引言

    當前鋼鐵工業基本實現基礎自動化和過程自動化，應用先進的管理理念及信息技術改造傳統產業已成為發展趨勢。

    攀鋼熱軋板廠是攀鋼主要生產廠礦之一，具有完善的基礎自動化系統（L1）和過程自動化系統（L2），同時還具有一些小型生產管理應用系統，但這些系統都是以單元生產設備為核心進行檢測與控制，生產設備之間（例如：軋線與精整，精整各線）形成諸多“自動化信息孤島”。上下工序問的生產信息傳遞依靠手工報表傳遞，極易導致數據失真和信息阻塞，且缺乏對信息資源的共享和生產過程的統一管理，難以適應現代鋼鐵行業生產管理的要求閉。

    攀鋼實施的整體產銷系統（ERP）需要熱軋板廠提供各個區域的實時生產信息、并能夠接收和執行整體產銷系統下達的生產指令，熱軋板廠現有應用系統不能承擔這樣的任務，因此，迫切需要構建MES系統作為ERP系統與PCS系統進行信息交換的中間橋梁。同時，MES的建設也有助于解決熱軋板廠的“自動化孤島”問題，實現生產數據的實時共享，生產過程的全程監控，從而建立管控一體化的生產控制系統。

    1 熱軋MES網絡設計

    熱軋板廠已有覆蓋全廠的廠務管理網絡、工序過程計算機網絡，因此，熱軋MES系統在物理上不單獨組網，而是對原有的廠務管理網絡進行整合、擴展，升級構建熱軋MES網絡。該MES網絡上與公司骨干網集成，下與各工序L2級網絡集成，橫向與煉鋼L3級生產控制系統網絡集成，通過公司骨干網，實現與冷軋L3級信息交換。

    為了保證網絡的可靠性，熱軋MES網絡與集團主干網和煉鋼MES網絡集成采用雙鏈路冗余技術實現。熱軋MES與多個外部網絡連接，為了隔離對MES內部或外部非法訪問帶來的網絡安全性問題，MES網絡采用三層交換機，利用三層交換機的VLAN功能，實現MES網絡與外部網絡的邏輯隔離，僅有授權的用戶能夠訪問MeS內部資源或訪問MES外部資源。

    2 MES系統結構

    應用系統體系機構分為C/S、B/S、多層等，多層結構具有前后臺松散耦合、邏輯組件高可復用、維護升級方便、利于分工和編碼快速方便等優點，因此，熱軋MES系統采用多層體系結構，分別為表現層、基礎架構層，業務邏輯層、數據訪問層和關系數據庫。應用系統體系結構如圖1所示。

    圖1 MES系統結構圖

    2.1 表現層

    表現層即客戶端，該層使用Delphi語言開發完成，為用戶提供一種交互式操作的界面，主要負責用戶權限控制，客戶端邏輯操作畫面加載，業務數據的顯示和接收用戶的輸入。

    該層使用了面向對象組件化開發模式，封裝了大量的客戶端控件和可復用的組件。為了客戶端保證數據庫的安全，提高數據庫的效率，避免客戶不當操作引發的鎖的問題，客戶端不直接與數據庫建立連接，該層使用COM+與基礎架構層進行數據交互，而整個交互過程對于編碼人員透明，大大簡化客戶端程序的編制過程，提高了開發效率。

    2.2 基礎架構層

    基礎架構層是應用服務器的核心層，該層使用VC++編制，主要功能包括：對象（或屬性、方法）存取控制（Access Control），對象映射（Object Map）、域名解析（Name Resolve）、訂閱發布（Sub/Pub），數據緩存（Data Cache）、業務邏輯組件加載與卸載、數據事務控制（Trans Action）和數據訪問層（Data Access）等。該層基于COM+標準規范建立，是一種較為理想的軟總線結構，可以通過裝配或擴展對象組件實現一個特定的應用軟件系統，對象組件可以在不影響系統中的其它對象組件的前提下被卸載或更新，真正實現軟件組件的即插即用，應用服務器可以在運行過程中不影響業務使用的情況下完成業務邏輯組件的升級。該層對于業務代碼編寫人員透明，業務人員只需按照給定規范編寫邏輯程序，無須了解過多的細節。

    2.3 業務邏輯層

    業務邏輯層是MES系統的核心部分，主要完成業務規則的制定、業務流程的實現等業務邏輯功能。業務邏輯組件不能單獨運行，必須運行在應用服務器的托管空間之下，其加載與卸載由應用服務器負責。邏輯組件各自運行在自己的地址空間，不能相互調用或通訊，邏輯組件問的調用必須通過基礎架構層完成，調用結果由基礎架構層返回給業務邏輯組件。

    2.4 數據訪問層

    數據訪問層也稱持久層，位于基礎框架層內，是對數據庫訪問的封裝。該層完成業務邏輯組件與數據庫之間的交互，按照業務邏輯組件的要求完成對數據庫的訪問。該層對業務代碼編寫人員透明。