基于mes炼钢车间生产调度系统研究与应用

而炼钢生产计划与调度的最优化问题是MES系统研究与应用的问题。由于该问J2EEMVCStruts框架，AjaxDWR框：炼钢连铸，生产计划与调度，遗传算法，MES，J2EEi基于MES的炼钢车间生产调度系统的研究与应OFPRODUCTIONANDSCHEDULINGSYSTEMFORSTEEL-MAKINGBASEDONMESThehistoryofalarge-scaleexpansionandalargeconsumptionofresourcesonsteelindustryhaspast.Theonlywayispromotingenergy-savingandemission-reduction,improvingthecontinuous,agile,automaticprocessofproduction,strengtheningthemanagementofenterprise’sinformation.TheManufacturingExecutionSystem(MES)isplayingakeyroleinlinkingthethree-tierstructureoftheenterpriseinformation(ERP/MES/PCS),deliveringthereal-timeproductiondataformanagers,monitoringtheproductionprocess.Theproblemofoptimizationintheproductionplanningandtheschedulingforsteel-makingisthecoreissueintheresearchandapplicationofMESsystem.Becausetheissueshassomefeaturessuchaslarge-scale,multi-objective,complexfeaturesanddynamicuncertainty,usingthetraditionalmethodisdifficulttoachievetherationalallocationofresource.Therefore,itisthekeytheoreticalissuetoexploringtheoptimizationoftheschedulingmodelingandsolutionfortheplanningofironandsteelproduction.Totheseissues,andunderMES,thisthesisresearchedanddevelopedthesystemofproductionandschedulingforaSteelworks.Thesystemselectedreal-timedatabaseofWonderwareInSQLServerandreal-timemonitoringtechnologyofInTouch,achievedtheproduction-linecollectionofdataandthewebreleaseofkeyprocess.Italsosetupaintegrationplatformbetweenprocesscontrolandmanagement,realizedtheflowingandsharingofdataandinformationunderthestructureofERP/MES/PCS.Atthesametime,itweavedtheplanningmodelofconverterandcasterproduction,designeda"geneticalgorithmofself-adaptive,section-codedandself-crossover"tosolvethemodel,andbetterresolvedthisoptimizationproblemofthesteelproductionplanning.Finally,basedontheplatformofJ2EE,combinedtheMVCmodel,Strutsframework,AjaxtechnologyandDWRframework,itcompletedsoftwareimplementation.Accordingtothesystem'sactualresults,theautomaticpreparationofproductionandschedulinghassomeguidingsignificancefortherealproduction.KEY Steel-makingandContinuousCasting,ProductionPlanningandSchedulingGeneticAlgorithm,MES,§1-1机无论规模之大还是影响之深，均可谓百年一遇。而钢铁行业亦受到了愈演愈烈的全球金融的重构建基于ERP/MES/PCS三层架构的CIMS（ComputerIntegratedManufacturingSystems）体系是实及规范化，实现上中下层次中生产工艺信息的畅通与共享[2]。本正是在这样的背景下，并以参与§1-2以生产调度系统为的钢铁企业制造执行系统(MES)的建设是钢铁企业走新型工业化道路的重在生产调度系统中，生产计划的编制又处于地位，本编制了符合生产工艺要求的炉次计MES理§1-3国内外钢铁生产调度系统研究及应钢铁企业生产过程进行深入研究的基础上，国内外的研究运用自动化、计算机技术对实现生产调国外研究及应用现状钢联所属的厂，德国的蒂森、ThyssenKruppTSCR钢铁厂，的新日铁、住友、川崎、钢化和集成化，并能够对生产过程中物质流、信息流和能源流进行综合管理[5]统，实现了板坯连铸作业调度计划的编制工作。该系统采用人工智能和人机交互技术的完美结合实现了接受并自动制定生产计划，工艺设备动态接受并响应过程计算机操作命令，并实现全程在全程编制执行与机组动态调度。该系统在编制和求解计划与调度模型中用到了Petri网理国内研究及应用现状东学也在进行生产调度管理方面的研究，提出过炼钢—连铸生产调度系统模型。整个系统模据合同或者日生产计划情况制定出能够满足生产约束的批量组合计划，在不考虑设备的前提下，§1-4本所做的工作与章节安第二章：制造执行系统（MES）MES产生的背景及其在钢铁企业信息化建设ERP/MES/PCS框架下信息流的种类与特点，为系统在设计与实施中对实时数第三章：炼钢连铸生产计划编制模型及算法产计划的编制问题是整个炼钢连铸生产调度问题的重点与难点问题，该章在详细介绍了炼钢连铸生产过程与工艺要求后，编制了炉次计划与浇次MES的炼钢生产调度系统分析与设计。充分调研系统应用企业信息化建设现状与MES框架下信息流，数据流的特点提出了系统的设计目标与设计原则，完成了系统的总体设计：包括系统功能模块设计，实时数据库的选型、InTouch系统设计、炼钢厂工控第二章制造执行系统（MES）理论研究§2-1MES产生WTO以及经济全球化，中国正逐步成为世界制造业中心。面对日益严峻的国内外系统和过程控制系统(PCS)ERP资源管理系统对车间级执行不提供直接的支持，较差的过程提供实时管理。上述情况造成了企业的信息传递瓶颈，在CIMS三层架构中，上层ERP与底层PCS实时数据的畅通与共享是企业信息化建设能否顺利推进的关键。制造执行系统MES10年来在国内外迅速发展、面§2-2MES在钢铁企业信息化建设中的实现现场与过程控制处理。对生产过程中重要生产工艺数据进行实时并及时分析除此之外，MES还实现生产调度、原料管理、生产管理、人力资源管理、系统资源管理、MES理论和应用研究已取得了较大的成果，MES系统在大型钢铁企业中得到了与应用起步较晚，从事MES系统研究的比较少，成商品化系统为数不多。所以，为提钢铁企业实际应用需求的MES产品势在必行。§2-3ERP/MES/PCS企业集ERPPLC、DCS为代表的自动化技术，在制造行业已经ERPPCS层的构建在企业信息化建设中起到重要的作用，但是ERPPCS层缺乏优化的调度 物料管理销售管理生产管理产品数据 物料管理销售管理生产管理产品数据

