基于ICE的精轧PC板形预设定仿真系统开发

摘要

本课题是上海宝山钢铁股份有限公司重点科研项目1880mm热轧带钢工程项目中的关键部分之一，主要研究如何实现板形预设定的离线模拟计算，为精轧板形预设定计算提供研究和开发平台，并且使用基于ICE的分布式中间件构建精轧PC板形预设定仿真系统。
　　 为了精轧板形预设定仿真系统有一个基本的了解，本文首先对宝钢的1880mm轧线工艺以及精轧的流程进行了简单的介绍。随着钢铁企业对信息技术的理解以及应用的不断深入，其对板形控制系统也提出了更高的要求，因此基于分布式对象中间件平台开发板形控制系统成为了一种必然趋势。随后本文引入了分布式对象的概念，介绍了三种主流的分布式对象技术(COBRA,DCOM,J2EE)，以及它们的特点。本文根据具体的系统功能需求做了分析，包括分布式系统的架构，系统软件、硬件环境配置等。然后对于ICE技术的各项技术特性进行详细的研究与分析，并将ICE与COBRA进行比较，分析了ICE与COBRA相比的优势。提出了基于ICE分布式对象技术实现PC板形预设定仿真系统的解决方案，以及数据管理模块和日志模块的设计方法。其中对于利用FREEZE技术对分布式对象进行持久化和分布式对象间的通信两方面进行了大量的测试，论证了其效率完全可以满足精轧实时系统的高效要求。
　　 在此解决方案的基础上，利用以上技术实现了精轧PC板形预设定仿真系统。经过功能考核该系统完全符合设计要求。同时证明了以ICE为主并结合其它相关技术，完全可以构建出一个高效、稳定的分布式精轧板形预设定系统。并进一步推动PC板形预设定系统向更高精度，更高性能和可靠性的方向迈进。

目录

文摘

英文文摘

第1章 引言

1.1 课题研究的背景

1.2 课题研究的目的和意义

1.3 国内外研究现状

1.4 本文的主要内容和结构

第2章 热轧机工艺简介与中间件相关技术

2.1 1880mm热轧机概况

2.2 精轧PC板形预设定简介

2.3 中间件的概念

2.4 分布式对象技术概念

2.5 主要的对象技术

第3章 需求分析

3.1 系统实现目标

3.1.1 精轧材料跟踪

3.1.2 实绩数据收集

3.1.3 参数设定

3.1.4 数学模型计算

3.1.5 计划管理

3.1.6 通信

3.2 系统非功能性需求

3.3 系统开发环境

3.4 系统运行环境

3.4.1 硬件配置

3.4.2 软件配置

3.5 系统总体架构

第4章 系统设计

4.1 系统网络结构

4.2 系统架构

4.3 系统数学模型设计

4.3.1 响应系数计算模型

4.3.2 轧辊横移计算模型

4.3.3 轧辊热凸度计算模型

4.3.4 轧辊磨损计算模型

4.3.5 预设定计算模型

4.4 仿真平台的选择

4.4.1 ICE产生的原因与简介

4.4.2 ICE的构成

4.4.3 ICE的客户端与服务端

4.4.4 ICE与COBAR的差异

4.4.5 ICE的应用

4.5 ICE核心技术设计

4.5.1 采用Slice语言定义对象接口

4.5.2 采用ICEBox作为对象容器

4.5.3 采用Freeze增加持久能力

4.5.4 采用ICEGrid实现对象的发布

4.6 数据库设计

4.6.1 配置文件方案

4.6.2 静态数据库系统方案

4.6.3 实时数据库系统方案

4.7 日志模块设计

4.7.1 基于Log4Cpp框架

4.7.2 日志模块的原理

第5章 系统实现

5.1 系统数学模型的实现

5.1.1 响应系数计算模型

5.1.2 轧辊横移计算模型

5.1.3 轧辊热凸度计算模型

5.1.4 轧辊磨损计算模型

5.1.5 预设定计算模型

5.2 中间件ICE的实现

5.2.1 系统时序关系

5.2.2 利用ICE实现分布式仿真系统

5.2.3 ICEGrid的配置

5.3 数据库的实现

5.3.1 配置文件的实现

5.3.2 静态数据库的实现

5.3.3 实时数据库的实现

5.4 日志模块的实现

第6章 系统测试

6.1 轧制策略测试

6.2 预计算测试

第7章 结论

参考文献

致谢