基于C/S模式的金屬熱處理工藝設計系統研究

周雯琦

(河北工業職業技術學院宣鋼分院，河北 張家口 075100)

伴隨著計算機技術與數據庫技術的快速更新發展，數據庫應用系統在各個領域實現了廣泛應用，尤其是工業領域，即材料選系統、機械制造輔助系統等。受技術條件影響，在以前，數據庫系統的功能太過單一，只能針對大量數據進行存儲與檢索，其再加工能力水平非常低。而現代化社會對于熱處理生產的信息化與智能化要求明顯提高了，而組織并管理材料信息，健全材料熱處理工藝設計，是現代化熱處理數據庫系統的主要發展方向，以此衍生了基于C/S模式的金屬熱處理工藝設計系統。針對科研技術人員，提供融合智能化查詢與輔助設計功能的熱處理一體化平臺，促使工作人員可以通過記憶并查詢大量的數據活動中得以解放，在降低工作人員工作任務量的基礎上，提升生產效率與水平[1]。

1 需求分析

需求分析即系統設計的主要前提，同時也是數據庫設計的重要基礎。在調研分析之后，針對熱處理中所需要的數據信息以及數據加工處理、輸出信息等等進行充分了解，從而明確金屬熱處理計算機輔助工藝設計系統的目標與數據庫設計原則[2]。

1.1 信息需求分析

信息需求即用戶基于系統期望保存的信息，與數據需儲存的數據信息息息相關。在熱處理工藝制定時，需充分考慮化學成分、臨界溫度、工藝參數等基礎信息。然后在熱處理之后，材料才能更大程度上滿足技術性要求。幾何參數、熱處理工藝設備等則是制定工藝的關鍵所在。以金屬熱處理計算機輔助工藝設計系統，用戶期望可以快速并準確獲得金屬材料及其工藝的具體信息。

1.2 處理需求分析

處理需求分析即以信息訪問、數據處理為載體，以明確用戶期望實現的操作性功能，基于數據庫信息獲取衍生信息及其形式。以金屬熱處理計算機輔助工藝設計系統為載體，用戶傳輸材料信息，通過系統反饋相關成分、性能和工藝等，依據實際需求更新信息。用戶基于熱處理技術要求，明確材料幾何參數與熱處理設備后，系統便會自主規劃熱處理工藝，同時通過標準熱處理工藝卡向用戶實時展示，并儲存于系統數據庫。用戶根據實際情況傳輸工藝卡查詢請求，系統則會快速反饋所需要查詢的信息，并就實際需求，基于工藝卡快速生成類似材料熱處理工藝卡。為了確保金屬熱處理計算機輔助工藝設計系統信息的安全性與可靠性，就系統用戶進行權限分層化管理，并相應設置成超級與普通用戶兩種類型[3]。

1.3 用戶需求分析

就用戶需求而言，相關表述應采用自上而下的結構化分析方式，從頂層系統組織結構開始，以逐層分解模式進行系統分析，并通過數據流圖與數據字典對系統進行詳細闡述。

1.3.1 數據流圖

數據流圖實際上就是用戶進行需求處理最形象和直觀地表達，全面展示系統數據的加工與操作方式，以獲取用戶所需結果。金屬熱處理計算機輔助工藝設計系統的頂層數據流圖具體如圖1所示，其中只包含系統信息處理過程，所表述的是系統最終所要實現的功能[4]。

圖1 頂層數據流

對頂層數據流圖相關功能進行科學化分層，就可以獲取第二層數據流圖，具體如圖2所示。此外，通過詳細劃分闡釋第二層數據流圖功能，還可以獲得第三層數據流圖，以此循環并分析。與此同時，功能分解還應遵守從外向內、從上向下，逐層分化，全方位精確等相關原則。

