云平臺下電磁感應帶鋼穩定系統的自動化部署

摘 要：隨著云計算技術在各個領域的應用日益廣泛，人們嘗試在云平臺上對現有應用系統自動化部署，使得海量的應用資源能夠得到高效利用和共享。本文提出了基于云平臺的電磁感應帶鋼穩定系統的自動化部署設計思路，通過實驗研究，該系統已經具備了工業應用條件，能夠實現電磁冶金的網絡化、信息化，有一定推廣價值。

關鍵詞：云計算；電磁感應；帶鋼穩定

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 16-0000-01

基于云平臺的電磁感應帶鋼穩定系統的建設需要在云平臺上合理的部署應用資源，要考慮應用平臺的資源層各電磁穩定設備的不同特點。在對應用資源進行部署的過程中，對電磁冶金過程中采集的數據進行實時分析，結合不同工藝流程的要求，對設備進行合理部署。自動化部署能有效地減少上線過程中的人為出錯，增加系統穩定性，減輕開發工程師工作量[1]。

一、云平臺部署

平臺即服務PaaS（Platform-as-a-Service）是由服務器或軟件開發平臺為基礎，為用戶提供服務的一種云計算模式[2]。

（一）主要問題

1.云平臺下自動化部署的無下線狀態的實現

云平臺的服務是集群式的，同一時間有多臺設備提供相同的服務。自動化部署后云平臺的更新需要克服傳統設備更新所帶來的宕機時間訪問量容錯問題。云平臺中的集群設備不能像單一設備更新那樣就找到一個合適的時間關機來實現自動化部署，云平臺下的自動化部署需要實現集群設備一直在線。

2.自動化部署命令傳輸的控制方式

自動化部署命令傳輸中經常出現的中心節點控制命令單點失敗的問題。如將集群設備中某一節點作為中心節點后，通過該節點與其他設備節點進行聯系，還需選取備用設備節點進行傳輸自動化部署命令的備份。否則，一旦集群設備中心節點出現故障，自動化部署命令傳遞中就會出現錯誤，導致自動化部署功能集群就無法正常運行。

3.自動化部署命令傳輸的循環問題

自動化部署控制程序使用的網絡是一個自適應的網絡，又稱洪泛網絡。針對網絡拓撲圖中存在的循環結構，只有控制自動化部署命令中的任務飽和，避免命令在集群設備中多次循環，緩解網絡負載，才能確保自動化部署功能集群正常運行。

（二）關鍵技術

1.命令總線

采用消息隊列的程序間通信方式來完成總線操作并實現對遠程調用協議的支持；采用線程池技術確保命令總線的調用效率；采用隨路信令確保命令總線數據的一致性；采用面向行為的程序架構形式實現命令總線的擴展。

2.多節點信息共享

多節點信息共享。ZooKeeper是一個分布式的，開放源碼的分布式應用程序協調服務，包含一個簡單的原語集，是Hadoop和Hbase重要組件[3]。通過掌握其編程技術，可完成集群中多個節點共享信息的功能，并可封裝好復雜易出錯的關鍵服務，將簡單易用的接口和性能高效、功能穩定的系統提供給用戶。

3.自動化部署命令傳輸

對集群設備的中心節點算法進行合理設計，在中心節點正常工作時，云平臺還需要確定容錯備選中心節點，當中心節點出現故障時，作為備份的非中心節點迅速做出反應轉換成為中心節點，該節點平時作為普通節點工作。

二、電磁感應帶鋼穩定系統

電磁感應帶鋼穩定系統是一套電磁減振系統，用電磁力來抑制生產線上高速行帶鋼的抖動，主要應用于鋼鐵企業熱鍍鋅生產線。電磁穩定系統通常安裝在氣刀之上，由于在氣刀吹風等原因內側的帶鋼振動會引起帶鋼表面的鋅層厚度不均勻。采用云平臺下自動部署的電磁穩定系統可減小了帶鋼的振動幅度，使得表面鋅層均勻，從而達到最小鋅層厚度，避免了超厚鍍鋅。但該系統結構功能復雜，工作流程中涉及設備多如：傳送裝置、鋅鍋、風箱、傳感裝置、檢測設備等，只有通過系統平臺統一控制，才能實現高效協同工作，確保電磁感應帶鋼穩定系統的穩定性，確保鋼板的質量，提高軋鋼的生產速度。

三、自動化部署成效

（一）實現智能調配

云平臺利用配置管理和部署策略，針對電磁穩定系統對應部署所需的環境進行配置，提高電磁冶金各設備單元數據的采集效率，以及各用戶終端的響應速率。在對系統設備的部署過程中，實現電磁冶金各資源層數據的良好支撐，穩定快捷的獲取各環節信息資源，使得用戶對需求端和資源供給端無縫連接，高效合理的對各工藝環節的需求和供給進行控制，實現冶金資源的供需平衡狀態，由此提高了基于云平臺的電磁穩定系統的可靠性，克服了人工操作環節多、容易出錯的現象。電磁穩定系統目前已被全球多家頂尖冶金企業采用，包括首鋼和寶鋼等國內鋼鐵企業，實踐證明其基本實現了電磁冶金的智能調配。

（二）確保帶鋼質量

由于帶鋼生產線實現了全環節實時監控，一旦發生質量波動，電磁穩定系統可自動對各設備單元發出修正指令，確保帶鋼質量達到設定標準。如：冷卻風機引起帶鋼扭動，造成帶鋼與風機碰擦。使用電磁穩定系統后，云控制臺會自動調節系統參數，通過電磁力來抑制帶鋼抖動，避免帶鋼表面損傷，確保帶鋼產品的質量。

（三）提高帶鋼產量

質量得到保證的前提下，提高帶鋼產量，對冶金企業具有重要意義。電磁穩定系統通過降低帶鋼抖動、提高冷卻速度、避免超厚鍍層等技術手段，極大的提高了生產線的運行速度，提升了帶鋼產量。

（四）節約生產成本

云平臺下電磁穩定系統對企業節省鋅原料意義非常重大。以普通的熱鍍鋅帶鋼生產線為例，按照市場鋅原料價格，生產線每節省1克/平方米的鋅原料每年可節省近百萬元。對于現代化鍍鋅線，雙面鋅的節省量可達到2克/平方米，這樣在很快就可以收回設備的投資成本。

四、結束語

基于云平臺的應用資源的部署技術，能夠有效的實現電磁感應帶鋼穩定應用平臺的建設需求，實現應用平臺建設的各項功能。隨著信息技術發展和電磁冶金技術的不斷進步，該平臺應用前景廣闊。

參考文獻：

[1]陳思.基于多平臺的自動化部署方案的研究與實現[J].電子測試，2011（05）.

[2]徐鵬，陳思，蘇森.互聯網應用PaaS平臺體系結構[J].北京郵電大學學報，2012（35）.

[3]董新華，李瑞軒，周灣灣.Hadoop系統性能優化與功能增強綜述[J].計算機研究與發展，2013（05）.

[作者簡介]沈楠（1981-），男，講師，河北工業大學研究生，研究方向：工程電磁場。