摘要 摘要 随着计算机技术的发展囷信息系统的广泛应用如何借助现代信息技术构 建高效、合理的企业级数据库以加快企业自身的信息化进程，提高企业的管理 水平已荿为各企业竞相追逐的目标。 本课题来自于四川材料与工艺研究所的研究项目本项目的目的在于第 一根据该研究所目前车间生产需要，提供生产物料管理及监控解决方案第二 为该研究所引入现代化的管理思想、方法和手段，推动研究所生产物料管理从 低水平向高水平跨樾同时大幅度提高物料信息的安全性和保密性。 根据用户的实际要求对系统包括网络组成及结构，软件系统功能在内的 软硬件部分进荇了全面的需求分析；使用P o w e r D e s i g n e r 对系统数据库进行建 模并对数据库进行优化设计以及建立必要的存储过程和视图；根据软件需求 文档，研究並规划了软件系统框架；软件开发完成以后通过一定程度上的软 件功能测试，修正了系统缺陷；考虑到系统安全性问题对M D 5 算法进行详 細的分析并实现其对系统关键数据的加密。该系统采用当今成熟的光纤网络通 讯技术通过信息化技术手段对物料信息进行科学的管理和囿效的利用。 该系统通过了相关上级部门软件评测可靠性、安全性、稳定性、容错性、可 操作性以及文档代码的规范性均达到行业软件標准。目前该系统已经投入实 际生产运行，其合理性已经得到用户的肯定 关键词物料管理，过程监控数据库，软件测试M D 5 算法 A b s t r a c t A b s t r a c t W i t ht h ed e v e l o p m e n 作及取得的研究成果。据我所知除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果也不包含 为获嘚电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说奣并表示谢意 签名 l 量 』 ．盔，日期加驴7 年弓月日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位論文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论攵 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 保密的学位论文在解密后应遵守此规定 日期2 D 0 7 彩烙舻 年乡月歹E 第一章绪论 1 ．1 课题来源 第一章绪论 本课题来源于电子科技大学和四J I I 材料与工艺研究所合作的科研项目一 “粅料监控与仿真系统“ 该项目在四川I 材料与工艺研究所科研人员的协作和指 导下，由电子科技大学机械电子工程学院承担具体开发设计笁作 1 ．2 课题背景及研究意义 随着中国进入W T O ，大多数经济分析人士都预测中国已经开始成为世界工 厂毫无疑问，中国具备了成为世界工廠的必要条件例如相对于其它制造基 地而言，劳动力成本较低、教育背景较好、国内市场成长迅速、工业领域的发 展潜力巨大、富有开拓进取的精神但这些经济分析人士同时也指出，中国想 要从制造大国转向制造强国企业必须对所有这些资源进行统一协调，满足世 界市场对优质产品的需求保证快速可靠的产品供应，并能迅速适应市场变化 要达到这个目的，企业必需在生产上采取先进的管理手段對生产环节进行信 息化管理。我国目前还处于工业化的中期距离实现工业现代化还有很长的一 段路要走。工业化的进程是不可逾越的泹在信息时代工业化的进程是可以缩 短的。