无缝钢管物料跟踪系统设计规格说明书

连轧无缝钢管

1 编写目的

本文档是为 无缝钢管物料跟踪系统（以下简称物料跟踪系统）的实现，提供设计指导。本文的预期读者为： 无缝钢管物料跟踪系统项目的需求管理人员、设计和开发人员、测试人员等。

2 术语定义

3 物料跟踪系统的软件设计

物料跟踪系统的软件结构，如图3.1所示。

整个软件系统，使用数据库，将业务数据和界面所需数据进行分离，即业务定时完成逻辑处理，产生界面需要的各种数据，并将其存储在数据库；而界面部分定时从数据库获取数据，并将其组织并形象地显示出来。以此也降低了整个系统界面和业务之间的耦合性。物料跟踪系统的基本数据流图，如图3.2所示

图3.1 物料跟踪系统的软件结构

图3.2 物料跟踪系统的基本数据流图

3.1 界面层

界面层，主要是完成各种跟踪画面的显示，显示的内容包括设备状态、管材基本信息、各种工艺流程中的生产统计信息等。界面层的设计包括以下几方面内容：

⏹ 画面设计思路 ⏹ 画面设计方案 ⏹ 画面类设计

注意，界面部分并不直接与业务层交互信息，它是直接通过对数据库（以下简称DB ）访问，实现界面所需数据的刷新。

3.1.1 画面设计思路

物料跟踪系统的画面分为主页面和分页面，主页面表示整个生产线的全部设备状态和物料流动的跟踪，分页面是表示生产线某一部分的设备状态和物料流动的跟踪。

无论是主页面还是分页面，都是采用1024*768的分辨率。 当用户双击画面设备时，将弹出该设备的状态和生产情况。

画面显示与跟踪数据分开，关闭画面时跟踪也是进行的。画面只是显示跟踪的情况。

3.1.2 画面设计方案

物料跟踪系统画面总体设计的方案为：

⏹ 整个画面是所有的设备采用相同的显示模版加载不同的设备图片，

在画面上按照生产线顺序组合而成。 ⏹ 生产跟踪分为管材位置显示和管材工艺流程跟踪。管材位置显示，

指通过查询数据库，得到每个设备上所有管材的信息并显示出来。管材工艺流程跟踪，指在生产画面上用虚线示意生产计划所用的工艺流程方向，因为不同生产计划采用不同的工艺流程。 ⏹ 所有的设备类图形抽象出一个基类，这个基础类的属性包括了所在

的画面的位置，设备的编号，是否可以工作，显示图片；这个类的方法包括设置画面位置，设置是否可以工作，设置显示图片。所有的设备类需要继承这个基础类。 各个画面类之间继承关系如图3.3所示。

图3.3 各个类之间继承关系

设计跟踪画面时，在辊道类中表示该辊道是否分流；若需要分流，则判断管材生产的流向；若不需要分流，则无需判断管材生产的流向。管材流向的表示方法为：用带有方向的线，把管材流向所经过的生产设备连接起来。

管材位置显示是生产设备定时查询数据库，得到该设备上面所有管材的信息，根据信息把管材表示出来的过程。

3.1.3 画面类设计

3.1.3.1 基类设计

class CEquipmentBase {

public:

CEquipmentBase(); virtual ~CEquipmentBase();

public:

//设备编号

char _szEquipmentName[DEFAULT_EQUIPMENT_NAME_LEN]; //设备显示位置 CRect m_PositionRect; //设备是否可以工作

BOOL m_bWork; //设备是否报警

BOOL m_bAlarm; //设备的显示图片

CBitmap*m_pBitMapBK; //设备上钢管列表

m_pCudgelList;

CPtrList public:

virtual void MoveTo(CPoint point) = 0; virtual void Draw(CDC *pDC) = 0; virtual void GetSteelTubeData() = 0；

};

3.1.3.2 辊道类设计

class CTramroadObj : public CEquipmentBase { public:

