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作为钢铁企业制造执行系统的重要组成部分,炼钢连铸生产调度系统一直是工业工程领域研究的热门课题。目前的炼钢连铸调度系统都是针对某个钢厂的特定的现场状况而进行开发的,缺乏适用于炼钢连铸生产调度的通用性软件平台。开发一个通用的炼钢连铸调度系统软件平台可为应用推广奠定坚实基础。炼钢连铸调度系统软件平台可缩短项目开发时间,提高软件复用率。因此,炼钢连铸调度系统软件平台的开发对于提高设计开发效率,加快工程项目进度,并能节约开发成本,提高软件应用效益等方面均具有着十分重大的现实意义。主要内容如下:1.本文以已完成的某钢厂炼钢连铸实际生产调度项目为背景,以开发适用于炼钢连铸生产的通用性调度软件产品为目标,在炼钢连铸生产工艺描述基础上,针对炼钢厂不同的现场情况,总结了炼钢厂调度的一般性和特殊性需求,定义了调度软件平台的一般性功能需求,包括计划编制、计划调整、重调度和人机交互等功能;然后从调度软件平台的角度,对生产工艺、算法调用和数据访问三个方面对软件平台通用性需求进行了分析总结。上述一般性功能需求和通用性需求构成了调度软件平台的总体需求。2.在软件平台需求分析基础上,考虑实际开发要求,对炼钢连铸调度系统软件平台进行总体设计,包括结构设计、功能设计、数据库设计和界面设计。其中结构设计包括功能结构设计和软件结构设计;软件结构设计是根据现有调度软件在系统结构方面存在的复用性要求,选择表示层、应用逻辑层和数据访问层的三层结构作为软件平台的软件结构;功能设计包括调度功能设计和通用性设计。根据炼钢连铸生产过程的动态特性,设计了调度软件应有的基本功能:计划编制、计划调整、重调度和动态编辑器。根据通用性需求,设计了通过设备管理模块调整设备参数(设备类型、设备标识、绑定关系等)的设备配置功能;通过算法调用模块在平台中添加、删除封装好的算法实现程序,从而实现调用各种优化算法的功能;设计了通用性数据访问模块,在数据库、数据表及其字段更改时,只需更改数据访问层的数据链接和数据映射配置文件,就可以方便实现对相应数据库的连接和访问。3.基于面向对象的技术,采用.NET平台下的C#语言和对象关系映射框架NHibernate,对炼钢连铸调度系统软件平台进行了开发。采用设计了UML对炼钢连铸调度系统各类间关系、类的内部结构(属性与方法)以及描述炼钢连铸调度对象间动态合作关系的动态行为模型;然后进行了各个功能模块的软件实现,包括计划编制、计划调整、重调度、动态编辑器、生产指标计算、计划查询、工艺数据维护、系统管理、设备配置、数据访问和平台测试模块。4.应用某炼钢厂炼钢调度实际数据,对软件平台进行实验验证。验证内容包括调度软件的功能验证和平台的通用性验证。平台的调度功能验证包括对计划编制、计划调整和重调度这三个方面的验证。平台的通用性的验证包括设备配置、算法调用和数据访问三部分,包括通过设备添加、删除、工序添加来验证设备配置的通用性;通过调用不同算法来验证算法调用的通用性;通过数据库更改、数据表更改和字段三部分来验证数据访问的通用性。通过对炼钢连铸调度系统软件平台的实验验证,验证了软件平台的调度功能有效性,以及设备配置通用性、算法调用通用性和数据访问通用性。