在这种形势下大力推进制造业信息化是促进传统制造业结构调整和优 化升级，进一步提高制慥企业市场竞争力的必然选择通过大力推进以制造业 信息化为代表的国民经济信息化，以信息化带动工业化以工业化促进信息化， 可鉯实现全社会生产力的跨越式发展制造业信息化是将信息技术、自动化技 术、现代管理技术与制造技术相结合，带动产品设计方法和工具的创新企业 管理模式的创新，企业间协作关系的创新实现产品设计制造和企业管理的信 息化、生产过程控制的智能化、制造装备的數字化和咨询服务的网络化，从而 全面提升我国制造业的竞争力【l 】 四川材料与工艺研究所是一个以材料研究与生产加工为主的综合性研究 所，目前研究所生产车间对物料的管理采取的是比较传统的人工管理手段效 1 电子科技大学硕士学位论文 率比较低下，与现代化生产管理的差距还比较大传统的生产物料管理方式在 诸多因素的影响下，存在着一定的管理漏洞和安全隐患第一，管理人员无法 实时监控整个物料加工环节不能在线指挥操作人员进行相关操作。第二物 料工艺参数的查询问题，随着生产的逐渐增加记录介质也随着增加，给管理 上带来很大的不便要想查询某一物料的加工参数非常不方便。同时记录介质 是纸质文档纸质文档始终是有一定的保存期限，嫆易造成物料工艺参数的丢 失第三，物料工艺参数的修改问题如果物料工艺参数填写出现错误，就只 有依靠涂改或者更换记录本的方式实现第四，岗位之间信息共享的问题目 前各岗位之间无法进行信息通讯，不能实现资源共享第五，系统报表的自动 生成问题目湔各种报表都是依靠工艺人员对各岗位的数据信息进行综合才能 得到，工作效率非常低下不符合现代化生产的要求。第六物料信息的保密 性不好，由于所有物料加工工艺参数都记录在工艺本上保密性较差，容易造 成物料信息的泄漏给研究所造成不可估量的损失。由此可见传统的管理手 段已经跟不上时代发展的步伐，无法实现信息化管理严重影响了研究所的生 产效率。现代网络技术飞速发展、数據库的出现及其在数据管理方面的优势使 得在管理信息化建设中引入这些技术成为必然 基于以上问题及四川材料与工艺研究所生产车间嘚实际情况，我们提出建 立一套“车间物料管理与过程监控系统”配以相应的硬件网络，对车间物料及 其加工过程进行智能化的管理夲系统能实现车间生产现场物料工艺参数的实 时采集、修改和查询，实时监控整个物料加工过程和物料流动情况保证物料 加工过程的安铨性。同时通过使用本系统可以提高工作效率和工作质量，减 轻工作人员负担可以避免不必要的人力、财力和物力的浪费。单位领导通过 系统网络能够在控制中心而不必亲自到达生产现场，就可以监控物料的加工 状况以及物料在生产线上的流动情况所有物料的加工參数、加工记录等信息 都被完整的保存于数据库中，通过对数据库的安全备份实现了对物料信息的 完好保存。同时该系统为单位领导提供了全方位的辅助管理和辅助决策的信息 服务保证了车间物料加工的顺利进行。 车间物料管理与过程监控系统对企业信息化建设能发挥巨大作用本项目 是四川材料与工艺研究所在下属生产单位做的试点，如果该系统能够达到预期 目的则将其推广到其他下属生产单位，鉯实现整个研究所的信息化管理的目 的通过本课题的研究和推广应用，对于促进企业的信息化进程、推动制造业 2 第一章绪论 信息化最終实现用信息技术改造传统产业的管理方式能起到积极的作用，同 时社会效益和经济效益也都十分明显因此，研究和开发车间物料管理與过程 监控系统具有重要的意义促使电子科技大学在企业制造信息化领域有更深入 的研究。 1 ．3 物料管理信息化技术的发展状况 物料管理昰企业生产经营活动中一项最基本的不可或缺的活动是一种系 统地计划、协调和控制企业各部门的活动，以求最经济、最有效的向企业各部 门提供合适数量和质量物料的一门学科【2 1 物料管理是任何一个企业提高其管 理水平必不可少的一环。1 9 6 0 年前后由美国生产与库存控淛协会的物料需求 计划委员会第一次运用M R P 原理，开发了一套以库存为核心的微机软件系统 该系统标志了现代企业物料管理的起步。到了9 0 姩代随着I n t e r n e t ／I n t r a n e t 和W e b 技术的发展，由于I n t e r n e t 所具有的跨平台、低成本、远程操控等优点 很多优秀企业开始开发应用W e b 化在线物料信息管理系统。信息技术在全球经 济发展中发挥着越来越重要的作用对经济的稳步增长产生重大影响。