324 北京科技大 学 学 报 2003年第4期 本仿真系统运行过程中需要产生大量的数 (开始 据信息，并且各工序间需要共享这些信息.为了 便于管理和提高效率，把这些信息集中放在服务 仿真参数初始化 更改计划 器的数据库表中，由服务器来进行管理，各工序 生产计划输入放行 客户端只负责调用和显示这些信息，这就是所谓 调整流程 生产流程仿真 1否 的客户机/服务器(C/S)体系结构，可将工作负载 莎 合理地放到客户机和服务器上，因而能显著地提 →故障仿真 、调整计划？ 是 高系统性能.在实际设计中，从开发的角度来分 仿真工艺参数收集 析，业务规则的实现由客户端和服务器完成.软 打印仿真报告 件配置包括：服务器和客户机的网络操作系统， 分别采用Windows NT的Server和Workstation,.通 仿真结束？ 过TCPP协议进行通信；服务器端数据库采用 是 IBM公司的DB2 Universal Database Server关系型 (结束 数据库管理系统；前端开发工具采用DELPHI 图2系统总体流程图 5.0. Fig.2 Flow chart of the simulation system 热炉、连轧子系统.各子系统又包括许多模块，如 3系统设计 调度子系统主要包括生产计划生成、实时调整模 仿真软件的流程如图2所示.系统启动后，首 块：炼钢子系统包括炼钢过程模块、连铸信息查 先初始化仿真参数，如仿真开始时刻、仿真时间 询模块、过程数据查询模块等；连铸子系统包括 比例等，然后输入生产计划并放行后，开始进行 过程动态模拟、生产数据查询、成分查询、计划数 生产流程仿真，同时收集工艺参数以进行计划的 据查询、故障生成等模块：连轧子系统包括过程 动态调整.生产过程中还可以进行故障仿真，如 动态模拟、速度、温度、厚度信息查询及故障生成 加热炉缓冲或降低连铸拉速等，在仿真过程中， 模块，为保证系统风格一致，各子系统有部分模 各工序可以相互发送消息.计划执行完毕后，打 块统一设计，如仿真参数初始化、全厂信息、计划 印仿真报告，.如果继续仿真，需要重新输入生产 甘特图、实际甘特图、消息发送、报表等糢块，服 计划. 务器负责数据库和网络管理.详细介绍计划制度 根据系统仿真目标和软硬件配制，确定了如 和实时调整模块功能如下，其他子系统设计详见 图3所示的系统总体功能逻辑图.具体来说，仿 文献[1]第7章. 真系统按流程划分为：调度、炼钢、精炼、连铸、加 生产计划的制定采用炼钢、连铸、轧钢一体 服务器 数据库管理、网络管理 仿真时钟协调、数据存取、工序间通讯 ! 仿真系统初始化 接收总调度下齿 接收总调度下达 接收总调度下达 模拟产生加热炉接收总调度下达 生产计划的编制、 的生产调度指令 的生产调度指令 的生产调度指令 生产过程参数， 的生产调度指令 下达. 模拟产生炼钢生 模拟产生精炼生 模拟产生连铸生 缓冲时间计算， 轧制生产运行过 各工序故障接收， 产过程参数. 产过程参数， 产过程参数， 轧机故障处理策 程仿真， 根据故障调整生 做障情况和部分 故障情况和部分 产量计算、 略选择. 模拟产生轧制生 产调度计划. 生产信息的输入， 生产信息的输入， 故障情况和部分 生产信息输入， 产过程参数、 各工序状态显示 显示其他工段有 湿示其他工段有 生产信息的输入 显示其他工段有 模拟故障发生 报表， 关信息. 关信息。 显示其他工段有 关信息。 显示其他工段有 报表 报表。 关信息. 报表.~ 关信息. 报表。 报表。 图3系统总体功能 Fig.3 Functions of the simulation system. 32 4 . 北 京 科 技 大 学 学 报 2 0 3 年 第 4 期 本 仿 真系 统 运 行 过 程 中 需要 产 生 大 量 的 数 据 信 息 , 并且 各 工序 间需 要共 享 这些信 息 . 为 了 便 于管 理和 提 高效 率 , 把 这 些信 息 集中放 在服 务 器 的数 据 库表 中 , 由服 务 器 来进 行 管 理 , 各 工 序 客 户端 只 负责 调用 和 显示 这 些信 息 . 这 就 是所 谓 的客户 机 /服 务 器 (C /)S 体 系 结构 , 可 将 工作 负 载 合 理地 放 到客 户机和 服 务器 上 , 因而 能显 著地 提 高 系统 性 能 . 在 实 际设 计 中 , 从 开发 的角度 来 分 析 , 业务 规 则 的 实现 由客 户 端和 服 务 器完 成 . 