IndustrialEthernet/Profibus在三层模型中，最下层的控制系统聚焦于生产设备，以秒为单位设备的运行状况。并对生产过程工艺进行实时，采用先进的控制实现生产过程的优化控制。企业的信息化建设实现了生单位注重生产工艺的运行管理，产品的制造执行过程。上层ERP层作用于生产和销售，主要功能§2-4ERP/MES/PCS下的ERP/MES/PCS集成企业资源管理、生产计划与执行控制、生产现场过程控制是实现数字制造系统的一个有效处理方案。MES2.2所示说明了ERP、MES与PCS的作业互动形式与信息流模式。图间部分的MES系统（执行层）看作是一个通信工具，它为其他层提供现场实时信息。MES图中右边部分的PCS层根据生产计划安排与执行命令控制生产现场相关资源（软、硬件及）销销订单状态、WIP信Fig.2.2Informationstreammodelof点如表2.1所示：Table2.1Comparisonofdifferentinformation 数据来 数据类 实时数

（ERP，

实时数据事务型数据，多方面集成数据，企业

MESERP中的生产计划与事务处理信息。该类数据的用户主要第三 炼钢连铸生产计划编制模型及算法研连铸即为连续铸钢（ContinuousSteelCasting）的简称。各种冶金产品的成型最关键的步骤就是使§3-1炼钢合金钢、产品质量好、冶炼速度快（130020分钟。电炉炼钢即铁、航空工业需要的滚珠钢、耐热钢、轴承钢、仪表工业需要的精密合金等、清洁无污染，适合少3.1所示。钢水通过中间包的缓冲与过滤作用按一定流速不断地流入结晶器，钢水沿结晶器壁凝的推动作用[22,23]。Fig.3.1Simulationdiagramofcontinuouscasting§3-2问题提出与最优炉次计划模 minExpPijXijOjYj(1Xij)Si i1 j i1 PPHPW ngiXijYj