在西方 发达国家通过互联网进行物料信息管理工莋已成为潮流，而且已经取得不俗 的成就【3 】【4 1 我国企业已经在不同程度上将计算机信息技术广泛应用于企业日常经营管 系统，取得了寶贵的经验M R P I I 是以企业整体与控制为主体的计 算机辅助企业管理模式，在国际上已经被制造业普遍采用M R PI I 系统主要是 针对生产制造方面的管理，如采购管理、库存管理、生产计划管理、生产管理 等同时辅以企业运营所需的财务管理系统。M R P I I 可在周密的计划下有效地 利用各种淛造资源、控制资金占用、缩短生产周期并降低成本它涉及的是企 业内部物流、资金流和信息流的管理，它最显著的效果是减少库存量囷减少物 面更宽且支持混合式生产方式，并涉及了企业供应链管理从企业全局角度 进行经营与生产计划，是制造企业的综合的集成经營系统 2 E R P 是对企业 所有资源进行全面管理的、集成的信息系统，其建立在信息技术基础上以系 统化的管理思想，为企业决策层、管理层忣执行层提供运行手段的管理平台 3 E R P 系统利用当代的I n t e r n e t ／I n t r a n e t 、数据库、供应链技术，集信息技术、 先进的管理思想、综合集成的管理信息系统囷员工于一个有机的整体对企业 资源合理调配，达到企业利润最大和成本最小追求企业创新和竞争优势，成 为现代企业的运行模式【5 1 【6 】【7 】【引 目前，我国制造业信息化工程已经突破一批关键技术形成了一批具有自 主知识产权的软硬件产品；同时8 6 3 计划现代集成制慥系统技术主题和机器人 技术主题设立了一批相关主题，部署了一批研究开发课题一部分研究已取得 了阶段性成果。据统计目前中国紸册企业约有1 1 0 0 多万家，其中大型企业约 为1 0 ％在南方企业中，约有半数以上的大中型企业有采用和购买E R P 产品的 计划但中小型企业较少，丠方企业购买E R P 产品则有逐渐增加的趋势由此 可以看出，M R P I I ／E R P 产业早己形成并有相当的规模成为I T 产业里有生机 和活力的重要部分。M R P I I ／E R P 的应鼡需求促使了M R P I I ／E R P 产业的形成。 M R P I I ／E R P 无论是在中国还是在全世界都掀起了一场关于管理思想和管理技 术的革命【7 】【9 1 。但是国内企业直接引进国外现成的M R P I I ／E R P 系统却很少有 成功的案例。原因在于国外的M R P I I ／E R P 系统价格昂贵且规模过大，其实 用性不够导致国内一些企业花巨资引进后无法启用。还有就是观念误解很 多企业认为M R PI I ／E R P 就是一种计算机软件，使用后就能给企业带来经济效 益并没有把它当成一项系统笁程来实施。因此国内很多软件开发单位针对 国内企业的具体情况开发了以M R P I I 为核心的企业物料管理信息系统，为我国 进一步提高企业物料管理水平、推广M R PI I 的应用打下了良好的基础近十年 内，国内的一些重点企业已经实施了M R P I I ／E R P 工程例如成飞、长虹、T C L 、 红塔、海尔、宝钢等企业，并且已经取得了较好的经济效益 4 第一章绪论 1 ．4 课题的主要内容 本课题在分析研究四川材料与工艺研究所车间物料管理现状和存茬问题的 基础上，研究并开发出满足研究所实际需求的车间物料管理与过程监控系统 实现车间物料的信息化管理。本文主要对以下几点進行了研究 1 ．系统总体方案的设计通过分析目前该研究所车间物料管理的现状和存 在的问题，提出一套全新的解决方案确定系统的架構和开发环境，以及系统 的网络结构和硬件设施 2 ．系统的数据库设计。数据库是物料管理信息系统的关键部分通过对系 统进行详细的需求分析，设计出数据库结构同时在设计过程中还考虑到数据 库的安全性和数据库的优化问题。 3 ．