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MES功能延伸平台的设计与实施

[日期:2012-07-09] 来源:万方数据  作者: 杨瑞先 程小良 袁哲 贾春香 刘桐明 [字体: ]
  1 引言


    1.1 项目来源


    原因一,MES数据的深度挖掘:吉林石化公司MES项目历经三年,共分三期项目实施,在2010年9月顺利上线,随着MES的应用,MES系统中的数据越来越多,像实时数据、装置数据、罐区数据等等,如何能够有效利用这些数据,项目实施人员及关键用户都在思考这个问题;原因二,领导需要掌握生产的宏观情况:MES系统,主要针对吉林石化公司各分厂各车间各装置的数据录入及查询,方便了查询局部装置及罐区的数据,但是对于吉林石化的领导层,往往需要掌握的是生产方面宏观的情况,这就急需开发一个界面友好、直观的数据展示平台。基于以上两方面的原因,生产信息平台便应运而生。


    1.2 生产信息平台与MES系统的关系


    生产信息平台数据分为三层,数据层、应用层及展示层。如图1所示:由下至上,最底层是数据层,来源于MES系统存储的数据;中间层是应用层,是指MES中的各个应用模块;最上层是数据展示层。

 

    图1 三层架构图

    图1 三层架构图


    2 设计及实施


    2.1 设计


    2.1.1 数据库架构设计


    本系统中,所需数据库分为两部分,第一部分是MESSL用户下的配置数据表,它主要负责对综合展示平台前端展示的数据进行配置及修改,满足了数据展示的动态、灵活的需求;第二部分是REPORTUSER用户下的生产数据表,它主要负责接收吉林石化用户所提供的生产数据信息,并作为综合展示平台展示的数据源。


    2.1.2 表空间设计


    (1)系统中数据库表空间分为两个:配置数据表空间(MESSL)、生产数据表空间(REPORTUSER_TABLESPACE)。


    (2)配置数据表空间(MESSL)用来控制综合展示平台前端显示的配置数据,该类数据相对静止,不会随着时间而大幅增加,且基础数据量相对较小。数据文件为:TBS_BASE_DATA.DBF,文件初始大小暂定为200M,自动扩展。


    (3)生产数据表空间(REPORTUSER TABLESPACE)则是用来存储除报表生产数据,这些数据都是动态数据,数据量都会随着时间变大。数据文件为TBS_BUSINESS_DATA.DBF,文件初始大小暂定为200M,自动扩展。


    2.1.3 数据库的安全设计内容


    (1)数据库系统要求用户名和密码的数据库认证机制,防止未经授权用户访问。


    (2)数据库系统对用户进行分组,按用户组关联到相应的用户角色,不同的用户角色赋予不同的操作权限,防止用户越权访问。


    (3)在系统的组态和客户化的开发中,根据不同的应用要求,使用不同的用户身份进行后台的数据库访问,不可不加区分的全部采用管理员身份登陆。例如,业务操作员只能修改特定表中的记录,程序员可以增删数据库中自定义的表,而管理员具有不受限的权限。

  (4)数据库管理员的密码需要定期更换,并需要建立一个备份的帐号,以防不测。


    (5)数据库需要采用自动归档的日志方式,配合系统备份策略,尽可能保证数据安全。


    2.2 Silverlight技术


    吉林石化生产信息平台根据对数据的显示效果的视觉要求,以及对数据稳定性、容错能力的考虑,采取了大量的页面制作技巧以及性能方面的技术应用,因此对页面控件的集成稳定性有较高的要求,在页面控件开发方面,采用较为成熟的微软Silverlight技术进行编写,具有较好的兼容性和稳定性,控件具有良好的使用性,并具有良好的移植性。


    微软Silverlight是一个跨浏览器、跨客户平台的技术,能够设计、开发和发布有多媒体体验与富交互(RIA,Rich Interface Application)的网络交互程序。Silverlight提供了一个强大的平台,能够开发出具有专业图形、音频和视频的Web应用程序,增强了用户体验。


    在图形控件的数据更新方法方面,通过MVC控制器,将更新请求通过MVC控制器接入接口进行解析,并通过控制器接入对应的业务逻辑层,对于数据进行更新计算等业务操作,将计算后的结果数据通过异步传输技术返回数据更新响应,数据更新响应通过MVC控制器传入表现层即综合展示平台进行显示,异步传输技术有助于增加综合展示平台显示效果的友好性。


    2.3 生产信息平台的数据源


    生产信息平台的数据来源于吉林石化公司各分厂调度室的生产报表,而各分厂调度室的生产报表是由MES项目组统一开发的Excel报表,报表运用VBA宏程序,把MES中的实时数据、装置数据、罐区数据及LIMS数据提取到报表中,部分提取不到的数据由调度手工录入到Excel中,通过VBA宏程序保存到MES的Oracle关系数据库中。图2是数据南数据采集一直到平台展示由下向上的一个数据流向。

 

    图2 综合展示平台数据流图

    图2 综合展示平台数据流图


    3 结论


    本文主要介绍了综合展示平台的设计及实施过程。综合展示平台以MES为基础,利用微软Silverlight先进技术,实现界面的直观展示,综合展示平台以吉林石化公司大量的实时数据和关系数据为支撑,抽取了各项业务的主要关注点和指标在大屏幕上进行展示,主要分为两个层次。第一层是总貌层,以柱状图、饼图、曲线图等图形化的方式展示了吉林石化公司原油进厂、炼油生产、化工生产、产品出厂、库存情况、装置运行等整个生产过程中的业务信息。第二层为详细数据分析层,用户可通过点击各个信息主题提供的链接,详细查询各信息主题的详细数据,为生产的精细化管理提供了参考,为公司领导及生产运行处领导及总调度协调指挥生产提供了第一手的数据。

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