j n

mXij

j Yj j nXij i , j,nKijKkji,k , j,n

THij i,k , j,n

式中，m为待安排计划的合同数；n为待安排的炉次数；Pijj中的合同i的附加费用；Oj j中合同i与组成同炉其他合同由于钢级、宽度和交货期差异所引起的炼钢附加费用。其中：PH为钢级差异所引起的附加费用，定义为：PHF*[max(ST*X,ST*X,,ST*X)ST 1 2 其中，F1为钢级差异附加费用系数 STi表示合同i的钢级max(ST*XST*X,ST* 1 2 PWF*[max(WT*X,WT*X,,WT*X)WT 1 2 F2为宽度差异引起的附加费用系数 WTi表示合同i的宽度max(WT*X,WT*X,,WT* )表示组成炉次j的所有合同中最大宽度；PD为组 1 2

F*(DTDT DT F*(DTDT DT 差异所造成；3.3式表示炉容量包括合同有效装入量与无委材量；3.4表示每个合同仅能装入一个炉次成同一炉次的合同的钢种必须一致；3.8式表示表示组成同一炉次的合同的厚度必须一致。最优浇次计划模组成同一浇次中的最大炉次数过中间包的（中间包耐火材料的mmminExpPij i1 PPHPW XijXij i m

j n

m2XijXij

j ,i , j,n

KijKkji,k , j,n

THij i,k , j,n

间包 分别代表由钢级、宽度和交货日期的差异所引起的炼钢附加费用。附加费用主要由于合同钢级、宽度、交货期差异三部分造成；3.11式表示所有炉次全部被安排，并且3.13X0、1变量；3.14式表示组成同一浇次的炉次中钢坯钢种必须一致；3.15式表示§3-3遗传遗传算法（GeneticAlgorithm，GA）是模拟生物进化论的自然选择机制和遗传学中的生物机器学习、工业优化控制、自适应控制、生物科会科学等方面都得到了广泛的应用[29]。遗传算法的形成与发某一物种通过选择淘汰，变异，遗传等规律产生适应环境变化的优良，完成该物种遗传算法的概念源于Holland教授编写的《自然结合人工智能系统的适应性》一书，它模拟文“优胜劣汰、适者生存”进化过程，通过模拟遗传变异理论：在迭代过程中保持既有的遗传算法的基本概念适应度（fitness）：表示某一对环境的适应能力，适应度是遗传迭代过程中选择最优遗传算法的基本步骤步骤2：初始群体。为了增强遗传算法迭代优化的效果，需要初始化一定数量的由组成的种群，初始种群中的数量称为种群规模。步骤3：计算每个的适应度。一般用适应度函数值来评价遗传算法中一个（解）的代步骤等；否则返回步骤3。参数算子遗传算法中需要用到的运行参数主要有交叉概率Pc、变异概率Pm、群体大小M等，下面有效迭代过程。所以，Pc一般设置初始值0.04-0.99之间。Pm过大，就有可能破坏掉很多优良，同时因为一些不必要的操作使迭代进程缓慢；若取值太小，则变异操作产生新的能力和抑制早熟现象的能力就会较差。所以，Pm初始设置为0.0001-0.1。MM表示初始化可行解的个数，对遗传算法能否较好的进行迭代优化过M较小时，可提高遗传算法的迭代优化速度，但降低了群体的多样性，降所以，M合理的初始范围为2-100。§3-4炉次计划的遗遗传编码影响该算法运行效率的关键步骤[35]&，673、4号合同安排在第一个炉次中，1该向量作为遗传算法的，&的个数即表示安排的炉次数，每两个&之间的数字组合即表示该炉次所包含的订单，最后的&后面数字组合即表示没有安排生产的订单（若为空则表示全适应度函数FitxfxFitxfx Fit(x)cmaxf( f(x) 0 0公式(3.16)中cmax为fx)的最大值估计。若目标函数为最 Fit(x)f(x) f(x) 0 0公式(3.17)cmin中为f(x)的最小值估计。此方法是对上法的改进，称为“临界点构造法”，但Fit(f(x)) 1cf(