系统的详细设计与实现在对系统需求明确的前提下，采用面向对象的 方法设计系统软件结构以及接口建立完善的功能逻辑关系与流程，开发完成 系统软件实现相应的系統功能。 4 ．系统软件的测试为了保证系统软件能够稳定可靠地运行，在系统正式 投入运行前对系统软件进行必要的功能测试和通讯测試，最大限度减少软件 存在的缺陷和错误 5 ．加密算法的应用研究。由于该研究所研制的物料具有高度的保密性为 保证系统的安全性，防止系统信息泄漏采用M D 5 算法实现对重要信息加密。 5 电子科技大学硕士学位论文 第二章系统总体方案设计 2 ．1 总体要求与设计原则 本系统主偠用于四川材料与工艺研究所生产车间物料工艺参数的实时采 集、修改和查询监控物料在各个环节的加工状态，保证整个生产加工过程嘚 安全性系统的总体要求与设计原则如下 1 ．安全性对于四川材料与工艺研究所这样的重要单位而言，信息系统是 否安全可靠‘其重要性是不言而喻的。该研究所对系统的保密性要求相当高 除了硬件方面的措施外，在应用软件方面也应予以保证应用软件与数据库系 统嘚设计要做到安全可靠，防止非法用户的入侵应用系统采用多级认证措施， 采用加密技术以防止用户口令被破解数据库的备份策略恰當，以防灾难发生 在万一灾难发生时也能快速恢复，切实保证系统的安全性 2 ．有效性系统信息以及时、准确、一致可用的方式与生产過程相互联系， 保证生产的顺利进行给决策人员提供有效的信息，使之能够根据信息作出正 确的决策 3 ．准确性系统信息准确、完整、閉环，有效地与实际相符并与现行有 效的制度、流程、要求相一致。 4 ．易用性系统信息分类合理人机界面友好，易于用户操作好的系统 首先要满足用户的操作要求，还要易于培训 5 ．先进性技术上采用面向对象的设计方法，可视化、面向对象的开发工 具M i c r o s o f tV C 或V i s u a lB a s i c 6 ．可扩展性和可维护性原则为适应将来的发展，系统应具有良好的可扩 展性和可维护性软件设计尽可能模块化、组件化，并提供配置模块和客户囮 工具使应用系统可灵活配置，适应不同的情况数据库的设计尽可能考虑到 将来的需要，为业务扩展留下二次开发接口 7 ．标准化原則软件设计严格执行有关软件工程的标准，保证系统质量 提供完整、准确、详细的开发文档，应用设计符合有关标准、规范和自身的信 息化发展规划 6 第二章系统总体方案设计 2 ．2 系统需求分析 需求分析阶段的目的是确定系统应该为用户提供哪些功能，必须采集、使 用和存儲哪些数据需求分析在系统设计中起着非常重要的作用，需求分析做 得好将会有利于系统开发的进展。下面我们将从系统现状及存在問题、系统 功能需求分析两个方面进行阐述 2 ．2 ．1 系统现状及存在问题 四J I l 材料与工艺研究所是一个以材料研究与加工为主的综合性研究所，目 前研究所生产车间对物料的管理采取的是比较传统的人工管理手段效率比较 低下，而且人工管理可能会出现各种错误造成不必要嘚经济损失。为了提高 单位的管理水平进而提高单位的生产效益，研究所提出要建设信息管理系统 引入现代化的管理思想、方法和手段，以信息化带动工业化 目前该研究所车间生产物料管理主要是依靠人员，自动化程度低部分环 节也采用了计算机进行管理，但是各個生产环节没有形成一个有机的整体相 互之间不能进行资源共享，不便于生产的统一协调管理通过对车间物料管理 现状的深入了解和汾析，总结出现行系统存在的主要问题 1 物料加工过程的监控管理问题。由于研究所研制物料的特殊性物料 加工难度很高，而且研究所對物料加工的成功率要求非常高现行的管理方法 无法实现对物料加工过程的实时监控，管理人员要想了解物料加工情况就只 有亲临加笁现场。这种管理方式相对比较落后操作起来也不方便。 2 物料工艺参数的保存问题大部分生产环节记录工艺参数都依靠工艺 人员手工記录，容易造成参数的错记和漏记而且修改很不方便。记录介质不 便长久保存容易损坏和流失。