互；邏輯事務層進行邏輯控制和事務處理，根據業務需要有操作員處理復雜邏輯，進行設備監控、報警及回復；控制層提供系統整體的控制，是設備自動化運行的中心換件，接收和處理前段會話信息，做一些數據的邏輯處理，并根據具體情況返回不同的相關的信息；頁面層負責向用戶展現信息，顯示設備運行的情況以及對數據進行統計。這種分層方法是對流行的MVC分層結構的擴展，更有利于重用、擴展和系統的維護。

（3）軟件功能結構圖

本系統的軟件結構圖如下圖1所示：

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

（4）軟件技術使用策略

程序設計過程中采用了Browser/Server系統的三層體系結構的設計方式，在Browser/Server三層體系結構下，表示層（Presentation）、功能層（Business Logic）、數據層（Data Service）被割成三個相對獨立的單元：服務器操作系統采用WINDOWS SERVER，數據庫采用mysql或SQL Server，J2EE容器采用JBoss。軟件系統主要采用J2EE（Java 2 Platform，Enterprise Edition）開源框架實現。數據訪問層主要用JPA的Hibernate實現來完成；邏輯事務層主要用JaveBean實現；控制層主要用了Struts2的Action，也用到了Servlet、Filter等；頁面表現層主要用到得技術有JSP、Javascript框架jQuery、Struts2的標簽庫、jstl標簽庫等。這些框架都是經過實踐檢驗了的，相對穩定、安全。有助于代碼規范。

制革生產工藝自動化控制系統整合工藝管理、生產管理、物聯網、自動化控制的理念，并結合制革行業的特點，將工藝流程和自動化控制有機整合。充分考慮企業的應用需求，構建全面的管理平臺。通過工藝管理、生產自動化監控等幫助企業構建管控平臺，并與設備控制系統有機結合。該系統實現了數字企業資源信息的有效整合，完善了工藝流程的規范，實現了生產過程的自動化控制。提升了公司的整體執行效率、各部門的工作效率和各工作環節上的銜接，結合軟件技術實現了企業生產的信息化和自動化管理。endprint