Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

программный алгоритм пользовательский интерфейс

Публичное акционерное общество «Северсталь» (далее ПАО «Северсталь») - это предприятие полного металлургического цикла, основная специализация которого - выпуск листового и сортового проката черных металлов различного ассортимента.

Базовым предприятием ПАО Северсталь является «Череповецкий металлургический комбинат». Также в состав этой крупнейшей компании входят другие предприятия, находящиеся как в России, так и за рубежом.

ЧерМК - один из крупнейших в мире заводов по производству стали. Данное предприятие выпускает большой ассортимент продукции, в том числе: арматуру, катанки, уголки, сталь для судо - и моторостроения, электротехническую и оцинкованную сталь, автолист, трубные заготовки и гнутые профили.

ПАО «Северсталь» включает в себя коксохимическое, агломерационное, доменное, сталеплавильное производство, производство горячекатаного плоского проката (в производстве горячекатаного плоского проката задействованы мощности трех цехов: ЛПЦ-1, ЛПЦ-2 и ЛПЦ ТПП (листопрокатный цех трубопрокатного производства)), производство холоднокатаного проката, сортопрокатное и трубное производство.

В рамках данного дипломного проекта мы рассматриваем участок ПАО «Северсталь» «Станция взвешивания жидкого чугуна». В доменном производстве чугун выплавляется в четырех доменных печах. Жидкий чугун поставляется в электросталеплавильное производство и на разливочные машины в 100?тонных чугуновозных ковшах, в конверторное производство - в специальных миксеровозах.

На участке «Станция взвешивания жидкого чугуна» взвешивание жидкого чугуна происходило на двух станциях с использованием двух программ - чугуновозные ковши и миксеровозы. Весь этот процесс занимал много времени и средств, что уменьшало производительность на рассматриваемом участке. Поэтому для оптимизации работы при взвешивании чугуна необходимо было разработать новую программу, которая могла бы объединить в себе вышеперечисленные процессы, обеспечив быстродействие, лёгкость и эффективность работы при взвешивании чугуна.

Краткое содержание

1. Постановка задачи.

Была поставлена задача разработать новый автоматизированный программный продукт.

2. Анализ методов и средств решения поставленной задачи

Проведение анализа аналогов существующих программ, сведения о процессе взвешивания чугуна, выбор средств для решения поставленной задачи.

3. Анализ требований к ПП

Определение категорий пользователей, создание интерфейса для запуска программы, анализ документооборота, определение источников входной и выходной информации.

4. Проектирование ПП

Выбор архитектуры для разработки ПП. Описание основных модулей.

5. Реализация ПП (системы)

Реализация ПП, обеспечение безопасности данного ПП. Написание программного кода.

6. Тестирование ПП (системы)

Тестирование программного продукта.

7. Внедрение системы

Внедрение программного продукта в технологический процесс.

1. Постановка задачи

1.1 Основные понятия и определения

Программа взвешивания жидкого чугуна предназначена для автоматического приёма измерения веса жидкого чугуна, поступающего в миксеровозах и чугуновозах с доменных печей на станцию взвешивания, и далее направляемого в конвертерный цех, ЭСПЦ, ССМ-Тяжмаш, разливку доменного производства.

Основные функции:

· Автоматический приём данных с промежуточного компьютера весового терминала «Jaguar Mettler-Toledo».

· Ввод результатов «ручной» провески.

· Контроль номеров миксеровозов, ковшей, не вернувшихся от потребителя.

· Разделение взвешиваемых учётных элементов на два типа состава - миксер или ковш.

· Разделение типа состава на два потока - порожняк и гружёный.

· Статистический контроль за состоянием парка миксеровозов и чугуновозных ковшей.

· Группировка интегральной информации в «отвесной» по печам и по потребителям.

· Формирование и печать выходных документов.

Таблица 1. Сокращения

Принятое сокращение	Полное наименование
АСУ	Автоматизированная система управления
ППК	Прикладной программный комплекс
ПО	Программное обеспечение
БД	База данных
ПАО	Публичное акционерное общество
ДП	Доменное производство
УЭ	Учетный элемент миксер или ковш
Рис./рис.	Рисунок/рисунок
см.	Смотри
ПП	Программный продукт
АРМ	Автоматизированное рабочее место
УЭ	Учетные элементы (ковши и миксера)

1.2 Общее описание разрабатываемого ПП (системы)

Разработанный программный продукт «Станция взвешивания чугуна» предназначена для обеспечения автоматизированного учета чугуна, отправляемого из доменного производства потребителям в миксеровозах и в чугуновозных ковшах, которые должны взвешиваться на указанных миксерных весах, установленных на железнодорожных путях №12 и №13 на участке между ДП и ЦВКС СП.

Разработка программного продукта «Станция взвешивания чугуна» производится в рамках оптимизации производства по проекту «Организационная эффективность-2» в доменном производстве.

Основанием для разработки является: Решение управляющего Комитета по проекту «ОЭ-2» в доменном производстве под председательством Генерального директора дивизиона СРС А.Д. Грубмана (протокол №1 от 06.11.2012).

Заказчиком разработки ПП «Станция взвешивания чугуна» является начальник ДП.

Разработчиком ПП «Станция взвешивания чугуна» является ПАО «Северсталь - Инфоком».

Разработка программного продукта «Станция взвешивания чугуна» производится в рамках оптимизации производства по проекту «Организационная эффективность-2» в доменном производстве.

Согласно ТЗ от пользователей ДП, было постановлено решение создание новой программы, ликвидируя старые. Тем самым оптимизировав технологический процесс взвешивания чугуна. Из двух старых систем, создали одно новое. Оптимизировали технологический процесс, работу весовщиков, оптимизировали станции, было две, сейчас одна.

Недостатки предыдущих программ:

· Каждая программа показывает свои данные;

· Программы долго грузятся;

· Нет выгрузки данных в Excel;

· Не оптимизирован программный код;

· Печать документов не полностью проработана;

· Нет графиков данных;

Новая ПП «Станция взвешивания чугуна»

Имеет ряд особенностей:

· Показывает все данные, как для миксеров так и для ковшей;

· Есть выгрузка данных Excel;

· Быстрая печать данных;

· Оптимизированный программный код;

· Присутствуют графики данных;

· Ведется отчет в БД входа и выхода пользователей в эту программу;

· Ведется отчет в БД ошибок программы.