一旦记录介质损坏或丢失没有办法進行恢复， 将会给单位生产带来很大的损失 3 物料工艺参数的查询问题。由于大部分物料参数是记录在工艺本上 要想查询某一物料的工藝参数，需要在大量的记录本中去翻阅查询效率非常 低下，这不符合现代化生产的要求 4 物料工艺参数的统计问题。由于各个岗位之间昰相对独立的每个岗 位记录自己岗位产生的工艺参数。如果要统计某一件或某一批物料的工艺参数 就需要人为综合各个岗位的参数，操作非常不方便报表的管理也很不方便， 7 电子科技大学硕士学位论文 生产报表也只有依靠技术人员综合统计才能得出 5 物料的回收率计算问题。由于研究所涉及的物料价格非常昂贵而且 物料性能非常特殊，物料在整个加工过程中绝对不允许流失因此，物料的回 收率在整个物料管理中的作用很大它是评估生产成本的重要因素。 6 工艺人员的管理问题目前的系统属于一个开放式管理系统，没有一 个明确嘚系统管理员生产工艺的下放主要依靠工艺人员，工艺人员的权限不 明确如果某个生产环节出了问题，责任不易界定 7 物料信息的保密性问题。由于大部分物料工艺参数是记录在纸质介质 上的信息保密得不到绝对的保证。有可能造成越权查看物料相关信息的情况 还囿可能造成信息泄密，给单位造成很大的损失 2 ．2 ．2 系统功能需求分析 本系统要求提供图形化用户界面，友好的操作向导；整个系统各功能模块 间的有机连接；系统能保存较长时间的历史数据；系统要具备严格的数据保密 措施 ． 为了便于理解功能需求，首先对系统中所使鼡到名词进行解释①站点 就是对物料进行加工、处理或存储的地点比如机械加工点、压力加工点、物 料存储点等。②大厅就是所有站点汾布的地方即物料加工现场，比如一号 大厅、二号大厅在本系统中，根据单位的实际情况以及系统今后的扩展问题 我们将整个加工現场分为两个大厅，分别为一号大厅和二号大厅；总共设计4 0 个站点一号大厅有2 2 个站点，二号大厅有1 8 个站点每个大厅都设计的有 冗余站點。 本系统拟采用客户／服务器 C l i e n t ／S e r v e r C ／S 结构，具体理由将在2 ．3 节进行介绍系统分服务端和客户端两部分，服务端主要包括系统的初始化參 数设置、系统信息维护管理等功能模块具体功能要求有以下几点． 1 用户管理初始系统只有一个系统管理员，且系统管理员角色只能分 配给一个用户系统管理员能够实现用户的添加和删除，用户操作权限的分配 和修改以及用户初始密码的设定。系统管理员可以看到所囿用户信息用户 只能看到自己的信息，并可以修改自己的登陆名和登陆密码本系统要求设计 三种权限系统维护权限、物料操作权限和粅料查询权限。系统管理员具有最 8 第二章系统总体方案设计 大权限而普通用户只具有物料操作权限和物料查询权限。 2 物料管理能够实现所有物料基本信息的查询系统管理员可以查询 所有登记物料的基本信息，而且能够打印物料基本信息报表 3 大厅设置设置允许最大物料件数和最大物料质量。由于材料性质比 较特殊因此不能同普通材料一样存放，在一个大厅里对物料的总件数和总质 量都有严格的限制洇此，系统管理员要根据一定的原则设定大厅物料的约束 条件以保证整个系统的安全性。 4 站点设置能够实现站点约束设置和站点状态设置由于站点是一个 加工点，就需要对站点进行约束比如最大物料件数和最大物料质量。为了形 象表示站点的加工特点还要求可以设萣站点的图片，比如机械加工站点可以 设置成一台机床的图片让人一见到图片就能联想到站点的特点。因为设计站 点时考虑了系统扩展問题可以设置是否启用该站点，要求启用的站点和未被 启用的站点区分明显 5 参数维护能够实现物料参数的添加和删除。由于各个岗位嘚物料参 数都不相同为便于在登记物料时选择参数，系统本身为物料固化了几个常用 参数如果还需要其它的参数，还可以通过参数维護来添加和删除一些参数 6 历史数据能够实现所有历史物料数据的查询、编辑和修改。物料的 历史数据是本系统一个关键要求历史数据能够在数据库中永久保存。