CTramroadObj(); void void

DrawEmbranchment(); GetSteelTubeData();

//画工艺流程线

private:

};

3.1.3.3 带锯类设计

class CMaterialSawObj : public CEquipmentBase { public:

CMaterialSawObj(); void AddFinished(); void CleanFinished(); void SetBusy(BOOL bBusy); void Draw(CDC *pDC = NULL); private: };

3.1.3.4 台架类设计

class CTableBoardObj : public CEquipmentBase { public: };

3.1.3.5 链床类设计

class CChainBeltObj : public CEquipmentBase { public:

int m_nFinished; m_bBusy;

//已经锯几次 //是否在锯

BOOL

CTableBoardObj(); void GetSteelTubeData(); void Draw(CDC *pDC = NULL);

CChainBeltObj(); void GetSteelTubeData(); void Draw(CDC *pDC = NULL);

3.1.3.6 加热炉类设计

class CFurnaceObj : public CEquipmentBase { public:

CFurnaceObj(); void GetSteelTubeData(); void Draw(CDC *pDC = NULL); void SetPace(float fPace); void GetPace();

private: };

3.1.3.7 冷床类设计

class CCoolingObj : public CEquipmentBase { public: };

3.1.3.8 加工机器类设计

class CMachiningObj : public CEquipmentBase { public: };

float m_fPace; //速度

CCoolingObj(); void GetSteelTubeData(); void Draw(CDC *pDC = NULL);

CMachiningObj(); void GetSteelTubeData(); void Draw(CDC *pDC = NULL);

3.2 业务层

业务层由以下几层组成： ⏹ 跟踪控制层 ⏹ 跟踪实现层 ⏹ 跟踪实体层

3.2.1 跟踪控制层

跟踪控制层，主要实现流程的循环控制，而且整个物料跟踪系统的主流程只有一个，即：采集基础自动化（以下简称L1）信号—>根据信号变化，进行逻辑判断，调用相应的跟踪实现—>设备状态和管材状态更新—>向L1发送命令—>时间延时—>采集L1信号……，依此循环。

3.2.2 跟踪实现层

跟踪实现层，主要根据跟踪控制的要求，去组合并调用跟踪实体模块，实现各个工艺流程段的跟踪。

根据生产线工作区的分布，将实现分为5个部分：

⏹ 管坯区跟踪：跟踪的设备段包括入口段、锯切段、输送段和环形炉

段，每段包含的逻辑处理并不相同，其中入口段、锯切段的逻辑相对复杂一些。 ⏹ 热轧区跟踪：跟踪的设备包括链床、穿孔机、、冷床、连轧机等，

各个设备的逻辑处理相对都比较简单。 ⏹ 再加热炉区跟踪：跟踪的设备包括常化冷床、再加热炉、输送辊道、

张减机等，各个设备的逻辑处理相对都比较简单。另外，管材是否经过常化冷床和再加热炉，需要根据工艺确定。 ⏹ 冷床区跟踪：跟踪的设备包括冷床本体、输送辊道、排管锯、链床

等，各个设备的逻辑处理相对都比较简单。 ⏹ 预精整区跟踪：跟踪的设备包括输送辊道、矫直机、吹吸灰装置、

检查链、测长、称重、喷标和打印设备等。各个设备的逻辑处理相对都比较简单。

3.2.3 跟踪实体层

跟踪实体层，主要是基本的跟踪单元。每个跟踪实体提供特定的接口，供跟踪实现层调用。其中，基本的跟踪实体包括：

⏹ 计划管理

⏹ L1信号采集与更新 ⏹ 逻辑管理 ⏹ 设备状态更新 ⏹ 管材属性更新 ⏹ L2命令管理 ⏹ 生产信息统计 ⏹ 库房管理 3.2.3.1 计划管理

3.2.3.1.1 基本功能描述

从生产管理系统获得生产计划信息，并将该信息存入物料跟踪系统的数据库，并提供方法，能够对这些信息进行添加、删除和查询等操作。 3.2.3.1.2 性能

无

3.2.3.1.3 输人项

输入项为来自于生产管理系统的计划信息，包括：计划号，批次号，炉号，倍尺坯的钢种、规格、长度和数量，以及倍尺数，计划生产的钢管规格、长度、数量等。 3.2.3.1.4 输出项