· Появились расчёты и формулы

2. Анализ методов и средств решения поставленной задачи

2.1 Описание процесса взвешивания

Сформированное диспетчером доменного цеха данные с жидким чугуном поступают на станцию взвешивания, оборудованную тензометрическими весами. Взвешивание чугуна производится во время движения. Информация о положении ковшей и миксеров на платформенных весах поступает во взвешивающую систему, в шкаф весового контроллера.

Считывание сигнала веса от датчиков весоизмерительной системы производится контроллером, входящим в комплект весов, при наезде миксера на платформу весов колесными парами. Контроллер определяет момент взвешивания, производит считывание информации о весе с датчиков веса и суммирует результата взвешивания.

После преобразования сигнала в контроллере информация о весе груженого (пустого) миксера передается по интерфейсу RS-232C на ПЭВМ АРМ весовщика, записывается на его жесткий диск и передается по локальной вычислительной сети (ЛВС) доменного цеха на сервер база доннах система. Прохождение информации от ПЭВМ АРМ весовщика до сервера и обратно производится через ЛВС следующим образом. Цифровой сигнал от ПЭВМ посредством сетевой плата (преобразователь среда оптика / витая пара), установленной в системном блоке ПЭВМ по оптоволоконному кабелю, проходящему от здания станции взвешивания до здания управления ДП1 поступают через преобразователь среда оптика / витая пара на коммутатор, расположенной в помещении автоматики АСУ ТП ДП 1. Таким образом поток соответствующих доннах автоматически пересылается на сервер, которой располагается в вычислительном центре доменного цеха и поступает обратно на ПЭВМ при формировании программном обеспечением запросов с ее клавиатура для получения необходимой информации.

Расчет данных по чугуновозам:

1. Количество ковшей в работе (шт.): 23;

2. Средний налив в ковше (т): 63;

3. Средний налив в ковше (без учета козловых ковшей) (т): 64;

4. Оборачиваемость (шт.): 002.9;

5. Среднее время нахождения у потребителя: 00:00;

6. Наливов* - наливы без козловых ковшей, где вес (т) <=80.

Средний налив в ковше(т): Сумма веса нетто(т) / Сумма наливных ковшей(т).

Оборачиваемость(шт.): Количество наливных ковшей делится на общее количество ковшей.

Среднее время нахождения у потребителя - Функция (AVG) время

Средний налив в ковше (без учета козловых ковшей): Козловые ковши имеют вес 80 тонн и более.

Расчет данных по миксеровозам:

1. Количество миксеров в работе (шт.): 15;

2. Средний налив в миксерах (т): 515;

3. Оборачиваемость (шт.): 004;

4. Среднее время нахождения у потребителя: 01:55.

Средний налив в миксерах(т): Сумма веса нетто(т) / Сумма наливных миксеров(т).

Оборачиваемость(шт.): Количество наливных миксеров делится на общее количество миксеров.

Среднее время нахождения у потребителя - Функция (AVG) время

2.2 Аналитический обзор существующего ПО

Программное обеспечение для автомобильных и вагонных весов ТС-Транспорт [7]

Программа автоматизации взвешивания транспорта предназначена для организации на предприятии количественного учета различных грузов.

Программа может обрабатывать взвешивания любое на любых количествах весов любых типов: для разового взвешивания, для поосного (потележечного), в движении.

В программе фиксируются следующие данные:

· номер машины; фамилия водителя; дата и время въезда и выезда;

· брутто и тара машины (и прицепа); отправитель; получатель;

· номер накладной; груз; номер весов, на которых проходило взвешивание;

· уникальный номер весовой - используется в случае объединения в сеть нескольких весовых и их совместной работе с общей БД накладных.

Программное обеспечение для автомобильных и вагонных весов от компании Наис-Волгоград [8]

Программа «Весовая 4.1» является базовой программой автоматического учета, поставляемой с электронными весами производства НАИС. Использование простого и надежного программного обеспечения позволяет владельцам весов организовывать количественный учет всего грузопотока, а информация с весовой может в режиме on-line поступать в базу данных бухгалтерии.

В задачи программы «Весовая 4.1» входит сбор, отображение и хранение результатов взвешивания с ведением отчетности. В базовую версию включено 6 отчетов, отражающих всесторонний анализ результатов взвешивания:

· общий журнал взвешиваний,

· по грузам,

· по перевозчикам,

· по собственникам,

· общий по грузам,

· общий по перевозчикам

Все отчеты можно формировать с использованием фильтров (по дате или диапазону дат, по клиенту, грузу и т.д.). Кроме базовых отчетов в программе «Весовая 4.1» предусмотрена возможность редактировать старые отчеты и создавать новые.

Программа «Автомобильные весы. Взвешивание в статике» [9]

Автомобильные весы обеспечат точное взвешивание легковых автомобилей и грузового транспорта в статичном положении.

А программное обеспечение «АРМ Автомобильные весы», предлагаемое ТОВ «Асвик Центр», позволит автоматизировать учет веса продукции или сырья на автомобильных платформенных весах.

Информация о программе «Автомобильные весы. Взвешивание в статике»:

· Программа для автомобильных весов расcчитана на алгоритм взвешивания, при котором каждый автомобиль должен быть взвешен дважды - пустой и с грузом. Вес НЕТТО вычисляется и записывается в журнал автоматически.

· Программа разработана в двух вариантах - локальная и сетевая. В сетевом варианте база данных может находиться на компьютере-сервере (например в отделе оперативного учета или бухгалтерии), что позволит вести контроль грузов оперативно (в реальном времени).

· Различные настройки программы позволяют пользователю самостоятельно изменять конфигурацию и параметры журнала учета, конструировать отчеты, подключать или отключать дополнительные возможности программы.

