中厚板鋼區過程控制系統構建

彭愛輝

摘 要：目前，在國內外的鋼鐵企業中，鋼區的環境最為惡劣，各工序工藝指標較為繁多，生產組織和調度難度大，各二級系統工序產生的數據種類繁多且數量大，前后工序數據流緊密卻交換繁多。中厚板鋼區二級數據管理系統構建的目的就是通過嚴格按照鋼區工藝流程和各工序特點，串聯起（預處理—轉爐—LF—RH—連鑄—天車物流—化驗室）各二級系統，起到了信息化管理鋼區各二級系統間信息橋梁的作用，也能在二級和三級之間起到一個數據緩沖作用。

關鍵詞：數據綜合管理；數據流；數據采集；報表功能

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

出于生產對鋼區二級數據安全性、分布性、高速反應性、可擴展性和可移植性的要求，鋼區二級數據綜合管理系統基于J2EE平臺開發，主體框架采用Spring MVC三層技術架構進行設計，數據庫為SQL server 2014。按照鋼區數據產生使用的工序、數據產生源頭、數據的種類、數據流向和數據相關性的對應關系，以鋼區工藝順序流程和生產組織為主線，鋼區二級數據綜合管理系統采集全部的數據存于數據庫，并按照相應的邏輯關系使用和管理人員的實際需求來處理數據。

1 鋼區過程控制管理系統構建

1.1 硬件系統連接

鋼區過程控制管理系統采用兩臺服務器形成雙機熱備，通過磁盤陣列的方式存儲，支持熱插拔，保證系統運行穩定及硬件損壞時的數據不丟失。即采用共享存儲方式，主要通過磁盤陣列提供切換后，對數據完整性和連續性的保障。系統程序和用戶數據均放在磁盤陣列上，當主機宕機后，備機繼續從磁盤陣列上取得原有數據。如下圖1所示這種方式因為使用一臺存儲設備，往往被業內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備故障的情況下，這種方式也是業內采用最多的熱備方式。

1.2 軟件系統構建

鋼區二級數據綜合管理系統基于J2EE平臺開發，主體框架采用Spring MVC三層技術架構進行設計，數據庫為 SQL server 2014。系統根據功能使用兩個開發工具分別開發：數據采集和傳輸功能使用eclipse-jee-4.4開發，Web 工程使用MyEclipse8.5開發。如圖2所示：

1.3 各工序數據流

鋼區二級數據綜合管理系統負責對整個鋼區各工程的數據進行整合和管理，包括預處理工程數據、精煉工程數據、轉爐工程數據、連鑄機工程數據以及鋼包管理數據。整個鋼區數據的走向流程：MES系統預先下發各個工程的鋼種規范和物料規范數據：MES系統進行排產后，下發生產計劃到鋼區二級數據綜合管理系統，鋼區二級數據綜合管理系統經過處理，分別派發計劃數據到預處理、精煉、轉爐和連鑄二級系統服務器；各二級系統收到計劃指令并在此計劃生產完成后，傳輸生產過程數據、生產實績數據等信息到鋼區二級數據綜合管理系統，次管理系統再將處理后的數據上拋到MES系統。各工程區域的數據經過鋼區二級數據綜合管理系統的整合處理，最大程度的滿足了每個工程客戶的需求，以便捷、和諧的形式展現給各個工程管理人員。

2 系統功能介紹

鋼區二級數據綜合管理系統主要功能包括以下幾類：數據采集和數據傳輸功能、Web工程功能、生產報表功能。

2.1 數據采集和傳輸功能

接收MES下發的冶煉規范數據、計劃信息、物料成份和分析成份等，轉發至各個鋼區L2系統；接收各個L2系統上拋的操作實績，根據需求轉發至MES系統和對應的L2系統。接收來自MES和向MES發送數據使用DIClient的方式；系統內部數據傳輸使用ActiveMq；與各個L2系統之間的通訊采用Socket通訊的方式實現。數據采集和傳輸功能由幾大功能組件構成：Network網絡通訊模塊、Telegram電文相關模塊、Route消息路由模塊、UI用戶界面模塊、Dao數據庫存儲/讀取模塊、Business：業務處理模塊和Rule業務規則模塊。其中Telegram電文相關模塊包括Layout電文定義模塊和Parser解析模塊。

2.2 Web工程功能

通過對采集的數據信息進行整理分類，開發一套支持標準數據管理系統的平臺，主要包括品質報表、生產報表、數據分析報表、生產日報報表、行車物流信息、作業標準報表。Web工程實現：用戶界面使用JSP動態網頁設計標準制作，這樣客戶端只要安裝瀏覽器即可進行數據查詢和管理；Web服務器和Servlet容器為Apache Tomcat，實現HTTP傳輸，解析Request，生成ServletRequest、ServletResponse，將其傳給相應的Servlet，調用service（ ）方法，再將Servlet的相應結果返回；數據層使用JDBC進行數據抽象和訪問。

2.3 生產報表功能

報表系統共分為生產報表、精煉報表、預處理報表、連鑄報表四大部分供普通用戶使用，每個報表都具備導出到EXCEL功能，滿足用戶對生產報表的查詢、統計分析需求。更有原始數據管理、基礎數據維護和系統管理三個管理員維護界面，滿足用戶對生產報表的管理功能。

3 結語

管理并使用好鋼鐵制造過程中產生的基礎實際數據、過程指征數據和綜合信息數據，對鋼鐵企業提高產品質量、節能降耗、和提升管理水平就有巨大的實際意義和戰略意義。尤其是能對煉鋼區域的數據進行有效地綜合性管理，對于提高工藝質量控制指標、提高產量和生產節奏和提高管理水平有著重要的意義。endprint