输出项为经过处理后的计划信息，内容基本同输入项信息，只是格式有些差异，详见数据库设计部分。 3.2.3.1.5 算法

无特殊算法。 3.2.3.1.6 流程逻辑

计划管理的基本流程包括两部分：

⏹ 调用数据库访问接口，访问生产管理数据库，查询获取本次生产计

划信息。 ⏹ 调用数据库访问接口，访问生产管理数据库，进行查询、添加、删

除和更新生产计划信息。 3.2.3.1.7 接口

计划管理对外的接口：

⏹ 上层调用接口：提供管坯区跟踪入口部分调用，采用接口函数形式。 ⏹ 下层调用接口：数据访问接口，详见3.3.1。

3.2.3.1.8 限制条件

计划管理模块运行的前提条件是：生产管理系统有新的生产计划任务时下发。

3.2.3.2 L1信号采集与更新 3.2.3.2.1 基本功能描述

通过OPC 通讯方式，获取L1传递过来的信号，并对变化的信号进行更新。 3.2.3.2.2 性能

信号采集与更新的实时性为：小于等于1次/秒。 3.2.3.2.3 输人项

输入项为通过OPC 通讯方式，获得各个PLC 特定内存的信息。 3.2.3.2.4 输出项

输出项为标识各种管材位置和设备状态的信号。 3.2.3.2.5 算法

无特殊算法。 3.2.3.2.6 流程逻辑

L1信号采集与更新的基本流程包括三部分：

⏹ 通过OPC Client，获取各个PLC 特定内存的内容。

⏹ 将给内存的内容，进行分类和解析；并与原来的信号进行对比，将

变化的信号组织成特定的格式，供上层的跟踪实现层确定，执行那部分跟踪实体模块。 ⏹ 调用数据库更新接口，将信号的变化更新到对应的数据库表中。 3.2.3.2.7 接口

L1信号采集与更新对外的接口：

⏹ 上层调用接口：提供特定格式的变化信号，供上层的跟踪实现层。 ⏹ 下层调用接口：数据访问接口，详见3.3.1.4。 3.2.3.2.8 限制条件

无。

3.2.3.3 面向画面的逻辑管理 3.2.3.3.1 基本功能描述

根据信号表的变化，确定是那些区域发生的变化对画面的显示效果产生影响，调用对应的逻辑处理。

3.2.3.3.2 性能

无

3.2.3.3.3 输人项

输入项为变化的信号表。 3.2.3.3.4 输出项

输出项为画面显示需要的逻辑状态标识。 3.2.3.3.5 算法

当物料从单支流向变成多分支流向时，需要依据原则“数量最少者优先，距离最近者优先，而且前者优先级高于后者”。 3.2.3.3.6 流程逻辑

面向画面的逻辑管理，其基本流程需要逻辑判断的主要有两类： ⏹ 单支流向变成多分支流向类，通过3.2.3.3.5节确定的原则，来判断

合理的管材运动路径。 ⏹ 设备运行异常类：当设备运行异常时，都会影响单支流向变成多分

支流向的逻辑判断，因此，设计逻辑时，必须考虑设备的工作状态。 面向画面的逻辑管理，主要分布在管坯区，位置包括： ⏹ 送管材到各个锯的上料台 ⏹ 送管材到5#锯前辊道1段 ⏹ 送管材到9#锯前辊道1段 ⏹ 送管材到11#锯前辊道1段