Назначение и основные функции программы «Автомобильные весы. Взвешивание в статике»: [9]

Программа предназначена для автоматизации контроля и учета грузов на автомобильных весах и предоставляет пользователю следующие возможности:

· наблюдать за показаниями тензоизмерителей и записывать результаты взвешивания в базу данных (журнал учета);

· осуществлять ввод различной сопроводительной информации к записываемым показаниям;

· автоматически вести журнал смен и журнал событий (аудит и регистрация действий оператора и событий на весах);

· производить поиск нужной информации в журнале учета;

· формировать и распечатывать отчеты о результатах отгрузки продукции (Реестр ТТН.);

· производить печать весовых данных в виде весовой карточки;

· осуществлять экспорт и импорт данных в стандартные форматы других баз данных;

· редактирование, создание и подключение новых форм отчетности;

· справочники собственного транспорта водителей, фирм и пр.;

· архивирование и восстановление базы на любой момент времени;

· регистрировать пользователей и назначать уровень доступа

При регистрации каждому пользователю назначается пароль и уровень доступа. В зависимости от уровня доступа программа «Автомобильные весы. Взвешивание в статике» может работать в следующих режимах: [9]

· Режим администратора

Режим с наивысшим уровнем доступа. В этом режиме пользователю доступны все возможности предоставляемые программой. Режим позволяет настраивать внешний вид журналов и форму отчетов, регистрировать операторов, производить другие настройки программы, а также осуществлять контроль работы автомобильных весов, просматривая Журнал смен и Журнал событий.

· Режим оператора

В этом режиме могут работать пользователи, зарегистрированные администратором и имеющие уровень доступа «Оператор». Оператор не имеет возможности изменять настройки программы и формы отчетов, установленные администратором и ему доступны только те возможности программы, которые необходимы для работы весовщика.

Был проведен обзор существующих аналогов:

Каждая программа уникальна по своему, подходит для разных объектов таких как, транспорт и другие объекты, в них нет того что необходимо для нашей программы, поэтому нам нужна своя универсальная программа для взвешивания составов с чугуном.

Обоснование для собственной разработки программного продукта:

Разработка программного продукта «Станция взвешивания чугуна» производится в рамках оптимизации производства по проекту «Организационная эффективность-2» в доменном производстве.

Основанием для разработки является: Решение управляющего Комитета по проекту «ОЭ-2» в доменном производстве под председательством Генерального директора дивизиона СРС А.Д. Грубмана (протокол №1 от 06.11.2012).

ПП «Станция взвешивания чугуна»

Будет иметь ряд особенностей:

· Показывать все данные, как для миксеров так и для ковшей;

· Выгрузка данных Excel;

· Быстрая печать данных;

· Оптимизированный программный код;

· Присутствуют графики данных;

· Ведется отчет в БД входа и выхода пользователей в эту программу;

· Ведется отчет в БД ошибок программы.

· Появились расчёты и формулы

3. Анализ требований к ПП

3.1 Анализ предметной области разработки

Программа будет разработана для операторов и весовщиков компании «Ноосфера», для оперативного персонала доменного и конверторного цехов.

Для ПП «Станция взвешивания чугуна» будут вестись роли доступа пользователей:

1. Пользователь - режим чтения, возможность смотреть данные, без прав на редактирование данных.

2. Весовщик - режим записи, возможность просмотра и редактирования данных.

Для запуска программы необходим специальный интерфейс, который будет играть роль интегратора.

Диаграмма возможностей работы разработчика и пользователей представлена на рисунке 3.1.

Рис. 3.1. Диаграмма возможностей работы

Предусматриваются формы для ввода новой информации.

Источником входной информации является, станция взвешивания жидкого чугуна, весы для взвешивания Чугуновозов и Миксеровозов.

Для программы необходимы стандартные отчеты и отчеты в Excel.

3.2 Требования к аппаратному обеспечению

Для успешной эксплуатации программного обеспечения необходимо следующее:

· Рабочая станция должна находиться в корпоративной сети ПАО «Северсталь»

· Технические характеристики рабочей станции должны удовлетворять следующим параметрам:

· Оперативная память - от 512Мб;

· Процессор от Celeron 466;

· Объем жесткого диска от 10Гб.

· Наличие корпоративной сети.

3.3 Система приоритетов при разработке ПП (системы)

Время ожидания результатов запроса - от 1 до 5 секунд;

Время формирования отчётов - максимально допустимое время 15 секунд;

Время реакции системы приблизительно несколько секунд;

Более 130 пользователей имеют доступ к этой программе «Станция взвешивания жидкого чугуна» они могут все открыть и работать;

У каждого пользователя есть сессия - каждому присваивается свой идентификатор.

Редактирование данных занимает несколько минут.

Обязательно - мгновенное открытие программы, загрузка форм, отчетов. Переключение между формами должны быть мгновенными.

В программе должен быть предусмотрен режим авторизации.

Доступ к базе данных имеют только администраторы и разработчик этой программы.

В базе данных можно узнать, кто редактировал последнюю запись.

Весовщики и операторы должны редактировать данные, которые в программе.

Программы которые могут взаимодействовать с данной ПП «Станция взвешивания чугуна»

Изображено на рисунке 3.2.

Рис. 3.2. Взаимодействие программ

Приблизительное время разработки ПП «Станция взвешивания чугуна»

Время разработки - 6 месяцев, внедрение системы - 1 месяц.

Экспертная оценка стоимости разработки и внедрения ПО составляет 200 тыс. рублей.

4. Проектирование ПП

4.1 Архитектура ПП или системы

Для ПП «Станция взвешивания чугуна» выбрана клиент-серверная архитектура.

Краткое описание клиент-серверной архитектуры: [10]

Появление архитектуры клиент-сервер, как и многих других новых компьютерных технологий, сопровождалось рождением новой терминологии.

Преимущества:

· Отсутствие дублирования кода программы-сервера программами-клиентами.

· Так как все вычисления выполняются на сервере, то требования к компьютерам на которых установлен клиент снижаются.

· Все данные хранятся на сервере, который, как правило, защищён гораздо лучше большинства клиентов. На сервере проще обеспечить контроль полномочий, чтобы разрешать доступ к данным только клиентам с соответствующими правами доступа.

· Позволяет объединить различные клиенты. Использовать ресурсы одного сервера часто могут клиенты с разными аппаратными платформами, операционными системами и т.п.

