中厚板钢区过程控制系统构建

彭爱辉

摘 要：目前，在国内外的钢铁企业中，钢区的环境最为恶劣，各工序工艺指标较为繁多，生产组织和调度难度大，各二级系统工序产生的数据种类繁多且数量大，前后工序数据流紧密却交换繁多。中厚板钢区二级数据管理系统构建的目的就是通过严格按照钢区工艺流程和各工序特点，串联起（预处理—转炉—LF—RH—连铸—天车物流—化验室）各二级系统，起到了信息化管理钢区各二级系统间信息桥梁的作用，也能在二级和三级之间起到一个数据缓冲作用。

关键词：数据综合管理；数据流；数据采集；报表功能

中图分类号：TF777.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）01-0040-02

出于生产对钢区二级数据安全性、分布性、高速反应性、可扩展性和可移植性的要求，钢区二级数据综合管理系统基于J2EE平台开发，主体框架采用Spring MVC三层技术架构进行设计，数据库为SQL server 2014。按照钢区数据产生使用的工序、数据产生源头、数据的种类、数据流向和数据相关性的对应关系，以钢区工艺顺序流程和生产组织为主线，钢区二级数据综合管理系统采集全部的数据存于数据库，并按照相应的逻辑关系使用和管理人员的实际需求来处理数据。

1 钢区过程控制管理系统构建

1.1 硬件系统连接

钢区过程控制管理系统采用两台服务器形成双机热备，通过磁盘阵列的方式存储，支持热插拔，保证系统运行稳定及硬件损坏时的数据不丢失。即采用共享存储方式，主要通过磁盘阵列提供切换后，对数据完整性和连续性的保障。系统程序和用户数据均放在磁盘阵列上，当主机宕机后，备机继续从磁盘阵列上取得原有数据。如下图1所示这种方式因为使用一台存储设备，往往被业内人士称为磁盘单点故障。但一般来讲存储的安全性较高。所以如果忽略存储设备故障的情况下，这种方式也是业内采用最多的热备方式。

1.2 软件系统构建

钢区二级数据综合管理系统基于J2EE平台开发，主体框架采用Spring MVC三层技术架构进行设计，数据库为 SQL server 2014。系统根据功能使用两个开发工具分别开发：数据采集和传输功能使用eclipse-jee-4.4开发，Web 工程使用MyEclipse8.5开发。如图2所示：

1.3 各工序数据流

钢区二级数据综合管理系统负责对整个钢区各工程的数据进行整合和管理，包括预处理工程数据、精炼工程数据、转炉工程数据、连铸机工程数据以及钢包管理数据。整个钢区数据的走向流程：MES系统预先下发各个工程的钢种规范和物料规范数据：MES系统进行排产后，下发生产计划到钢区二级数据综合管理系统，钢区二级数据综合管理系统经过处理，分别派发计划数据到预处理、精炼、转炉和连铸二级系统服务器；各二级系统收到计划指令并在此计划生产完成后，传输生产过程数据、生产实绩数据等信息到钢区二级数据综合管理系统，次管理系统再将处理后的数据上抛到MES系统。各工程区域的数据经过钢区二级数据综合管理系统的整合处理，最大程度的满足了每个工程客户的需求，以便捷、和谐的形式展现给各个工程管理人员。

2 系统功能介绍

钢区二级数据综合管理系统主要功能包括以下几类：数据采集和数据传输功能、Web工程功能、生产报表功能。

2.1 数据采集和传输功能

接收MES下发的冶炼规范数据、计划信息、物料成份和分析成份等，转发至各个钢区L2系统；接收各个L2系统上抛的操作实绩，根据需求转发至MES系统和对应的L2系统。接收来自MES和向MES发送数据使用DIClient的方式；系统内部数据传输使用ActiveMq；与各个L2系统之间的通讯采用Socket通讯的方式实现。数据采集和传输功能由几大功能组件构成：Network网络通讯模块、Telegram电文相关模块、Route消息路由模块、UI用户界面模块、Dao数据库存储/读取模块、Business：业务处理模块和Rule业务规则模块。其中Telegram电文相关模块包括Layout电文定义模块和Parser解析模块。

2.2 Web工程功能

通过对采集的数据信息进行整理分类，开发一套支持标准数据管理系统的平台，主要包括品质报表、生产报表、数据分析报表、生产日报报表、行车物流信息、作业标准报表。Web工程实现：用户界面使用JSP动态网页设计标准制作，这样客户端只要安装浏览器即可进行数据查询和管理；Web服务器和Servlet容器为Apache Tomcat，实现HTTP传输，解析Request，生成ServletRequest、ServletResponse，将其传给相应的Servlet，调用service（ ）方法，再将Servlet的相应结果返回；数据层使用JDBC进行数据抽象和访问。

2.3 生产报表功能

报表系统共分为生产报表、精炼报表、预处理报表、连铸报表四大部分供普通用户使用，每个报表都具备导出到EXCEL功能，满足用户对生产报表的查询、统计分析需求。更有原始数据管理、基础数据维护和系统管理三个管理员维护界面，满足用户对生产报表的管理功能。

3 结语

管理并使用好钢铁制造过程中产生的基础实际数据、过程指征数据和综合信息数据，对钢铁企业提高产品质量、节能降耗、和提升管理水平就有巨大的实际意义和战略意义。尤其是能对炼钢区域的数据进行有效地综合性管理，对于提高工艺质量控制指标、提高产量和生产节奏和提高管理水平有著重要的意义。endprint