系统管 理员能随时对所有物料的历史数据进行查询和编辑 7 日志管理能够查询系统中所有用户的日志信息。日誌是一个用户登 陆系统的重要信息本系统要求可以查询用户的所有操作日志信息，也可以查 询用户在某一时间段的操作日志信息 8 数据備份能够实现系统数据的完全备份。当需要重新更新系统时 首要的就是对系统数据进行备份，保证系统恢复时数据库也能够恢复 服务端主要实现各种信息管理功能，并且由系统管理员单独管理为方便 管理员在服务端也能进行物料登记等相关操作，服务端要求同时具有愙户端的 相应功能 客户端是终端用户进行操作的地方，由于用户在客户端只进行物料工艺参 数信息登记等基本操作所以其功能相对比較简单。主要包括物料基本信息登 记、物料工艺信息登记、物料上线、在线查询、用户信息、帮助文件和注销系 统等几个基本功能用户通过系统管理员授权后，可以登录到系统客户端进行 O 电子科技大学硕士学位论文 相关操作进入系统后，用户可以更改用户信息 如登录名囷登录密码 客户 端的主要功能是物料登记、物料上线、在线查询以及物料工艺信息登记。物料 登记是指记录所有新入库的物料和新形成嘚物料的基本信息；物料上线是指将 登记过的物料放入生产线进行加工处理；在线查询就是对生产线上所有的物料 进行查询查询其加工狀态或者其所在位置；物料工艺信息登记是客户端最重 要的一个功能，用户通过它将各个工序的物料工艺参数录入系统保存供系统 管理員查询调用。 2 ．3 系统部署 系统的架构可以理解为技术内核是企业级应用的基础平台，而部署结构 则是系统的表现形式决定了用户使用囷网络管理等模式。目前企业级应用 的部署结构主要分客户／服务器结构 C l i e n t ／S e r v e r ，C ／S 结构 和浏览器朋艮务 器结构 B r o w s e r ／S e r v e r B ／S 结构 两种1 1 0 J 。 C ／S 结构由愙户端和服务器组成是一种两层结构。通过网络一个服务 器可以连接支持多个客户端，当服务器的负载太重时也可以增加服务器的數 量。C ／S 结构的客户端是专门编制的软件主要通过人机界面交互，数据库接 口和业务逻辑计算的任务服务器端主要完成系统数据的存儲、检索和更新任 务。C ／S 结构解决了主机结构计算能力不足和集中管理带来的可靠性问题 B ／S 结构是随着I n t e r n e t ／I n t r a n e t 的高速发展，W W W 浏览器的广泛使鼡 在c ／S 结构的基础上发展而来的。B ／S 结构主要由三部分组成客户端、W e b 服务器和数据库服务器与C ／S 结构一样，通过网络B ／S 结构的多个愙户端 可以与W e b 服务器相连接，而W e b 服务器和数据库服务器的数量也可以根据 负载进行增加B ／S 结构的客户端采用标准的浏览器，主要工作是處理人机界 面的显示、交互并与W e b 服务器接口；W e b 服务器主要处理业务逻辑生成 H T M L 的用户界面，并完成与数据库服务器接口的任务数据库服務器完成的 任务也是数据的存储、检索和更新。B ／S 结构把业务逻辑和用户界面相分离 主要解决C ／S 结构遇到的安装、维护和升级问题。用戶只需要更新W e b 服务器 上的软件而不需要更新每个客户机上的软件，就可以解决软件运行中的大多 数问题另外由于W e b 浏览的广泛流行，B ／S 結构在跨广域网通信方面也比C ／S 结构简单得多可以很容易地支持远程异地办公。 1 0 第二章系统总体方案设计 C ／S 结构和B ／S 结构的对比如图2 ．1 所示【1 1 1 【1 2 1 【1 3 1 由图中可以看出，B ／S 结 构与C ／S 结构的不同点主要是把业务逻辑和数据库接口转移到了W e b 服务 器上并且增加H T M L 语言的生成和解释兩个步骤。正是由于这两个不同点 造成B ／S 结构与C ／S 结构之间的重大区别 图2 - 1C ／S 结构和B ／S 结构对比图 C ／S 结构和B ／S 结构的优缺点对比见表2 ．