球团厂MCEH形式

现代球团厂的管理信息化主要是MCEH形式，也就是球团厂本身的管理将以MES(制造执行系统)形式来实现，而上面两级属于公司的系统，不在本章叙述。球团厂的MES也有两种形式，即：

 (1) 设在钢铁厂内的球团分厂或车间，它大都是烧结厂的一部分，即其管理自动化包括在烧结厂的MES或整个铁区的MES中；

 (2) 设在矿山内的球团分厂或车间，它也有两种形式，即独立的球团厂的MES或整个矿山的MES。

在国内球团生产企业中，对生产过程的实时监控大多依然局限在车间控制室一级，厂级的生产调度和操作管理仍然停留在通过电话传递信息及手工处理报表的初级阶段，管理自动化尚在开始，功能简单一些，只执行了EPH的部分功能，如列于图1的大冶球团厂的自动化系统结构，它也是一个多层次的管理控制系统形式，但主要是把现有的自动化系统，包括各部门现有的PC机用网络相连并加以补充而形成，它是典型的集成方法与低成本的方法，可作为借鉴与推广。

图1是根据大冶球团厂及其所属矿业公司的生产状况和发展需求，建立以现场总线为基础的生产监控管理网络信息系统，通过CAN接口连接现场控制底层，利用中央控制站实现生产过程的自动化优化调度，并通过局域网与生产管理信息系统连接，为生产管理提供基础信息，最终通过以太网与总公司进行网络通讯。整个系统硬件结构分为三层，即直接测控层、过程优化层和生产管理层，每一层具有一台或多台计算机，各计算机联成网络，相互协调。按各级的环境与条件配置不同档次的PC机构成分布系统。本着实用和廉价的原则，充分利用网络功能(设两层互联的网络)，实现从车间到调度室直至厂领导共同实施对生产的监视和调度管理。每个车间用一台微机实现对现场实时数据的采集及预处理，各个车间与厂总调度室之间用总线型网络进行通讯，而同时把调度中心机作为企业信息网(NO-NELL，WINDOWS，IBM等局域网)的工作站直接连入工厂管理网络信息系统(MIS)。

系统功能(按硬件结构划分)为：(1)第一层。直接测控级(车间级)，这一层上有多台计算机或者PLC和专用控制器，直接面对生产现场的各类设备，完成各现场设备的监测、控制。各类现场总线数字仪表，独立构成各控制回路，实现彻底的分散控制。(2)第二层。过程优化级(调度室)，这一层上有监控计算机、工程师站。它综合监视直接测控级中各站点的所有信息，集中显示，集中操作，进行各控制回路的组态、参数设定和修改，优化控制过程。(3)第三层。生产管理级(厂级)，这一层上的生产管理计算机为厂级领导提供生产实时信息和历史统计，结合管理信息关系数据库做出关于生产计划、调度和管理的优化方案，使计划协调和生产管理处于最佳状态。

图 1  大冶球团厂管理控制系统硬件结构

软件结构见图2，是三层子系统形式。(1)直接测控级。强调实时性，采用工控组态软件MCGS进行软件编制。以下两级软件均为客户/服务器结构。客户/服务器结构是指把一个软件应用系统按逻辑功能划分为多个组成部分，这些组成部分按各自担当的角色任务不同分别称为客户端软件、服务器端软件。在一个数据库应用系统中，客户端是系统的用户接口；服务器端负责数据的定义、存储、维护和安全。一个典型的数据库应用系统包含表示逻辑、业务逻辑、数据逻辑三个部分。将数据处理服务在客户端和服务器端进行划分，客户端负责数据显示，响应输入；服务器端负责数据存放、维护和处理，这称为两层C/S结构。考虑到当前球团厂现场的情况，软件系统采用Windows-NT4.0，采用容量大、性能较好的微机作服务器，下层工作站采用Windows98操作系统。数据库采用Oracle，服务器上安装Oracle数据库管理系统，客户端安装Oracle客户端程序。(2)过程优化级。该应用软件的编制是利用C++Builder[面向对象的程序设计方法，采用可视化的编程技术来完成界面等设计的。数据通信做成服务的形式而非应用程序，在服务器启动时服务开启，通过CANBUSH现场总线接收各现场操作站发来的数据帧并发送相应的调度信息至现场，同时向启动了监控程序并连接到监控服务器上的客户端发送实时数据，在监控界面实时显示数据值及其动态曲线。数据存储程序每6min保存一次所有对应帧数据至监控服务器的历史数据库(此处采用Oracle数据库)，以供历史报表的查询和生产统计。监控程序接收或发送信息至监控服务器，并完成所需信息的显示、分类、查询、统计、报表等工作。(3)生产管理级。生产管理服务器通过局域网LAN访问监控服务器历史数据库，并结合生产管理关系数据库实现现场监控和生产管理的结合，即DCS系统和MIS系统的结合。这部分软件的编制利用了C++Builder和数据库软件PowerBuilder。PB是一种成熟的数据库应用系统客户端开发工具，强大的数据窗口功能使用户接口的开发大大简化，它的DataStore和不可视对象类使业务逻辑可以与用户接口隔离。业务逻辑通过建立一个Custom不可视对象，添加事件或函数代码实现业务规则。用户通过访问不可视对象的公共接口应用系统。对于局域网企业群用户，为保证实时信息的快速和准确性，充分利用已有的局域网络，将系统设计为客户/服务器结构运行模式，用户可直接将软件通过网上邻居的方式安装到自己的计算机上，也可通过浏览器将软件下载到自己的计算机上，用户权限由系统管理员设定。

图 2  大冶球团厂管理控制系统软件结构

总公司对厂级生产的网上查询系统软件采用ASP编制。