c0,cf(x) Fit(f(x)) 1cf(

c0,cf(x) Fit(x)Exp[PijXijOjYj(1Xij)Sigi i1j j i1竞争选择策略选择（Selection）又称或繁殖（Reproduction），选择算子保证了遗传算法在运行过程中“适 适应度为f，则被选择的机会为P 1最优保存法就是在迭代过程中把群体中适应度值最高的不进行交叉变异操作而直接到行选择，记录下被选中的数量N；再利用最佳保存法将上一代的最佳直接下来。为了保持群体总体规模不变，需要从产生的新群体中淘汰N个适应度较低的，再将用适应度比例法选中交叉操作交叉（Crossover）又称重组（bination）或配对（Breeding，是按一定的交叉概率随机选择两个，并按某种方式相互交换其对应部分，从而产生两个新的的操作过程。交叉操作周期交叉等。二进制和十进制编码的遗传算法通常采用单点交叉（3.1所示）和多点交叉方式。3.1Table3.1SimplepointAB于某一个炉次，按照上述方法编码的，传统的两个之间交叉操作在此不能适用，但由于每个都有“&”符号进行分段，所以本算法拟用不同段之间的“自交叉”进行交叉操作。即对内的每一个，在交叉概率内与随机选择的同组内不同炉的（包步骤1：选择某个欲进行交叉操作的，如某34&12&57&6，选中第一炉3号合同步骤3：随机选择不同炉（包括未安排生产的）的某一合同作为候选交叉对象，假设选中第二炉的2号合同作为交叉对象：34&12&57&6；作，该变成：24&13&57&6，否则返回步骤1。依次对每个进行交叉操作。变异操作所谓变异运算，是指依据变异概率Pm将中的某些值用其它值来替换，从而形成一个新的。遗传算法迭代过程中的变异运算是产生新的辅助方法，它决定了遗传算法的局部局搜索和局部搜索。变异算子的设计包括两方面的内容：确定变异的位置和进行值替换。步骤1：在变异概率内选定欲变异的（包括未安排生产计划的），如34&12& 4&1 2&5 7&6；步骤3：判断变异后是否仍然成同炉的条件（总重量没有超过炉容量，如果是则“变异”到“变异目的地”，4&12&57&63，否则，返回步骤1。依次对每个进行变异操作。参数算子的选择与处在进化过程中，fitmaxfitmin的接近程度反映了整个群体的集中程度，二者越接近，遗传算法越 集中，其中参数0bb越接近于0，该式就越容易满足，从而越容易判断为“集中”。fitave与fitmax的接近程度则反映了 越集中。当fitavea时，认 参数0.5a1a越接近于0.5fitavea p fitav a,fitmi Pc

1p

fitmifitma

fit

ma

fit

ma

其他p fitav a,fitmi Pm

1p

fitmifitma

fit

ma

fit

ma

度和不断产生新的整体推进迭代过程的效率。同时，对Pc和Pm的调整作用于整个群体，而不交叉遗传算法”，具体求解过程如图3.2所示。§3-5浇次计划的遗NYNY 3.2Fig.3.2Flowchartofgenetic数过中间包；度分组，再根据中包计算每组需要浇注的最少浇次，得到最小浇次数后再继续该组进行遗传算法§3-6实验实对钢铁企业计划编制凭经验手工编制的2009-08-01至2009-08-02这两天内的合同重新编制生步骤1：准备实验数据：查询2009-08-01至2009-08-02期间的合同安排生产，如图3.3生产合同Fig.3.3Thequeryofproduction2：参数的输入：为体现数据对比的真实性，排除其他外界因素干扰，特安排两种排产求解方法采用相同参数，设置种群大小为50，迭代次数为100，以及初始化各个惩罚系数，具体如下图3.4所3.4Fig.3.4Theinputof3：按文献方法生成炉次计划：为体现数据的对比，特代码实现了文献（38）中的算法。点击“文献方法生成炉次计划”按钮，生成结果如图3.5所示：Fig.3.5TheplanningofconverterbythewayfromFig.3.6Theplanningofcasterbythewayfrom 图3.7 Fig.3.7TheplanningofconverterbythisFig.3.8Theplanningofcasterbythis数据对比与分析Table3.2 omparisonoftheplanningof72Table3.3 omparisonoftheplanningof66654