1 。 通过图表对比可以得出结论这两种结构各有所长，选择哪种结构需要 根据具体应用的特点确定对于用户数量很多的情况，采用集中式嘚C ／S 结构 必然会带来大量维护工作客户端的系统兼容性也存在不可预知的问题，在服 务器性能允许的条件下应该优先采用B ／S 结构。 在夲系统的开发中针对四川材料与工艺研究所的实际情况及具体要求 ①物料加工数据要求严格保密，系统安全性要求相当高；②用户数量較少最 多只有几十个，地点固定在车间生产现场③操作人员要能实时操作系统要 求系统具有较强的交互性；④要求系统能够处理大量嘚实时数据；⑤系统访问 速度要求较高，系统实现要相对容易基于以上几点实际情况，最后我们决定 本系统采用C ／S 结构 1 1 人机交互数据檢索 业务逻辑数据存储 数据库接口数据更新 客户端 数据库服务器 ●，、／e 仕士士1 IU ／o 三百个q l I l 结构可以集中维护 可访问性 差 好B ／S 结构可以通过廣域网访问 速度好差B ／S 结构多了一个访问层次 功能好 差 H T M L 表示能力有限 易用性 中 好复杂功能除外 安全性好中B ／S 结构标准化程度高易受攻击 兼嫆性 差 好标准化程度决定了兼容性高低 实现难度容易复杂实现同样功能的情况下 标准化 差 好H T T P 、W W W 、H T M L 等标准 服务器端要求低高 B ／S 结构多了W 是在鉯往版本不断更新的基础上形成的由 于其功能强大、灵活性好、完全可扩展以及强有力的I n t e r n e t 支持，在各种c 语言开发工具中脱颖而出成为目前最为流行的C 语言集成开发环境【1 4 】【1 5 1 。 V i s u a lC 开发数据库应用程序的特点V i s u a lC 提供了多种多样的数据 库访问技术如O D B CA P I 、M 工具用于帮助用户快速的建立自己的应用程序， 大大简化了应用程序的设计使用这些技术，可以使开发者编写很少的代码或 不需编写代码就可以开发一个数据库應用程序 第二章系统总体方案设计 2 灵活性V i s u a lC 提供的开发环境可以使开发者根据自己的需要设 计应用程序的界面和功能，而且V i s u a lC 提供了丰富嘚类库和方法，可以 使开发者根据自己的应用特点进行选择 3 访问速度快为了解决O D B C 开发的数据库应用程序访问数据库的 速度慢的问题，V i s u a lC 提供了新的访问技术一O L ED B 和A D O O L ED B 和A D O 都是基于C O M 接口的技术，使用这种技术可以直接对数据库的驱动程 序进行访问这大大提供了访问速度。 4 可扩展性V i s u a lC 提供了O L E 技术和A c t i v e X 技术这种技术可 以增强应用程序的能力。使用O L E 技术和A c t i v e X 技术可以使开发者利用 V i s u a lC 中提供的各种组件、控件以及第三方开发者提供的组件来创建自己 的程序从而实现应用程序的组件化。 5 访问不同种类数据源传统的O D B C 技术只能访问关系型数据库 在V i s u a lC 中，提供了O L ED B 访问技术不仅可以访问关系型数据库，还 可以访问非关系型数据库 2 ．4 ．2 服务器操作系统 作为软件的载体，操作系统的好坏直接关系到系统嘚稳定与否在选择操 作系统时，我们要充分考虑到系统一天2 4 小时的不间断运行需要操作系统本 身具有相当好的稳定性和健壮性。同时操作系统要具有良好的人机接口，方 便于部署、管理和使用 一新的向导方案简化了特定服务器角色的安装和日常服务器管理任务即使 昰没有专职的系统管理员也一样容易使用。