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基于XML的钢铁企业综合生产管理系统设计与应用

2008/12/5    来源:万方数据    作者:刘迪成  赖旭芝  吴敏  向婕      
关键字:钢铁企业  生产管理  XML  过程控制  
为了解决当前钢铁企业中过程控制系统与生产管理系统缺乏整合的问题,通过分析企业业务流程和管理模式。提出了一个异构数据交换的系统模型,采用XML为信息交换的载体,通过导出映射模式将源数据库数据转化为XML数据,再通过导入映射模式将XML数据转化为目标数据库数据,实现了数据实时交换。并设计了一种基于XML的钢铁企业通用综合生产管理系统,具有异构及分布式环境下信息集成、业务过程优化及协同和决策支持等功能。最后分层描述了系统的架构、功能和关键技术,并实现了在某钢铁企业的应用。
1 引 言

    钢铁工业生产流程具有产线长、工序多、设备复杂、工艺线组合多样的特点。其生产管理大多存在控制系统孤立,信息孤岛化严重的现象,导致企业上层信息化系统与底层过程控制系统之间、企业各独立业务应用系统之间出现断层,容易出现生产过程缺乏宏观管理和集中控制调度、计划难以及时地与生产密切结合、生产管理人员很难实时掌握生产现场的变化等问题,这些问题都制约了钢铁工业信息化和自动化的发展。

    有些研究工作提出了XML应用的可能性、实现框架和技术路线,但对于制造过程应用集成这类较具体的企业内集成问题,缺少相关的研究工作,而本文将XML应用到钢铁企业综合生产管理系统中,利用XML多语义、良好的可扩展性、半结构化、自描述性和多样的样式表支持等特点,提出了一种基于XML的多层分布式集成架构,具有一定的通用性和可扩展性,实现了在某钢铁企业的应用,以解决其缺乏对生产过程的宏观管理和集中控制与调度、计划无法与生产密切结合、生产管理人员无法快速掌握生产现场的变化而做出准确的判断和快速的决策、生产计划难以得到合理配置、企业各独立应用系统无法信息共享等问题。

2 系统结构及功能设计

    生产管理系统功能结构如图1所示,可以划分成3层,分别为数据接口层、信息平台等和应用系统层。


图1 系统结构图


    (1)数据接口层:在平台的最底层是基础的数据接入层。其主要功能是无缝地提供对各类数据资源的动态接入。使得平台能够实时地访问分布在各类业务系统中的数据。它不仅可支持各种现场的实时监测数据,如DCS、PLC、机电监测,过磅重量及其他传感器的实时数据,这些数据通过标准的0PC,DDE或者API进行交换。同时各分厂关系数据库和手工录入的数据集成的数据交换方式都是采用XML方式进行。由于数据来源层增加了对平面文件和异构数据库的访问支持,使得系统从底层数据角度屏蔽了数据库异构性所产生的数据孤岛,将所有的过程数据都存放在MES核心数据库中。

    (2)信息平台层:信息平台层将数据接口层抽取的数据对象根据工厂存储在本系统核心数据库中。对上层应用而言,它提供了一个接口统一的全厂范围的数据视图。对下层而言,平台提供普通的数据库的所有功能,能够直接存储管理本地数据,也可将现有各类异构数据资源的数据.通过优化整合,存储在平台,也可存取已接入平台的异构数据资源,提供读写双向数据存取支持,有效实现不同系统间的数据交换。同时通过生产管理系统平台的基础信息维护模块对系统的用户、组织架构、权限、建模进行底层初始化操作,达到了基础信息统一快速管理的功能,并利用数据发布服务所提供的Web服务器和B2MML实体对第三方的系统或者上层ERP提供数据支持。

    (3)数据访问层:数据访问层负责客户端对应用程序的请求访问。该层包括生产管理系统业务应用模块,即用ASP.NET创建的所有web应用程序,web窗体是web应用程序的接口,每个web窗体由它的页文件.aspx和代码隐藏文件.aspx.cs组成。代码采用可扩展公共语言运行时程序设计模型,使用C#语言设计。当用户第一次浏览到.aspx页,ASP.NET自动生成表示该页的.NET类文件,并将它编译成另一个.dn文件,为.aspx页生成的类从被编译成项目.dll文件的代码隐藏类继承。只要web窗体页收到请求,此.dll文件就会在服务器上运行,动态产生网页并将其发送回客户端浏览器中。当客户端请求包含web窗体控件的页面时.ASP.NET处理器将加载该页,创建该页控件,执行该页的编程逻辑处理各控件事件,然后生成HTML页面,将其送回客户端浏览器。

责任编辑:殷爽
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