软 件 配置 包 括 : 服 务 器 和 客户 机 的 网 络操 作系 统 , 分 别采 用 V八n d 0 W s N T 的 S ver er 和 W 6 d 留 t at ion , 通 过 T C P八P 协 议 进行通信 ; 服 务器 端 数 据库 采 用 IB M 公 司 的 D B Z nU i v er s al D a at b a s e S e vr e r 关系 型 数 据 库 管 理 系 统 ; 前 端 开 发 工 具 采 用 D E L P H I 5 . 0 . 通噩) 仿真参数初始化 生产计划输入放行 更改计划 生产流程仿真 仿真 工艺参数收集 打印仿真报告 重新输划入计 图 2 系统 总体 流程 图 F ig . 2 F le w e h a rt o f t h e s i m u is iot n sy s et m 3 系统设 计 仿真 软件 的流程如 图 2 所 示 . 系 统 启动 后 , 首 先 初始 化 仿真参 数 , 如 仿 真开始 时刻 、 仿真 时间 比 例等 , 然 后 输 入 生产 计 划 并放 行 后 , 开始 进 行 生 产流 程仿 真 , 同时 收集工 艺参 数 以进 行 计划 的 动 态调 整 . 生 产 过程 中还 可 以进 行 故 障仿 真 , 如 加 热炉 缓 冲 或 降低 连 铸 拉速等 . 在 仿 真过 程 中 , 各 工序 可 以相 互发 送 消息 . 计划 执 行 完 毕 后 , 打 印 仿真 报告 . 如 果 继续 仿 真 , 需要 重 新 输入 生 产 计 划 . 根据 系 统 仿真 目标和 软 硬件 配制 , 确 定 了如 图 3 所示 的系 统 总体 功 能 逻辑 图 . 具 体来 说 , 仿 真 系统 按流 程划 分 为 : 调度 、 炼 钢 、 精 炼 、 连 铸 、 加 热炉 、 连轧 子 系统 . 各 子 系统 又包 括 许 多模块 , 如 调度 子 系统 主 要包 括 生产 计 划 生成 、 实 时 调整 模 块 ; 炼钢 子 系 统包 括 炼 钢 过程 模块 、 连铸信 息 查 询模块 、 过 程 数据 查 询 模块 等 ; 连 铸 子 系统 包 括 过程 动 态模 拟 、 生产数 据 查询 、 成分 查询 、 计划 数 据 查询 、 故 障 生成 等 模块 ; 连 轧子 系 统 包括 过 程 动态 模拟 、 速度 、 温度 、 厚度 信 息查 询及 故 障 生成 模块 . 为保 证 系统 风 格 一致 , 各 子 系 统 有部 分 模 块统 一 设计 , 如 仿 真参 数 初始 化 、 全 厂信 息 、 计 划 甘特 图 、 实 际甘 特图 、 消 息发 送 、 报 表等模 块 . 服 务器 负 责数 据 库和 网络 管理 . 详 细 介绍 计 划制 度 和 实时 调整 模 块功 能 如下 , 其 他 子 系统 设 计详 见 文献 【l] 第 7 章 . 生产 计 划 的制 定采 用 炼钢 、 连 铸 、 轧钢 一 体 服务器 数据库管理 、 网络管理 仿真时钟协调 、 数据存取 、 工序 间通讯 仿 真 系 统 初 始 化 接 收 总 调 度 下 达 接 收 总 调 度 下 达 接 收 总 调度 下 达 模 拟产 生加 热 炉 接 收 总 调度 下 达 生 产 计划 的编 制 、 的生 产调 度 指令 . 的生 产调 度指 令 . 的生产 调度 指令 . 生 产过 程 参数 . 的生 产调度 指令 . 下 达 . 模 拟 产 生 炼 钢 生 模拟 产 生 精 炼 生 模 拟 产 生 连 铸 生 缓 冲 时间 计算 . 轧 制 生产 运 行 过 各工序 故 障接 收 . 产过 程参 数 . 产过 程 参数 . 产 过程 参 数 . 轧 机故 障处 理 策 程仿 真 . 根 据 故 障 调 整 生 故 障 情 况 和 部 分 故 障 情况 和 部 分 产 量计 算 . 略 选择 . 模拟产 生 轧制 生 产 调度 计划 . 生产 信息 的输 入 . 生产信 息 的输 入 . 故 障 情 况 和 部 分 生 产信 息 输入 . 产过 程参 数 . 各 工序状 态 显示 . 显 示 其 他 工 段 有 显 示 其 他 工 段 有 生产 信 息 的输入 . 显示其 他工 段有 模拟 故 障发 生 . 报表 . 关 信 息 . 关信 息 . 显 示 其 他 工 段 有 关信息 . 显 示其 他 工 段 有 报 表 . 报 表 . 关信 息 . 报 表 . ` · 关信 息 . 报表 . 报表 . 图 3 系统 总体 功 能 F ig . 3 F u n e t i o n s o f t h e s i m u l a iot n sy s t e m