管坯区每个位置的逻辑处理，基本类似，现以送管材到5#锯的上料台

为例，进行说明，如图3.4所示。

图3.4 送管材到5#锯的上料台的逻辑管理

3.2.3.3.7 接口

逻辑管理对外的接口：

⏹ 上层调用接口：将逻辑处理以接口函数的形式封装，供上层的跟踪

实现层调用。 ⏹ 下层调用接口：数据访问接口，详见3.3.1.4。 3.2.3.3.8 限制条件

无。

3.2.3.4 设备生产数据与状态更新 3.2.3.4.1 基本功能描述

根据信号表的变化，确定那些设备生产数据和设备本身工作状态发生了变化，对它们的生产数据和工作状态进行更新。 3.2.3.4.2 性能

无

3.2.3.4.3 输人项

输入项为变化的信号表。 3.2.3.4.4 输出项

输出项为变化的设备状态和生产数据。 3.2.3.4.5 算法

无

3.2.3.4.6 流程逻辑

设备生产数据与状态更新的基本流程包括两部分：

⏹ 根据信号表的变化，按照每个设备确定的处理逻辑，统计设备的生

产数据，其中，设备生产数据主要包括：生产计划号、炉号、已生产数量。 ⏹ 根据信号表的变化，确定那些设备工作状态（包括正常工作、故障

（含维修）、已损坏）发生了变化，并将状态变化更新到数据库中。 3.2.3.4.6.1 管坯区

管坯区比较简单，按照锯号，分别统计生产计划号、炉号和生产数量。 3.2.3.4.6.2 热轧区

热轧区需要做一些逻辑处理，主要为环形炉定尺坯入炉/出炉/步进逻辑

处理，如图3.5所示。

图3.5 环形炉定尺坯入炉/出炉/步进逻辑处理

穿孔机和连轧机的生产数据也比较简单，主要统计生产计划号、炉号和生产数量。 3.2.3.4.6.3 再加热区

再加热区需要逻辑管理的位置有：

取样辊道、旁路辊道、常化冷床部分，如图3.6所示。

⏹ 再加热炉内数量统计，如图3.7所示。 ⏹ 张减机工艺批次号设定，如图3.8所示。

图3.6 取样辊道、旁路辊道、常化冷床部分的逻辑处理

图3.7 再加热炉内数量统计的逻辑处理

图3.8 张减机工艺批次号设定的逻辑处理

常化冷床、再加热炉和张减机的生产数据也比较简单，主要统计生产计划号、炉号和生产数量。 3.2.3.4.6.4 冷床区

冷床需要的逻辑处理，如图3.9所示。

图3.9 冷床区的逻辑处理

冷床和排管锯的生产数据也比较简单，主要统计生产计划号、炉号和生产数量。 3.2.3.4.6.5 预精整区

预精整区需要进行逻辑管理的位置有两个：

⏹ 1号预精整线横移链床需要逻辑处理，如图3.10所示. ⏹ 喷标打印后，出现废料时，需要逻辑处理，如图3.11所示。

图3.10 预精整1号线横移链床需要逻辑处理

图3.11 喷标打印后的逻辑处理

矫直机、吹吸灰装置、检查链、测长称重以及喷标打印的生产数据，主要统计生产计划号、炉号和生产数量。

3.2.3.4.7 接口

设备状态更新对外的接口：

⏹ 上层调用接口：将设备状态更新以接口函数的形式封装，供上层的

跟踪实现层调用。

⏹ 下层调用接口：数据访问接口，详见3.3.1.4。

3.2.3.4.8 限制条件

无。

3.2.3.5 管材属性更新

3.2.3.5.1 基本功能描述

根据信号表的变化，来判断管材的属性（如编号、区域号、区域内序号等）是否发生了变化，如变化，对它们的属性特性进行更新。

3.2.3.5.2 性能

无

3.2.3.5.3 输人项

输入项为变化的信号表。

3.2.3.5.4 输出项

输出项为更新的管材属性。

3.2.3.5.5 算法

无

3.2.3.5.6 流程逻辑

管材从倍尺坯到成品钢管，经历过多个加工阶段，每个加工阶段，其属性都会变化，因此，管材的属性与它所处的工艺阶段完全对应。管材属性包括：编号、炉号、基本特性（长度、钢号、管径/坯径等）、区域号、是否废料标志等。