在满足生产工艺的前提下，能安排的客户合同编入生产计划，减少无委材量，减少中间产均浇次有效生产吨数分别增长30.3%，25.1%，大大提高了生产设备的使用效率；11.3%65个，大大提高了吨钢生产第四章基于MES的炼钢生产调度系统分析与设计§4-1项目应用企业该项目应用企业是重点大型钢铁联合企业之一，目前已达到400万吨钢的生产能力。钢区分为转精炼区域：2座45t钢包精炼炉；连铸区域：机流方坯连铸机台、机流方坯连铸机台、 流板坯连铸机1台。主要技术和设备为国内制造。为了发挥设备能尘系统基础自动化控制。炼钢厂主要工艺布局如下图4.1所示：铁 混200T*3LF4.1Fig.4.1Flowchartofsteel精炼炉系统包括1＃、2＃精炼炉设备，其PLC设备均采用 炼炉上位机操作站采用PROFIBUSDP通信协议与PLC设备进行通讯，组态 WinCC4.02；2＃精炼炉上位机操作站采用MPI通信协议与PLC设备进行通讯，组态目前生产计划的编制工作主要根据用户合同订单和市场评经验人工手动完成，不仅工作量CIMS三层架构的角度来看：纵向方面，MES、PCS层尚未实现有效集成，无法建立底层实时框架，同时，MES、ERP层也处于相对独立状态，MES无法为上层ERP提供所需数§4-2MES下信息流通与共享的要求，对于炼钢—连铸生产调度系MES系统最后能够覆盖炼钢厂生产全过程的合同处理、计划编制、质量管理、炉次、成品管理、成本核算、综合查询和统计分析等功能，并与CIMS中销售管理、xml，excel§4-3MES管理、质量管理、基础信息管理、炉次、成本核算和综合查询等方面的功能。如图4.2所示，生产调度系统功能模块以及与外部系统间存在以下关联：订单数 生产数炼钢区数据炼钢区数据需 需生产指 生产实绩质检要 钢水成4.2MESFig.4.2FunctionchartofMES作业计划产工序。同时将该作业计划传送给生产总调度组织生产。并能实时、生产计划的完成情况。同时,能再现以前生产计划的执行情况。作业计划模块类图如图4.3所示：质量管理生产计划生成后，MESERP质量管理系统。ERP质量管理系统可根据积累的大量数据进行统计分析，制定工艺与管理标准改进计划，以材MES质量管理模块。同时质量管理系统对产品的检化验记录与质量标准进行核对做出质量判定，将判定的结果传送给炼钢MES系统，完成对产品质量的标注与。基础信息管理如图4.4所示：4.3Fig.4.3Classdiagramofscheduling标质量数标质量数仓库数产品结工属物物物物Fig.4.4Structureofbasedinformation生产进程管理与炉次通过炼钢、炉外精炼、连铸自动化系统或通过少量的操作终端数据录入，收集工艺过程物料管理综合查询成品管理生产、入库到销售的全程质量，每一批产品都标有唯一的批号识别，提高动态、真实的库存管理成本核算工费用及用等。§4-4