· Позволяет разгрузить сети за счёт того, что между сервером и клиентом передаются небольшие порции данных.

Недостатки:

· Неработоспособность сервера может сделать неработоспособной всю вычислительную сеть. Неработоспособным сервером следует считать сервер, производительности которого не хватает на обслуживание всех клиентов, а также сервер, находящийся на ремонте, профилактике и т.п.

· Высокая стоимость оборудования.

Клиент-серверная архитектура изображена на рисунке 4.1.

Рис. 4.1. Клиент-серверная архитектура

Архитектуру построенных по такому принципу приложений называют клиент серверно. На практике подобные системы часто не относят к классу распределенных, но формально они могут считаться простейшими представителями распределенных систем.

Архитектура клиент-сервер - это концепция информационной сети, в которой основная часть ее ресурсов сосредоточена в серверах, обслуживающих своих клиентов.

Сервер - это объект, предоставляющий сервис другим объектам сети по их запросам. Сервис - это процесс обслуживания клиентов.

Сервер работает по заданиям клиентов и управляет выполнением их заданий. После выполнения каждого задания сервер посылает полученные результаты клиенту, пославшему это задание.

Сервисная функция в архитектуре клиент-сервер описывается комплексом прикладных программ, в соответствии с которым выполняются разнообразные прикладные процессы.

Клиенты - это рабочие станции, которые используют ресурсы сервера и предоставляют удобные интерфейсы пользователя. Интерфейсы пользователя это процедуры взаимодействия пользователя с системой или сетью.

Существует сервер на котором находятся исполняемые файлы разных программ. У каждого клиента на ПК устанавливается интегратор для того чтобы открывать исполняемые файлы. Интегратор копирует исполняемые файлы на ПК пользователя и пользователь работает не нагружая систему и сервер.

Выбор базового ПО для разработки ПП:

Операционная система Windows 7, СУБД Oracle, Сервер автоматизации Microsoft Excel - для показа отчетов, Microsoft Word - для показа инструкций.

Основные модули программы представлены на рисунке 4.2.

Рис. 4.2. Модули программы

Поддержка форматов для ПП «Станция взвешивания чугуна».

БД - Oracle Сервер Capella, общие файлы программы имеют расширение.cpp.h.exe.dfm.ini.obj.bpr для картинок (.bmp.png.jpg), создается память внутри сервера БД для хранения данных под разные таблицы, которые используются в программе. Записывая информацию через программу, эти данные попадают в таблицы БД, которые поддерживает сервер Capella.

4.2 Выбор инструментальных средств разработки

ПАО Северсталь имеет лицензию на среду разработки «Borland C++ Builder v. 5», поэтому

приложение будет разработано в среде - «С++Builder» v. 5 c использованием дополнительных программных пакетов:

· DOA - доступ к объектам БД Oracle.

· Dev Express - компоненты для работы с данными.

· RXlib - библиотека визуальных и не визуальных компонентов.

Для отладки программного кода используется встроенный отладчик в Borland C++ Builder 5, с помощью точек останова (BreakPoint).

4.3 Проектирование структур данных и алгоритмов (иерархии классов)

Для данного ПП «Станция взвешивания чугуна» будет использоваться:

Система оперативной обработки транзакций (OLTP-система) на основе реляционной (постреляционной) СУБД

Логическая схема БД представлена на рисунке 4.3.

Рис. 4.3. Логическая схема БД

На логической схеме данных - иерархия всех таблиц связывающих ПП «Станция взвешивания чугуна»

Физическая схема БД изображена на рисунке 4.4.

Рис. 4.4. Физическая схема БД

На физической схеме данных изображена иерархия всех таблиц связывающих ПП «Станция взвешивания чугуна»

4.4 Проектирование пользовательского интерфейса

Главное меню программы изображено на рисунке 4.5.

Рис. 4.5. Главное меню программы

В главном меню пользователь может выбрать необходимый ему модуль программы.

Модуль автоматической провески изображена на рисунке 4.6.



Рис. 4.6. Форма автоматической провески

На рисунке 4.6 изображен модуль автоматической провески миксеровозов и чугуновозов, пользователь вводит номера учетных элементов.

Модуль ручной провески изображена на рисунке 4.7.

Рис. 4.7. Форма ручной провески

Сюда пользователь попадает после нажатии кнопки Регистрация, ему необходимо выбрать тип состава (Миксеровоз или Чугуновоз), тип потока (Порожняк или Груженый). Пользователь вводит вес, № пути, скорость, длительность, время. Далее нажимает по кнопке Запись и потом следует зайти в нужную форму (Все ковши или все миксеровозы).

Модуль Просмотра всех миксеровозов изображена на рисунке 4.8.

Рис. 4.8. Все миксеровозы

В модуле «Все миксеровозы» реализован показ данных, пользователь может выбрать (Сутки, месяц, год, произвольно) для того чтобы показать данные. Пользователь может корректировать данные, реализована возможность выбора конкретного миксеровоза.

Модуль Все чугуновозные ковши изображена на рисунке 4.9.



Рис. 4.9. Все чугуновозы

В модуле «Все чугуновозы» реализован показ данных, пользователь может выбрать (Сутки, месяц, год, произвольно) для того чтобы показать данные. Пользователь может корректировать данные, реализована возможность выбора конкретного чугуновоза.

Модуль Отвесная по миксеровозам изображена на рисунке 4.10.

Рис. 4.10. Отвесная по миксеровозам

В модуле «Отвесная по миксеровозам» реализован показ данных, пользователь может выбрать (Сутки, месяц, год, произвольно) для того чтобы показать данные. Пользователь может получить данные через стандартный отчет или отчет в Excel.

Модуль Отвесная по чугуновозным ковшам изображена на рисунке 4.11.

Рис. 4.11. Отвесная по чугуновозам

В модуле «Отвесная по чугуновозам» реализован показ данных, пользователь может выбрать (Сутки, месяц, год, произвольно) для того чтобы показать данные. Пользователь может получить данные через стандартный отчет или отчет в Excel.

Модуль Предистория провесок изображен на рисунке 4.12.