根据信号表的变化，来判断整个生产过程中，那些管材属性发生了变化，将变化的属性进行修改，并将管材的属性变化更新到数据库中。

3.2.3.5.7 接口

管材属性更新对外的接口：

⏹ 上层调用接口：将管材属性更新以接口函数的形式封装，供上层的

跟踪实现层调用。

⏹ 下层调用接口：数据访问接口，详见3.3.1.4。

3.2.3.5.8 限制条件

无。

3.2.3.6 L2命令管理

3.2.3.6.1 基本功能描述

根据处理后的逻辑状态，向对应的区域L1发特定的命令，并监控L2命令执行的结果。

3.2.3.6.2 性能

无

3.2.3.6.3 输人项

输入项为逻辑状态。

3.2.3.6.4 输出项

输出项为发给L1的命令。

3.2.3.6.5 算法

无

3.2.3.6.6 流程逻辑

L2命令管理的流程逻辑相对简单：根据对应的逻辑状态，发送特定的命令，并读取命令执行的结果，确信每个发给L1的命令能够正确执行。

其中，中冶赛迪的环形炉、常化冷床、再加热炉都有类似的形式

太重、达涅利以及二室的PLC 中，有无类似的DB 块，来标识命令的执行情况。

3.2.3.6.7 接口

L2命令管理对外的接口：

⏹ 上层调用接口：将L2命令管理以接口函数的形式封装，供上层的

跟踪实现层调用。

⏹ 下层调用接口：无。

3.2.3.6.8 限制条件

无。

3.2.3.7 生产信息统计

3.2.3.7.1 基本功能描述

生产信息统计主要指在各个重要的工艺段，可对生产的信息进行统计，能够为生产物料分配的提供指导和参考。

3.2.3.7.2 性能

无

3.2.3.7.3 输人项

输入项为变化的信号表。

3.2.3.7.4 输出项

输出项为各个工艺段生产统计信息。

3.2.3.7.5 算法

无

3.2.3.7.6 流程逻辑

需要进行生产信息统计的工艺流程包括：

⏹ 带锯锯切工艺

⏹ 环形炉加热工艺

⏹ 穿孔机穿孔工艺

⏹ 连轧机轧制工艺

⏹ 张减机定型工艺

⏹ 排管锯锯切工艺

具体实现有些特殊，包括两部分：

⏹ 数据部分：在物料跟踪系统的数据库里有专门的表，包括在线表、

离线表和定尺坯库，记录每个工艺段的管材生产记录信息。

⏹ 控制和界面部分：在生产管理系统里实现。通过查询在线表、离线

表和定尺坯库，获得每个工艺段的管材生产记录信息，如生产了多少、产生废料多少；再查询生产计划表，确定还需要生产多少等。将这几部分信息整合，就获得每个工艺段的统计信息。

3.2.3.7.7 接口

生产信息统计对外的接口：

⏹ 上层调用接口：将生产信息统计以接口函数的形式封装，供上层的

生产管理系统调用。

⏹ 下层调用接口：数据访问接口，详见3.3.1.1

3.2.3.7.8 限制条件

无。

3.2.3.8 库房管理

3.2.3.8.1 基本功能描述

库房管理包括两个部分：原料库管理、排管锯缓冲库管理、成品库管理。原料库管理，主要进行管坯区入口处倍尺坯的出入库管理；排管锯缓冲库管理，主要对排管锯后的钢管进入缓冲库的部分，进行出入库管理；管材库管理，主要进行成品钢管的出入库管理。