另一方面，生产调度系统的实时是保证生产设备正常运行与及时、正确的应对现场突况的关键。建立一个稳定、实用并且易于操作的系统，是MES框架下首先考虑的问题。础的，以组态发布实时（InTouch组态实现）为保证的生产调度系统的技术解决框架。实时数据库技术仅依靠传统的关系型数据库技术不能完全解决，因为关系数据库难以满足频繁的大量所需速实时数据库RTDB（Real-TimeDatabase）是数据库系统发展的一个分支，它适用于处理不断更新合的产物，一方面，它利用数据库技术来解决实时系统中的、分析处理问题，同时利用实时和一个历史模块组成，最上层通过应用接口实现与应用程序的[43]。这个结构适合大部分实时数应用接口磁模应用接口磁模高缓实模磁模磁模接口接口接口接口高速缓存实现了RTDB实时数据的及时性，因此RTDB中都有高速缓存，如上图所示，通过接口，高速缓存的数据得到不断的更新，而当上层读位号的时候，RTDB通过返回缓存的值通常RTDB的读写操作是通过RTDB接口来实现的，该是针对国内外各种实时数据DCS、PLCIOServerIOClient客户IOServerRTDBIOClient，并把IOClient发送的数据写入数据库。Hisaver有着极其广泛的应用前景。国外对RTDB的研究非常关注，尤其是、英国、德国、瑞典等国起步较早，典型的有Wonderware公司的IndustrialSQLServer，OSIsoft公司的PI(PlantInformationSystem)，以及HiPAC、ZipRTDBMS等系统[43]。实时数据库选型制实时数据库，是Wonderware整个工业平台的历史记录数据库。以高分辨率直接从大量的产及配置数据集成在一起。InSQLServer充分利用 时生产可使用Wonderware工具或数以百计的前端包，来监视、分析及报告其生产过程[44]。本系统选择了InSQLServer8.0作为MES实时数据库平台。InSQLServer8.0的功能描述如4.6所InSQLInSQLServerSQLInSQLDBSI/OSQL4.6InSQLServer8.0组态InTouch实时系统设InTouch是Wonderware公司开发的世界上第一个集成的、基于组件的工业自动化组态。它具有世界领先的便于高效、快捷地配置用户的HMI（人机接口界面）和面象的图形开发环境，Inouch现场LC数据是通过标记名来实现的，标记名分为变量和外部I/O变量，区别是后—OerrL通讯。/OSereonderware,NetDDE、Suin和O等协，在虑协繁的前完外备的，高4546。本系统整合InSQLServer实时数据库及InTouch实现实时和关键工艺的组态画面讯均由这台ApplicationServer来实现。它继承了原有架构强大的设备连接能力，利用传统的I/OServer和新一代的DAS服务，可以连接到成百上千的控制系统和设备，并地集成到ApplicationServer中，用户程用户程IE浏览ApplicationInTouchInSQL服务InTouchApplicationInTouchInSQL服务InTouchInTouch现场现场现场图4.7InSQL+InTouch+Application架构区域不同PLC系统中约5000点生产工艺数据收集和关键工艺画面的Web发布，操作员通过画面便可相应设备运行情况。搭建了过程控制与生产管理之间信息集成平台，实现了炼钢生产过程在炼钢厂工控网络改造与实时方同时，实时是MES框架下的重要功能模块，数据的自动不仅可以彻底抛弃手工记录、人工统计等工作方式，把岗位操作工从繁杂工记录模式中解脱出来，而且对促进ERP/MES/PCS三层框架下数据流与信息流的共享与畅通起到积极的作用。SA/CA公司ApplicationServer服务器数据。组态WEB服务器提供组态画面在IE上发布服务；实时数据 据服务器WonderwareInSQLServer上，如在编制连铸工艺监督记录时,根据炉号实现各流拉速、结晶钢种时温度钢种时温度拉温度，温差1#,2#,3#工图4.8数据自动Fig.4.8Flowchartofautomaticdata第五章炼钢生产调度系统的实§5-1J2EE技术体系开发完成，具有高效稳定、安全可靠、良好的可移植性和跨平台性等Struts框架与MVC模式的实现能，如图5.1所示。