Рис. 4.12. Предистория провесок

В модуле «Предистория провесок» реализован показ данных, пользователь может выбрать (Сутки, месяц, год, произвольно) для того чтобы показать данные. Пользователь может выбрать тип состава (Миксеровоз, чугуновоз).

Время на открытие программы занимает несколько секунд, примерно каждые 30 минут идет провеска составов, всё это фиксируется в программе, заполнение данных идет от 2 минут до 5 минут. Просмотр данных по суткам идет мгновенно, за мес около 15 секунд, за целый год от 1 до 2 минут сбор данных.

5. Реализация

5.1 Особенности реализации системы

Borland C++ остается одной из самых популярных систем разработки программного обеспечения на языке C++. Система предоставляет в распоряжение высокопродуктивные средства разработки 32- и 64-разрядных приложений для операционных систем Windows XP, Windows 7. Модифицированные библиотеки Object Windows Library (OWL) и Microsoft Foundation Classes (MFC), библиотека Direct Oracle Access, Rx Library.

ПП «Станция взвешивания чугуна» насчитывает приблизительно 13000 строк исходного кода, 20 экранных форм, 3 шаблона отчетов, количество хранимых процедур равно 5, для таблицы Send используется 7 триггеров, для таблицы Protocol используется 2 триггера, sql запросов примерно 15, используемые sql запросы представлены в приложении Е.

Триггеры и процедуры представлены в приложениях Ё, Ж.

Таблица 2. Метрики сложности

№	Название	Формула, обозначения
1	LOC метрика	Число строк исходного кода
2	Длина программы по Холстеду	N=N1+N2 N1 - общее число операторов, N2 - общее число операндов N1=5000 N2=8000 N=5000+8000=13000
3	Объем программы по Холстеду	n=n1+n2 n1 - число уникальных операторов, n2 - число уникальных операндов n1= 15 n2=25 n=40 V=13000*log2 (40)
4	Метрика Джилба	cl=CL/N1 cl - насыщенность программы операторами условий, CL - число операторов условий, N1 - общее число операторов, CL=2000/5000=0.4 N1=5000 Cl=2000

Интерфейс запуска программы изображен на рисунке 5.1.

Рис. 5.1. Интерфейс для запуска программ

На рисунке 5.1 показан интерфейс для весовщика. Пользователь заходит в эту программу, переходит в раздел «Производство» и выбирает программу «Станция взвешивания жидкого чугуна».

Более чем 130 пользователей имеют доступ к этой программе «Станция взвешивания жидкого чугуна». Исполняемый файл программы копируется на их рабочий ПК

Таблицы которые были созданы и нужны для работы программы представлены на рисунке 5.2.



Рис. 5.2. Схема таблиц БД

Каждый день поступают данные в таблицы базы данных, на каждую таблицу приходится приблизительно 350 кб в сутки.

Для таблицы Send - 235 кб в сутки, для таблицы protocol 430 кб в сутки.

History_Log - 1.5 мб в сутки.

Описание таблиц показано в приложениях А, Б, В, Г, Д.

Для ПП «Станция взвешивания чугуна» создавались отчеты.

Выходные документы - это отчёты. Печать данных изображена на рисунке 5.3.



Рис. 5.3. Стандартный отчет

Программный код стандартного отчета показан в приложении З.

Реализована выгрузка данных в шаблон Excel который изображен на рисунке 5.4.



Рис. 5.4. Шаблон Excel

Данные в Excel шаблоне:

· № - номер учетного элемента

· Дата - дата когда получены данные

· Груженый - время отправления

· Порожний - время прибытия

· ДП - № доменной печи

· Выпуск - количество партий

· Брутто - грязный вес

· Нетто - чистый вес

· ЧистВес - чистый вес

· Отправлено - с каким весом отправили

· Получено - с каким весом получили

Программный код получения шаблона Excel показан в приложении З.

5.2 Политика безопасности (разграничение доступа пользователей)

Какое ПО использовалось для разработки ПП «Станция взвешивания чугуна»:

Сервер БД Oracle, ОС Windows 7, клиентское приложение - АРМ.

Краткое описание БД Oracle:

1. Возможность ограничивать или полностью исключать доступ к данным приложений со стороны администратора базы данных (DBA)

2. Обеспечение доступа к данным на основе динамически настраиваемых правил

3. Повышение защищенности объектов БД от несанкционированных изменений

4. Разделение полномочий пользователей в соответствии с их функциональными обязанностями и надежный внутренний контроль

Безопасность:

1. Противодействие инсайдерам. Позволяет ограничивать доступ администраторов к данным приложений.

2. Обеспечивает возможность безопасной консолидации IT-ресурсов организации.

3. Все механизмы «встроены» в БД Oracle.

Windows 7 Безопасность [4]

· Безопасная платформа.

· Обеспечение безопасности универсального доступа.

· Защита пользователей и инфраструктуры.

· Защита данных от неавторизованного просмотра.

АРМ, созданные на базе персональных компьютеров, - наиболее простой и распространенный вариант автоматизированного рабочего места для работников сферы организационного управления. Такое АРМ рассматривается как система, которая в интерактивном режиме работы предоставляет конкретному работнику (пользователю) все виды обеспечения монопольно на весь сеанс работы. Этому отвечает подход к проектированию такого компонента АРМ, как внутреннее информационное обеспечение, согласно которому информационный фонд на магнитных носителях конкретного АРМ должен находиться в монопольном распоряжении пользователя АРМ. Пользователь сам выполняет все функциональные обязанности по преобразованию информации. [5]

6. Тестирование

6.1 Обоснование методики тестирования

Создавалась таблица Ф.И.О. весовщиков этой программы, данные вводились разработчиком, табельный номер, Ф.И.О., пароли.

Таблица лога изменений записей History_Log, данные идут автоматически, когда весовщик добавляет или изменяет данные в этой программе.

Таблицы Send и Protocol для записи, удаления, изменения данные по ковшам и миксеровозам. Данные поступают при ручном вводе от весовщиков. Ковш или миксеровоз проезжает через весы и данные фиксируются в формах программы, далее весовщик заполняет необходимые поля.