3.2.3.8.2 性能

无

3.2.3.8.3 输人项

输入项为各个工艺段出入库的数量。

3.2.3.8.4 输出项

输出项为各个工艺段最新的库存统计信息。

3.2.3.8.5 算法

无

3.2.3.8.6 流程逻辑

按照三个库分别列写流程：

原料库管理：入库流程为直接从界面获取倍尺坯的入库信息；出库流程为通过界面，用批次下料的方式，完成倍尺坯的出库。即原料库的出入

库，均是通过界面，用人工操作的方式来实现，由界面操作发起更新原料库，详见界面设计部分。

排管锯缓冲库管理：与原料库管理类似，排管锯缓冲库也是通过界面操作去更新。

成品库管理：入库流程为根据信号的变化，统计每条预精整线的成品数量，并调用数据库接口，更新成品库入库信息；出库流程与原料库出库类似，也是通过界面操作去更新出库信息。

3.2.3.8.7 接口

按照三个库分别列写接口。

a. 原料库管理对外的接口：

⏹ 上层调用接口：将原料库管理以接口函数的形式封装，供界面调用。 ⏹ 下层调用接口：数据访问接口，详见3.3.1。

b. 排管锯缓冲库管理对外的接口：

⏹ 上层调用接口：将排管锯缓冲库以接口函数的形式封装，，供界面

调用

⏹ 下层调用接口：数据访问接口，详见3.3.1。

c. 成品库管理对外的接口：

⏹ 上层调用接口：将成品库管理以接口函数的形式封装，供界面调用。 ⏹ 下层调用接口：数据访问接口，详见3.3.1。

3.2.3.8.8 限制条件

无。

3.2.4 业务层实现

3.2.4.1 总体数据结构

为保证跟踪过程的正确性和实时性，将整个工艺流程划分为多个小型的区域，以区域为跟踪单元进行跟踪。

为跟踪单元建立双链表的数据结构，主要包括2个结构：产品属性链表、区域特性链表。

产品属性链表如下：

typedef struct Node

{

struct Node *prev; //指向上一个节点的指针 struct Node *Next; //指向下一个节点的指针

CString nLocation; //区域编号，其中管坯区只有一个编号，其它每个小分区都需要分类编号（含下料的各个区）

CString nProduceNumber; //管坯的编号

}DLNode,*DLNodeList;

区域属性链表如下：

区域属性链表直接使用MFC 的CPtrList ，CPtrList 封装了各种节点操作函数（下面示例节点为产品节点，区域属性链表由CPtrList 维护）：包括头部/尾部添加、删除、获取一个节点，节点总数量获取，list 是否为空判断，根据位置获取、插入、获取节点等。

示例：

CPtrlist nMyNodeList;

DLNode * nNodeA = new DLNode；

nMyNodeList. AddTail(nNodeA); //向nMyNode 尾部添加一个产品节点。

nMyNodeList. AddHead(nNodeA); //向nMyNode 头部添加一个产品节点。

另外，管材的编码规则为：

XX –XX-XX-XXXX-X-X-XX-XX

年-月-带锯号-带锯切序号-组排段号-组排区-排管锯号-排管锯切序号 其中组排段号表示的是钢管位置是在冷床四段中的一段（是否使用1-7段制？）组排区表示钢管组排位置是在冷床后1区宽辊道还是2区宽辊道上。