模模控制控制 方法调 事Fig.5.1RelationshipsandfunctionsofMVC下面就本系统“转炉工艺监督”模块的实现具体介绍 部分手动录入，并现操作者在个限范围对“工艺监督记录表”的增、删、改、查等功能。在JavaebconAcon类，封装同一业务逻辑内的一系列操作方法（method属性区分各个方法，节省了类的数目，同时使用DispatchAction类时，在Struts的配置文件（Struts-config.xml）进行配置中，需要设置 name="zlscsjForm"scope="request"<forwardname="search"<forwardname="update"<forwardname="insert"<forwardname="delete"WebActionServletActionServletStruts文件中的配置信息，并根据文件中的各模块配置来初始化相应的配置对象，当用户的请求督“查询”功能描述Struts的具体工作流程：Struts的配置文件中查找匹配该请求（zlscsj.do）的<action>子元素，如果不存在，则返回zlscsjFormzlscsjForm对象中，并将zlscsjForm对象放入Scope属性指定的范围内；对象，则表单验证成功。否则表单验证失败，ActionServlet将请求转发给Input属性指定的页面；前端控制器将控制权转交给<action>元素Type属性指定的com.das.technicData.Struts.ZlscsjActionZlscsjAction类对象不存在，则创建该类对象。并根据zlscsj.do?method=search选择执行ZlscsjAction类封装的search()方法；此时，ZlscsjAction类的search()方法中进行业务逻辑处理，并返回一个ActionForward对象。控制权被交回ActionServlet，ActionServlet将返回的map.findForward("search")对象与<action>元素户都浏览器显示结果。完成了转炉监督记录的“查询”功能。该具体过程如下图5.2所示：模FormJavaSearch()1:HTTP5:HTTP视Struts-Fig.5.3Monitoringrecordsqueryof1#BOFAjax(AsynchronousJavaScriptandXML)是由JesseJamesGarrett，中文意思是异步的JavaScriptXML。它并不是一门新的语言，而是几项技术按一定的方式组合在一起，在共同的协作JavaScript、XHTML、CSS、DOM、XML、XSTLXMLHttpeAabbAax实现了Ax的b应用的异步交互模式，也就是当客户端发送请求后不需要等待服务器响应完毕，此时用户仍然可以进行其它的操作任务，如b表单操作，而浏览器也会继续对用户与页面的其它交互所以Web服务器的处理时间大大减少了[49]DWR（DirectWebRemoting）是一个开源的类库，可以实现Ajax技术。它可以允许在浏览器里的DWRAjaxJavaJavaScript代码，给用户的体验就如同传统Java函数调用返回值，实现界面的局部刷新功能。但是，在异步模式下，下面，以“精炼炉工艺监督实时”为例，介绍Ajax技术和DWR框架在本系统中的应用精炼炉（LF炉）LF炉生产情况的实时监督与基本数据的记录。由于本系统连接到站成分、出站成分、成品成分等。当工艺监督人输入“炉号”后，AjaxDWR框架实现的局部刷新功能便异步返回该炉质检数据并及时显示在JSP页面中。关键步骤如下：前端页面“炉号”控件触发onblur=lhchange(this)，并将自己当作参数调用JavaScriptfunctionlhchange(element){varlhvalue=varpatrn^([0-9]{1})(\-)([0-9]{5})$正则表达式验证炉号格式if(!patrn.exec(lhvalue)){}k:function(data){if(data!=null){}}DWR通过配置文件（dwr.xml）配置JavaScript方法中句柄（CfFromSql）与JavaBean类<createcreator="new"<paramname="class"检数据库，返回该炉的质检成分（该返回值为List(Map)的类型。DWR框架与Ajax技术完成精炼炉工艺监督实时的过程如图5.4所示