Тестирование проходило на реальных данных, проезжали составы по путям №12 и №13, весы фиксировали состав и определяли вес, номер учетного элемента.

При тестировании необходимо проверить, по крайней мере, следующее:

Для того чтобы начать работать и вводить данные, нужно запустить программу, ввести свой пароль, предоставленный разработчиком. Зайти в нужную форму и вводить данные.

При тестировании белого ящика, разработчик теста имеет доступ к исходному коду программ и может писать код, который связан с библиотеками тестируемого ПО.

При тестировании чёрного ящика, тестировщик имеет доступ к ПО только через те же интерфейсы, что и заказчик или пользователь, либо через внешние интерфейсы, позволяющие другому компьютеру либо другому процессу подключиться к системе для тестирования. Например, тестирующий модуль может виртуально нажимать клавиши или кнопки мыши в тестируемой программе с помощью механизма взаимодействия процессов, с уверенностью в том, все ли идёт правильно, что эти события вызывают тот же отклик, что и реальные нажатия клавиш и кнопок мыши.

Разработчик проверяет программу на наличие ошибок, зависаний, оптимизацию программного кода, быстроту работы программы, качество отображения данных на интерфейсе.

Пользователь, выполняет свою работу, тестирует функции программы, о выявленных ошибках сообщает разработчику, помогает советами по модернизации программы.

6.2 Результаты тестирования

Разработанный программный продукт, работает правильно, без ошибок.

Много было предложений от пользователей по оптимизации самой программы так и рабочего процесса.

Программа используется ежедневно, работает быстро и без ошибок, показывает все данные, строит отчеты, выгружает данные. Алгоритмы работают правильно, подсчет данных для отчетов работает корректно, авто сумма данных на формах работает правильно.

Время выполнения основных функций занимает от 1 до 3 секунд. Выборка данных за прошлый год составила 2 секунды, хорошо оптимизированы SQL запросы.

Время затраченное пользователем на заполнение основных форм приблизительно от 2 до 5 минут.

7. Внедрение системы

Руководство пользователя (обязательный элемент)

Работа с главным меню

Вход

Для запуска данного приложения нужно дважды щелкнуть левой клавишей мыши на ярлыке «АРМ» на рабочем столе и выбрать пункт меню «Производство» -> «Станция взвешивания жидкого чугуна», в результате появится форма - главное меню приложения изображен на рисунке 7.1.

Рис. 7.1 Главное меню программы

Для выбора определенного пункта меню нужно навести на него указатель мыши, и нажать левую клавишу.

В случае запуска приложения с правами ввода-корректировки - необходимо подтвердить права вводом пароля при первичном запуске приложения изображено на рисунке 7.2.



Рис. 7.2. Окно ввода пароля

Описание интерфейсов

Интерфейсы данного ПО однотипны и имеют одинаковую структуру изображено на рисунке 7.3. В заголовке указывается наименование сервиса, Ф.И.О. зарегистрированного весовщика, Ф.И.О. пользователя.

Рис. 7.3. Отвесная

Структура формы изображена на рисунке 7.3.

· Главное меню.

· Панель управления датой и диагностической информацией: автоматическая проверка «отвесных» - «Отвесные проверены».

· Область мониторинга, редактирования данных.

· Статусная панель.

Общие позиции меню изображены на рисунке 7.4.

· Интервал анализа - выбор интервала анализа, готового стандартного или заданного самим пользователем

Рис. 7.4. Интервал анализа

· Тип состава - выбор УЭ: Миксер=1 или Ковш=2.

· Корректура - ввод-редактирование информации по функциональным разделам, связанным с данными выбранного интерфейса.

· Сервисы - возможность выбора сервиса, не переключаясь в основное меню изображены на рисунке 7.5.

Рис. 7.5. Сервисы

· Window - перечень активных окон-интерфейсов изображены на рисунке 7.6.



Рис. 7.6. Window

· Графики - графическое представление табличных данных

· Печать - вывод табличных данных на печать с предварительным просмотром

Эти и другие позиции меню будут рассмотрены ниже, применительно к определенному интерфейсу.

Пункт меню «Автоматическая провеска»

При выборе пункта меню «Автоматическая провеска» запускается интерфейс, предназначенный для мониторинга приёма информации по операции взвешивания и привязке её к введённому номеру учётного элемента.

Исходными данными является информация сетевых телеграмм, передаваемых с ПК управления весами. Активация режима приёма осуществляется по нажатию кнопки «Провеска».

Принудительная активация режима приёма срабатывает по истечению 30 секунд, исключая человеческий фактор (забыли нажать клавишу).

В числе атрибутов провески приходят значения:

· Вес, кг

· Скорость, км/ч

· Длительность, мин.

ПО производит определение типа состава: миксеровоз или чугуновоз - по значению веса. Таким же образом, по значению веса, определяется тип провески: порожняк или гружёный. Значение веса округляется до тонны по правилам математического округления, например: 79.4 ->79; 79.6->80; 79.5 ->80.

При нажатии кнопки «Регистрация» запускается форма, которая соответствует сервису ручной провески в режиме редактирования с уже введёнными значениями, полученными в ходе автоматического приёма изображено на рисунке 7.7.

Рис. 7.7. Автоматическая провеска

Пункт меню «Ручная провеска»

При выборе пункта меню «Ручная провеска» запускается интерфейс, который является общим и итоговым как для режима автоматической провески, так и для - «ручной» провески. В первом случае по весу состава система сама определяет его тип, а во втором - оператору необходимо его выбрать, изображено на рисунке 7.8.



Рис. 7.8. Ручная провеска

Все действия по редактированию данных (номер ковша, миксера, вес) возможны при активации кнопки «Редактирование», при этом форма подсвечивается в кремовый цвет - цвет режима корректировки. Время провески формируется автоматически либо корректируется в предназначенном для этого окне ввода после ввода информации о составе (номер ковша или миксера и их весов).

В режиме редактирования формирование строки для следующего ковша или миксера происходит по нажатию клавиши `стрелка вниз'. Ввод новой строки начинается с номера ковша (миксера), а далее вводится вес ковша (миксера) по нажатию клавиши `Enter'. Для анализа и записи на сервер будут приняты только строки, содержащие номер и вес ковша (миксера).