3.2.4.2 L2画面与业务部分通讯方式

L2画面与业务部分之间的通讯方式：

⏹ 数据库方式：为通讯建立数据表，画面根据需要实时修改该数据表；

业务部分定时查询数据表，获得修改信息。

⏹ OPC 通讯方式：在OPC Server 建立变量，通过这些变量，来传递

画面与业务部分之间的信息。

⏹ Socket 通讯方式：通过Socket 数据包，在二者之间传输信息。 ⏹ 网络MSMQ （微软消息队列：Message Queue）方式：通过远程的

消息队列，来传输信息。

推荐采用Socket 通讯方式。

3.2.4.3 逻辑实现

3.2.4.3.1 上料逻辑

上料位置主要包括以下几个：

⏹ 管坯区倍尺坯上料台

⏹ 管坯区定尺坯上料台

⏹ 环形炉出炉定尺坯回炉

⏹ 冷床区排管锯后缓存库

⏹ 预精整改尺修磨后

整个上料遵从相同的处理逻辑：

⏹ 画面部分：根据上料区域不同，从数据库读取相应的下料区域信息，

由操作员选择上料管坯的编号以及数量，发送给业务逻辑部分。 ⏹ 业务逻辑部分：根据接收到画面部分信息以及L1信号，将上料管

坯和编号关联，修改逻辑部分维护的管坯链表，然后更改L2数据库（将上料信息和新排序信息写入）

⏹ 若自动统计上料，则画面部分不需要操作；业务根据L1发送的信

号，以及扫描到的条形码，业务逻辑部分将编号和上料管坯关联。 ⏹ 注意：管坯区下料时若使用条形码方式，则上料时也扫描条形码进

行匹配；如果下料时时不采用条形码，处理逻辑同上；测长称重后下料为废品不再进行改尺修磨。

3.2.4.3.2 下料逻辑

下料情况相对复杂一些，分区域进行描述，同时也对废料剔除也进行了分析。

a. 通过画面下发命令下料

画面部分：操作员在画面选择下料区域、起始位置以及数量，发送给业务逻辑部分。

业务逻辑部分：接收到画面部分信息，根据L1管坯信号，设定下料（发送管坯运行方向给L1），业务逻辑部分检测L1信号下料完成后，更改L2数据库。

b. 人工下料后，在画面确定

画面部分：操作员在画面选择下料区域、起始位置以及数量，发送给L2逻辑部分。

业务逻辑部分：接收到画面部分信息，修改逻辑部分维护的管坯链表，然后更改L2数据库（将下料信息和新排序信息写入）。

c. 废料自动剔除

业务逻辑部分：根据L1的信号，对相应的管坯进行删除操作，并写入数据库。

画面部分：读取数据库数据并显示。

因此，各区域的下料处理包括：

⏹ 管坯区下料：包含a 和b ，若定尺坯下料采用条形码，则每根定尺

坯都需要贴条形码，并建立条形码的数据表，而上料时需扫描条形码。

⏹ 环形炉出炉定尺坯下料：原因是出炉定尺坯温度不够，处理方式如

b 所示。

⏹ 冷床区排管锯后缓存库下料：原因是后续工序缓慢或出现故障，处

理方式如b 所示。

⏹ 热轧区和冷床区废料剔除：包括两种方式：穿孔机区和连轧机区是

自动剔除，处理方式如c 所示；常化冷床人工剔除，处理方式如b 所示。

⏹ 预精整下料与剔除：废料剔除共有探伤机、检查链以及测长称重后

三处，其中探伤机和检查链直接由L1剔除L2统计；测长称重后L1将钢管状态发送给L2，L2将钢管状态信息保存；当L2检测到L1发送的钢管到达测长后输送辊道信号，L2将是否剔废信号发送给L1。探伤机和检查链后废料经过改尺修磨后可以重新上料，测长称重后废料不会重新上线。

3.2.4.3.3 冷床及冷床后组排逻辑

业务逻辑部分充分使用2个链表的信息，进行组排操作。

根据对冷床及宽辊道组排区域的划分，需要建立冷床区7个list 、冷床后宽辊道1区7个list 和冷床后宽辊道2区7个list 。

冷床本体（以及管坯区锯切后到冷床前辊道），每个list 中单个ListNode 代表一根管坯。

冷床后1区和2区的14个list 虽然都只包含1个ListNode ，但是这个ListNode 是一个包含多根钢管信息的sublist （包含多个 sublistNode ）。