圖2 第二層數據流

1.3.2 數據字典

數據流圖對金屬熱處理計算機輔助工藝設計系統相關功能進行了詳細描述，并闡述了信息處理和信息需求之間的有機聯系。但是，并沒有對具體內容進行全面介紹，而數據字典正好彌補了這一缺陷，并實現了用戶信息需求的結構化描述。數據字典中包括五大組成部分，數據項是最小單位，即賬號、編號；數據結構則是集合了具備現實意義的數據項，對數據間的組合關系進行了切實反映；數據流形式十分豐富和多樣化；數據存儲主要針對處理中所需儲存數據的集合；處理過程也被稱之為加工過程，是數據庫應用程序模塊[5]。

2 系統功能與思路

2.1 系統功能

在數據庫設計過程中，系統功能發揮著非常重要的基礎性作用。期中數據流圖和字典之間呈現的是相互輔助的關系，其全面反映了用戶的系統功能需求。系統功能具體如表1所示。

表1 系統功能

2.2 設計思路與運行流程

金屬熱處理計算機輔助工藝設計系統通過面向對象的方式做了進一步分析與設計，就熱處理工藝設計方式，以及系統運行環境與安全性、可靠性，選用C/S結構模式?；贜ET環境的C語言作為用戶界面設計設備，并將Microsoft SQL Server為后臺數據庫服務器，以確保系統運行可靠性與安全性[6]。根據功能需求分析，金屬熱處理計算機輔助工藝設計系統具體運行流程如圖3所示。

圖3 系統執行流程

3 系統開發與實踐

3.1 功能模塊

在系統中，模塊劃分占據著不可替代的重要位置，主要目的是劃分系統為多項具備不同功能的模塊，不同模塊規模相對較小，功能也相對單一。不同模塊之間具備一定的獨立性，能夠將設計的相關功能充分發揮出來，而相鄰的模塊間也不會形成干擾，各模塊間的協調性良好，在相輔相成的基礎上，系統能夠將所有功能全面發揮出來[7]。就用戶具體需求和系統運轉方式，進行系統功能劃分，具體如圖4所示，在四大模塊的共同作用下，進一步精細化管理原材料、熱處理工藝、用戶等。

圖4 系統模塊功能樹

3.2 數據庫構建

在系統運行中，數據庫占據著主要位置，數據存儲、查詢等相關功能的實現都需要以數據庫為載體。在構建數據庫時，應對用戶的多元化需求進行綜合分析，并避免生成太多無用數據信息。系統中涵蓋了海量材料與工藝數據信息，一旦數據庫結構設計缺乏合理性，組織、限制數據表的數據容量，在數據統計與處理中，難度將會增大，從而對系統的開發設計進程造成嚴重阻礙[8]。系統以關系型設計模式，基于用戶需求，進行了數據庫概念、邏輯運算與內部結構科學設計。

就數據庫的E-R模型[9]，具體如圖5所示，實現實體模型向數據庫關聯表格形式的轉換，并標準化處理各個表格，以明確表格間的聯系，從而促使數據庫實現統一與完整發展。

圖5 全局E-R圖

3.3 關鍵模塊設計

其作用是實時查詢熱處理工藝及其相關信息。在設計不同模塊的時候，應充分考慮具體狀況，在用戶實際需求的基礎上，對信息傳輸問題進行全面探究與分析，以優化系統數據處理功能，明確模塊運轉具體流程，同時以編程語言實現深層開發。在系統中，盡管會根據既有設計要求開展工作，但是與傳統設計方式之間也存在一定差異。系統主要基于用戶輸入記錄，根據固定計算模式，自主改進熱處理工藝相關參數[10]。

4 結 論

綜上所述，通過設計實現基于C/S模式的金屬熱處理計算機輔助工藝設計系統，得出結論，系統可以詳細記錄用戶查詢信息，且材料熱處理工藝設計時，系統可自動化調取查詢信息記錄，以此作為依據優化設計，生成最佳設計方案；以.NET平臺客戶機與服務器為載體，基于C#與SQL語言，可保障技術最新性；在熱處理中的應用效果良好，實用性較高，使得系統運行的安全性與可靠性得到了有效保障。