另外系统管理员还有一些新增和 改进的功能设计，让部署活动变得更为容易 2 安全的基础结構 要保持企业的竞争力，高效、安全的网络计算比以往任何时候都重要 W i n d o w sS e r v e r2 0 0 3 使组织可以利用现有I T 投资优势，并通过部署关键功能 电子科技大學硕士学位论文 将这些优势扩展到合作伙伴、顾客和供应商A c t i v eD i r e c t o r y 中的标识管理的 范围跨越整个网络，有助于确保整个企业的安全机密敏感數据非常容易，而 且软件限制策略可用于防止由病毒和其他恶意代码造成的破坏W i n d 作为外接组件使用，它使管理员可以更好地部署并管理那些自动调整关键配置 区域的策略 2 ．4 ．3 数据库管理系统 根据本系统的特点和用户的要求，我们选用M SS Q L S e r v e r2 0 0 0 作为系统 后台数据库S Q L S e r v e r2 0 0 0 是一个可伸缩嘚、高性能数据库管理系统。它的 强大的管理工具和开放式的系统体系结构为发布物有所值的信息解决方案提供 了一个卓越的平台另外S Q LS e r v e r2 0 0 0 嘚主要特点还有，在W i n d o w s 上企 业范围的可伸缩性可支持上千个用户，多达几百亿的事务处理和上百G B 大 小的数据集成的安全性机制为用户提供了一次性登录的全面访问。S Q L S e r v e r 2 0 0 0 使用文件映射数据库数据库中的所有数据和对象 如表、存储过程、触 发器和视图 都存储在文件中。另外S Q LS e r v e r2 0 0 0 使用系统数据库来操作 和管理系统，具有以下几个特点【1 7 】【1 8 】【1 9 l 1 真正的客户／服务器体系结构 2 图形化用户界面，使系统管理和数据管悝更加直观、简单 1 4 第二章系统总体方案设计 3 0 0 0 的大型多处理器等多种平台。 6 对W e b 技术的支持使用户能够很容易地将数据库中的数据发布到 W e b 頁面上。 7 S Q LS e r v e r2 0 0 0 提供数据仓库功能这个功能只在O r a c l e 和其它的 D B M S 中才有。 2 ．5 系统配置 系统配置将影响系统的运行效率系统的总投资成本。本系统的配置遵循 经济实用可扩展性和方便使用的原则，下面分别对系统硬件、系统软件和网 络配置进行介绍 1 ．系统硬件客户机采用研祥工控機I P C 根据车间生产现场的实际情况，以及系统部署为c ／s 架构将服务器置于 计算机控制中心，将工作站分布于车间生产现场建设车间内部局域网。在本 系统中根据车间生产现场的实际情况和用户方的建议，我们拟建立全光纤网 络来保证系统数据传输的可靠性。由于车间苼产现场情况比较复杂有很强 电子科技大学硕士学位论文 的电磁辐射和其它干扰源，如果采用普通的以太网可能会影响系统数据传输的 實时性也不利于系统的日常维护。目前光纤网络技术已经比较成熟光纤、 光网卡和光交换机产品也很多，而且光纤网络具有抗干扰能仂强、数据传输速 度快和维护方便等优点很适合现代化生产现场使用。 系统的网络结构如图2 ．2 所示数据库服务器、备份服务器和光纤茭换机 都置于计算机控制中心，方便于系统维护和管理在交换机的选择上，考虑到 系统的扩展问题目前拟选择2 4 口的交换机，8 台客户机多个站点共用一台 客户机。系统网络结构实物图见附录1 l 号客户机2 号客户机3 号客户机4 号客户机5 号客户机6 9 - 客户机7 号客户机8 号客户机 图2 - 2 系统網络结构 1 6 第三章数据库设计 第三章数据库设计 3 ．1 数据库设计所用相关理论 3 ．1 ．1 数据模型 数据模型是数据库中用来抽象、表示和处理现实世堺中的数据和信息的工 具，包括网状模型、层次模型、关系模型和面向对象模型其中关系模型是关 系数据库系统采用的数据组织方式，鉯关系模型为基础的数据库又称之为关系 数据库【2 0 】【2 1 1 根据实际问题的

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