假设冷床后区的一个list 包含一个ListNode A，A 包含sublist ，并且后面有7个sublistNode ，那么包括节点本身钢管信息，以这个A 为head 的sublistNode 可以标识8根钢管。

当L1将排管移动到排管锯区域时，L2将对应list 的节点A 移出并添加到排管锯的list 中；当排锯定尺锯切完成后，L2根据L1排管移动信号由节点A （假设锯切一次）生成节点AA 和节点AB ，并将AA 和AB 链表中钢管信息更新。

L2根据L1信号继续跟踪AA （AB 暂时不移动），排管经过锯后横移链床和预精整宽辊道，进入1#预精整线横移链床时，L2根据L1信号将以AA 为头指针的sublist 中的每个sublistNode ，恢复为单个ListNode ，添加1#预精整横移链床list 中。

3.3 数据层

数据层包括两部分：数据接口层和数据层。

3.3.1 数据接口层

数据接口层，主要为界面和跟踪实体层提供DB 的统一访问接口，包括查询、插入、删除和更新等功能。整个数据库访问接口，封装成dll 库，以接口函数的形式提供。

3.3.1.1 查询接口

3.3.1.1.1 基本功能描述

根据输入的查询条件，在数据库中检索，并将检索到的符合条件的记录或表返回。

3.3.1.1.2 性能

支持1秒内，500个画面对象的查询操作。

3.3.1.1.3 输人项

输入项为查询条件，可以为单条件，也可为多个条件（暂定不超过4个条件）。这些查询条件为查询接口函数的输入参数。

3.3.1.1.4 输出项

输出项包括两部分：

⏹ 查询接口函数的返回值：表明查询接口函数是否执行成功。 ⏹ 查询接口函数的输出参数：返回查询到的记录或表。

3.3.1.1.5 算法

无

3.3.1.2 插入接口

3.3.1.2.1 基本功能描述

将输入的记录，插入到数据库特定的表中。

3.3.1.2.2 性能

支持1秒内，500个画面对象的插入操作。

3.3.1.2.3 输人项

输入项为要插入的记录信息，以及要插入的表信息，这些信息为插入接口函数的输入参数。

3.3.1.2.4 输出项

输出项为插入接口函数的返回值，依此确定插入接口函数是否执行成功。

3.3.1.2.5 算法

无

3.3.1.3 删除接口

3.3.1.3.1 基本功能描述

将输入的记录，从数据库特定的表中删除。

3.3.1.3.2 性能

支持1秒内，500个画面对象的删除操作。

3.3.1.3.3 输人项

输入项为要删除的记录信息，以及要删除的表信息，这些信息为删除接口函数的输入参数。

3.3.1.3.4 输出项

输出项为删除接口函数的返回值，依此确定删除接口函数是否执行成功。

3.3.1.3.5 算法

无

3.3.1.4 更新接口

3.3.1.4.1 基本功能描述

用输入的记录，修改数据库特定的表某些/条记录。

3.3.1.4.2 性能

支持1秒内，500个画面对象的更新操作。

3.3.1.4.3 输人项

输入项为要更新的记录信息，以及要更新的表信息，这些信息为更新接口函数的输入参数。

3.3.1.4.4 输出项

输出项为更新接口函数的返回值，依此确定更新接口函数是否执行成功。

3.3.1.4.5 算法

无

3.3.2 数据层

数据层主要是定义各种数据及其结构，详见数据库表结构设计。 内部临时数据库设计：

⏹ 信号表：与底层完全对应，见接口信号表。（不需要） ⏹ 逻辑状态表：区域号、区域内序号、状态（用来指示单支对多支的

运行位置变化，如虚线指示），主要为界面显示准备的（不需要） ⏹ 设备生产数据：生产计划号、炉号和生产数量

⏹ 生产统计信息：每个关键工艺段的统计信息包括：已生产数量、废

料数量、还需要生产数量、统计信息产生时的时间戳。

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