В дальнейшем (в формах по порожняку и гружёным) удаление информации о ковше или о миксере будет возможно при выборе пункт верхнего меню `Удалить'. При этом оператору будет выдано сообщение для подтверждения действий.

Запись информации на сервер осуществляется при нажатии кнопки «Запись». В момент записи система осуществит проверки:

· на дублирование номера ковша, миксера;

· на наличие номера ковша, миксера;

· на наличие порожняка в составе с гружёными;

· на наличие гружёных в составе с порожняком;

· на несоответствие выбранного типа состава фактической провеске.

В случае обнаружения ошибки при любой из проверок оператору будет предложено отредактировать данные и вновь нажать кнопку «Запись».

Проверить корректность регистрации, ввести атрибуты источников налива и ввести направления отгрузки возможно выбрав пункты главного меню: «Все миксеровозы», «Все чугуновозные ковши».

Пункт меню «Все миксеровозы»

Описание

Форма разделена на два потока - порожняк и гружёные с предоставлением интегральной информации по кол-ву миксеров, весу нетто. Источником данных являются результаты протокола провески миксеровозов полученные как в «ручном», так и в автоматическом режимах.

На интерфейсе предусмотрен режим ввода и корректировки источников налива при отправке чугуна потребителям, возможно удаление миксера (порожнего или гружёного) из протокола провески изображено на рисунке 7.9.



Рис. 7.9. Все миксеровозы

При визировании суточного рапорта по выплавке и распределению чугуна появляется сообщение `Данные проверены'. Наличие этого сообщение блокирует режим корректировки в этих сутках.

Позиция меню «Миксер»

Данный пункт меню предоставляет возможность выбора конкретного номера миксера в выбранном интервале анализа.

Позиция меню «Последние открытые выпуска ДП»

Данный пункт меню предоставляет возможность проверки вводимых номеров источников налива последним открытым выпускам доменных печей.

Пункт меню «Все чугуновозные ковши»

Описание

Форма разделена на два потока - порожняк и гружёные с предоставлением интегральной информации по кол-ву ковшей, весу нетто. Информация сгруппирована по-составно. Источником данных являются результаты протокола провески чугуновозных ковшей, полученных как в «ручном», так и в автоматическом режимах.

На интерфейсе предусмотрен режим ввода и корректировки источников налива при отправке чугуна потребителям, направление отгрузки (Конвертер, ЭСПЦ, ССМ-Тяжмаш, Разливка); возможно удаление миксера (порожнего или гружёного) из протокола провески изображено на рисунке 7.10.

Рис. 7.10. Все ковши

При визировании суточного рапорта по выплавке и распределению чугуна появляется сообщение `Данные проверены'. Наличие этого сообщения блокирует режим корректировки в этих сутках.

Позиция меню «Ковш»

Данный пункт меню предоставляет возможность выбора конкретного номера миксера в выбранном интервале анализа.

Позиция меню «Последние открытые выпуска ДП»

Данный пункт меню предоставляет возможность проверки вводимых номеров источников налива последним открытым выпускам доменных печей.

Пункты меню «Отвесная по миксеровозам», «Отвесная по чугуновозам»

Логика построения интерфейсов одинакова. Источником данных является информация по отправке чугуна потребителям и протоколов провески порожняка при возврате от потребителя изображено на рисунке 7.11.

Рис. 7.11. Отвесная

«Отвесная» является основополагающим документов по поставке чугуна потребителям. При её формировании учитывается регламент закрытия производства по доменному цеху. В «Отвесную» попадают груженые миксера (ковши), прошедшие станцию взвешивания с 22:31 предыдущих суток до 22:30 включительно даты формирования «отвесной». Возможность печати предоставляется только в суточном дискрете.

Данный интерфейс предлагает возможность мониторинга данных по невозврату УЭ от потребителя изображено на рисунке 7.12.



Рис. 7.12. Отвесная

При наличии невозврата тары от потребителя, в момент печати отвесной, приходит напоминание о некорректности документа изображено на рисунке 7.13.

Рис. 7.13. Возврат чугуна

При утвердительном ответе получаем заведомо бракованную отвесную изображено на рисунке 7.14.

Рис. 7.14. Брак отвесной

Пункт меню «Предистория провесок»

Описание

По данному пункту меню запускается информационная форма, представляющая интерес для мониторинга ковшевого хозяйства доменного производства изображено на рисунке 7.15.

На данной форме предоставляется информация о предыстории тары по ковшам, находящимся в работе за заявленный интервал времени, упорядоченная от последней провески, а также:

· по количеству наливов и суммарному налитому чугуну с вычислением среднего налива по данному ковшу (миксеру);

· по максимальному и минимальному весу тары;

· кол-во наливов без учёта козловых ковшей (козлом считается ковш тарой более 80 тонн).

Рис. 7.15. Предистория провесок

При двойном нажатии на любой строчке таблицы данных - система сама определит номер УЭ и выдаст по нему следующую графическую информацию изображено на рисунке 7.16.

· история тары,

· история гружёного,

· вес нетто / чистый вес.

· статус и скорость провески.

Рис. 7.16. Графики

Позиция меню «Хронология провески»

По данному пункту меню предоставляется статистика провесок по данному УЭ в выбранном интервале анализа с указанием статуса режима провески: автоматический или ручной, и типа провески: порожняк или гружёный изображено на рисунке 7.17.

Рис. 7.17. Хронология провески

Руководство программиста

Назначение программного продукта

Автоматизированная система взвешивания жидкого чугуна предназначена для автоматического приёма измерения веса жидкого чугуна, поступающего в миксеровозах и чугуновозах с доменных печей на станцию взвешивания, и далее направляемого в конвертерный цех, ЭСПЦ, ССМ-Тяжмаш, разливку доменного производства.

Основные функции:

· Автоматический приём данных с промежуточного компьютера весового терминала «Jaguar Mettler-Toledo».

· Ввод результатов «ручной» провески.

· Контроль номеров миксеровозов, ковшей, не вернувшихся от потребителя.