异步返

Fig.5.4FlowchartofDWRframeworkachievingajax图5.5精炼炉工艺监督实时结Fig.5.5TheResultsofreal-timedataacquisitionforrefiningfurnace§5-2模块设Struts框架实现的控制转发功能：页面请求“productPlan.do?method=search”，Struts配置文件(Struts-config.xml)pathActionProPlanAction.java回一个ActionForward对象与<action>元素中的<forward>子元素进行匹配，并将请求转发给指定的JSP页Fig.5.6Interfaceoforderlaunch()方法，模型收集参数并开始执行，最后将执行结果异步返回给ProductPlan.jsp实现动态显示与页面的局部刷新。如下图5.7所示。排的合同的即时显示功能，如下图5.8所示。Fig.5.8Manualadjustmentofproduction高竞争力有积极的推动作用，同时，生产计划动调节实现了人机交互功能，对客户订单的变更做§5-3该系统于2009年5月投入使用，目前系统运行稳定。对提高企业的生产能力、产品质量、减少库提高对客户订单响应能力及交货的及时性。传统的人工排产效率低下，对合同的变更无法做到及时响应，往往造成资源浪费或延期交货的现象，而该系统的运行能避免这些问题，一旦用户订单或；在MES框架下，InSQL实时数据库和InTouch实时的使用实现了生产工艺数据收集和与ERP/MES/PCS三层结构下信息流，数据流的畅通与共享，积极的促进了企业的信息化建设道§6-1建设ERP/MES/PCS三层结构的CIMS，提升钢铁企业竟争力和持续发展的动力是世界钢铁业普MESMES的炼钢连铸生产调度系统，提高了企业对决策的执行能力，实现了生产信息与实时数据在CIMS三层架构下的流通与共享；同时，炼钢连铸生产计划的编制问题是整个生产管理系统的问题，本论MES理论，结合钢铁企业生产的实际特点和企业信息化中存在的问题，提出基于生产计划的编制问题是整个炼钢连铸生产调度问题的重点与难点问题，在详细介绍了炼钢MES框架下信息流，数据流的特点提出选型，InTouch系统设计，炼钢厂工控网络改造与实时方案等。以J2EE为开发平台，融合MVC、Struts、Ajax、DWR等技术框架，编码实现系统。并根据系生产过程与ERP/MES/PCS三层结构下信息流，数据流的畅通与共享。§6-2作业计划与动态调度是钢铁企业MES内容和，在炼钢连铸生产工艺中,由于工艺路径MES理论指导下开发的生产调炼钢和连铸是两个连续的生产过程，但本编制的两阶段模型联系还不够紧密，未达到一体如何更好的利用这些较成优化算法求解生产计划编制模型是今后研究和算法改进的重点。 庞新富,,.炼钢连铸动态调度方法及其应用[J].石油化工高等学校学 ,,.一种求解连铸生产调度问题的非线性遗传算法[J].计算机工程与应 宁树实,,.基于准时制思想的炼钢—连铸生产动态调度算法[J].信息与控 J.Neuwirth.AproductionschedulingsystematthestahllineGMBH[J].InternationalConferenceOnComputerizedProductionControlinSteelPlant,2006,11(6):342-350Oaraif.TheIntegratedProductionPlanningandSchedulingSysteminKashimaSteelXUANH,TANGLX.SchedulingahybridflowshopwithbatchproductionatthelastKUMARV,KUMARS,TIWARIMK.Auction-basedapproachtoresolvetheschedulingprobleminthesteelmakingprocess[J].InternationalJournalofProductionResearch,2006,44(8):1503-1522卓秋明.炼钢连铸热轧生产调度系统的实现[D].太原:太原理,,.连铸—热轧生产制定轧制单位的模型和算法[J].信息与控制李霄峰,,.炼钢连铸系统的动态调度模型和启发式调度算法[J].交通大学学柴天佑,,.基于三层结构的流程工业现代集成制造系统[J].控制工,,.钢铁企业MES中的计划调度系统[J].冶金自动化,2004,28(1):22-Nash,Mike.MES-APananceaforthePlantPain[J].ManufacturingComputerSolutions,2004,许文砚,华.面向MES的车间生产调度系统的研究与实现[J].电气技术与自动REYNOLDSAP,MCKEOWNGP.ConstructionofFactorySchedulesUsingReverse,.冷轧生产线机组作业计划过程中的投料混合比算法[J].计算机集成制造系OKANOH,DAVENPORTAJ,TRUMBOM.MetalFinishingLineSchedulingintheSteelIndustryIBMJournalResearch&Development,2006,27(5):811-,王秀英,.基于变约束规划模型的炼钢连铸动态调度[J].控制理论与应DREXLA,KMMSA.Lot-sizingandScheduling.SurveyandExtensions[J].EuropeanJournalOperationResearch,2004,99(2):221-235宁树实.炼钢一连铸一热轧生产调度研究及应用[D].大连:大连理工大学Park,HuaGyoo,Baik,JongMyung.ADeveloofObject-OrientedSimulatorforManufacturingExecutionSystems[J].Computers&IndustrialEngineering,2008,37(2):239-242,.管理信息系统原理与应用[M].:人学. parativeadvantagethrou