· Разделение взвешиваемых учётных элементов на два типа состава - миксер или ковш.

· Разделение типа состава на два потока - порожняк и гружёный.

· Статистический контроль за состоянием парка миксеровозов и чугуновозных ковшей.

· Группировка интегральной информации в «отвесной» по печам и по потребителям.

· Формирование и печать выходных документов.

Таблица 3. Сокращения

Принятое сокращение	Полное наименование
АСУ	Автоматизированная система управления
ППК	Прикладной программный комплекс
ПО	Программное обеспечение
БД	База данных
ПАО	Публичное акционерное общество
ДП	Доменное производство
УЭ	Учетный элемент миксер или ковш
Рис./рис.	Рисунок/рисунок
см.	Смотри

Информационная модель приложения

Информационное обеспечение приложения определяется таблицами схемы Station сервера CAPELLA.

Таблица 4. Таблицы БД

CAPELLA. Station
	таблица	Назначение
1	Protocol	Тип провески
2	Send	Тип состава
3	Name. Station	Персонал станции
4	Name. ChugAdress	Адреса направлений отгрузки
5	Deleted	-
6	StationFio	-
7	Pasport	Паспорт ковша
8	History_Log	История подключений
9	UZK	Данные для паспорта ковша

Структура БД изображена на рисунке 7.18.

Рис. 7.18. Схема БД

Структурная модель приложения

Работа программы построена на MDI-приложении. Структура ПО представлена ниже - на рисунке 7.19.

Рис. 7.19. Структура ПО

Инструментальные средства разработки приложения

Приложение разработано в среде - «С++Builder» v. 5 c использованием дополнительных программных пакетов:

· DOA - доступ к объектам БД Oracle.

· Dev Express - компоненты для работы с данными.

· RXlib - библиотека визуальных и не визуальных компонентов.

Права доступа пользователей

Организация уровней доступа пользователя и приложения представлены в Таблице 5:

Таблица 5. Уровни доступа

Уровень доступа	сервер	Учётная запись	права
Корпоративная сеть
приложение	TP	Station	Чтение
сервер БД	Station CAPELLA	Station	Чтение, Запись

Требования к системному программному обеспечению

На ПЭВМ должно быть установлено следующее системное программное обеспечение:

· Windows 7;

· Системные библиотеки C++ Builder5;

· Клиент Oracle 9i.

· Настроен сетевой доступ к серверу БД Station, CAPELLA.

Правила использования программного модуля

Запуск приложения WinStationKM.exe осуществляется через интегральное меню пользователя, обеспечивающее наличие последней версии продукта на клиентской станции.

Порядок внесения изменений в документ

Общую ответственность за актуальность документа несет начальник управления эксплуатации ПАО «Северсталь-инфоком».

Изменения в документ вносятся по согласованию с должностным лицом, несущим ответственность за сопровождение информационной системы.

Сведения о разработчике документа

Издателем и разработчиком данного документа является Управление эксплуатации ПАО «Северсталь-инфоком».

Согласно требованиям, действующим в системе менеджмента качества, издатель обеспечивает выполнение процедур работы с нормативно-программной документацией ПАО «Северсталь» в части:

- идентификации документов,

- хранения контрольных экземпляров,

- распространения учтенных экземпляров.

ПАО «Северсталь-инфоком» Управление эксплуатации	АСУ «Производство и поставки продукции» ППК «Производство ДЦ» ПО «Станция взвешивания чугуна» Руководство программиста Регистрационный номер ПР-0201-025.1
	Должность	Ф.И.О.	Подпись	Дата
Разработал	Специалист отдела сопровождения АСУП, УЭ
Согласовано	Менеджер отдела сопровождения АСУП, УЭ

Заключение

Целью данной работы являлась разработка программного продукта, который позволил бы оптимизировать технологический процесс взвешивания чугуна.

Для реализации цели был поставлен ряд задач, которые успешно решались в процессе разработки данного программного обеспечения.

Данная разработка позволила оптимизировать следующие процессы: выборка данных, печать отчетов, редактирование данных, мониторинг процессов работы с данными. Также разработана документация для пользователя и для программиста.

Тестирование, проводимое на базе доменного цеха ПАО «Северсталь», показало быстродействие и лёгкость разработанного программного обеспечения. Разработанный программный продукт «Станция взвешивания чугуна» удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к ПО для работы в технологическом процессе. Таким образом, тесты пройдены успешно, программа внедрена в производство.

Список использованных источников

1. Н.З. Елманова, С.П. Кошель Borland С++ Builder 1999 - 352 с.

2. Трой Д. Программирование на языке Си для персонального компьютера IBM PC: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1991, - 432 с.

3. Бен Чанг, Марк Скардина, Стефан Киритцов Oracle 9i

4. https://technet.microsoft.com/ru-ru/library/dd548337 (v=ws.10).aspx

5. http://info-tehnologii.ru/vid_inf/inf_upr/arm/index.html

6. Язык запросов SQL Филипп Андон, Валерий Резниченко 2006 год Москва 418 стр.

7. http://tstransport.ru/details

8. http://www.etalon-tehno.ru/programmy/

9. http://www.asvik.kiev.ua/ru/catalog/group/product/40

10. http://studopedia.ru/2_2386_klient-servernaya-arhitektura.html

11. Архангельский А.Я. Программирование в C++Builder5 - М.: ЗАО «Издательство БИНОМ», 2002 г. - 1152 с.

Приложение А

(справочное)

Таблица Protocol

Приложение Б

(справочное)

Таблица Send

Приложение В

(справочное)

Таблица History_Log

Приложение Г

(справочное)

Таблица Name_Chugadress

Приложение Д

(справочное)

Таблица Name_Station

Приложение Е

(справочное)

SQL Запросы

Sql запрос Выборка данных для Чугуновозов

Select prmidn, data, to_char (time, 'hh24:mi') as time, nomer, ves, doliv, deleted, rowid as rd

from Protocol where direct=1 and deleted=0 and id_ue = 2;

 //id_ue - идентификатор учетного элемента, prmidn - идентификатор записей, direct - порожняк или груженый

Sql запрос Выборка данных для Миксеровозов