基于C/S模式的金属热处理工艺设计系统研究

周雯琦

(河北工业职业技术学院宣钢分院，河北 张家口 075100)

伴随着计算机技术与数据库技术的快速更新发展，数据库应用系统在各个领域实现了广泛应用，尤其是工业领域，即材料选系统、机械制造辅助系统等。受技术条件影响，在以前，数据库系统的功能太过单一，只能针对大量数据进行存储与检索，其再加工能力水平非常低。而现代化社会对于热处理生产的信息化与智能化要求明显提高了，而组织并管理材料信息，健全材料热处理工艺设计，是现代化热处理数据库系统的主要发展方向，以此衍生了基于C/S模式的金属热处理工艺设计系统。针对科研技术人员，提供融合智能化查询与辅助设计功能的热处理一体化平台，促使工作人员可以通过记忆并查询大量的数据活动中得以解放，在降低工作人员工作任务量的基础上，提升生产效率与水平[1]。

1 需求分析

需求分析即系统设计的主要前提，同时也是数据库设计的重要基础。在调研分析之后，针对热处理中所需要的数据信息以及数据加工处理、输出信息等等进行充分了解，从而明确金属热处理计算机辅助工艺设计系统的目标与数据库设计原则[2]。

1.1 信息需求分析

信息需求即用户基于系统期望保存的信息，与数据需储存的数据信息息息相关。在热处理工艺制定时，需充分考虑化学成分、临界温度、工艺参数等基础信息。然后在热处理之后，材料才能更大程度上满足技术性要求。几何参数、热处理工艺设备等则是制定工艺的关键所在。以金属热处理计算机辅助工艺设计系统，用户期望可以快速并准确获得金属材料及其工艺的具体信息。

1.2 处理需求分析

处理需求分析即以信息访问、数据处理为载体，以明确用户期望实现的操作性功能，基于数据库信息获取衍生信息及其形式。以金属热处理计算机辅助工艺设计系统为载体，用户传输材料信息，通过系统反馈相关成分、性能和工艺等，依据实际需求更新信息。用户基于热处理技术要求，明确材料几何参数与热处理设备后，系统便会自主规划热处理工艺，同时通过标准热处理工艺卡向用户实时展示，并储存于系统数据库。用户根据实际情况传输工艺卡查询请求，系统则会快速反馈所需要查询的信息，并就实际需求，基于工艺卡快速生成类似材料热处理工艺卡。为了确保金属热处理计算机辅助工艺设计系统信息的安全性与可靠性，就系统用户进行权限分层化管理，并相应设置成超级与普通用户两种类型[3]。

1.3 用户需求分析

就用户需求而言，相关表述应采用自上而下的结构化分析方式，从顶层系统组织结构开始，以逐层分解模式进行系统分析，并通过数据流图与数据字典对系统进行详细阐述。

1.3.1 数据流图

数据流图实际上就是用户进行需求处理最形象和直观地表达，全面展示系统数据的加工与操作方式，以获取用户所需结果。金属热处理计算机辅助工艺设计系统的顶层数据流图具体如图1所示，其中只包含系统信息处理过程，所表述的是系统最终所要实现的功能[4]。

图1 顶层数据流

对顶层数据流图相关功能进行科学化分层，就可以获取第二层数据流图，具体如图2所示。此外，通过详细划分阐释第二层数据流图功能，还可以获得第三层数据流图，以此循环并分析。与此同时，功能分解还应遵守从外向内、从上向下，逐层分化，全方位精确等相关原则。

图2 第二层数据流

1.3.2 数据字典

数据流图对金属热处理计算机辅助工艺设计系统相关功能进行了详细描述，并阐述了信息处理和信息需求之间的有机联系。但是，并没有对具体内容进行全面介绍，而数据字典正好弥补了这一缺陷，并实现了用户信息需求的结构化描述。数据字典中包括五大组成部分，数据项是最小单位，即账号、编号；数据结构则是集合了具备现实意义的数据项，对数据间的组合关系进行了切实反映；数据流形式十分丰富和多样化；数据存储主要针对处理中所需储存数据的集合；处理过程也被称之为加工过程，是数据库应用程序模块[5]。

2 系统功能与思路

2.1 系统功能

在数据库设计过程中，系统功能发挥着非常重要的基础性作用。期中数据流图和字典之间呈现的是相互辅助的关系，其全面反映了用户的系统功能需求。系统功能具体如表1所示。

表1 系统功能

2.2 设计思路与运行流程

金属热处理计算机辅助工艺设计系统通过面向对象的方式做了进一步分析与设计，就热处理工艺设计方式，以及系统运行环境与安全性、可靠性，选用C/S结构模式。基于NET环境的C语言作为用户界面设计设备，并将Microsoft SQL Server为后台数据库服务器，以确保系统运行可靠性与安全性[6]。根据功能需求分析，金属热处理计算机辅助工艺设计系统具体运行流程如图3所示。

图3 系统执行流程

3 系统开发与实践

3.1 功能模块

在系统中，模块划分占据着不可替代的重要位置，主要目的是划分系统为多项具备不同功能的模块，不同模块规模相对较小，功能也相对单一。不同模块之间具备一定的独立性，能够将设计的相关功能充分发挥出来，而相邻的模块间也不会形成干扰，各模块间的协调性良好，在相辅相成的基础上，系统能够将所有功能全面发挥出来[7]。就用户具体需求和系统运转方式，进行系统功能划分，具体如图4所示，在四大模块的共同作用下，进一步精细化管理原材料、热处理工艺、用户等。

图4 系统模块功能树

3.2 数据库构建

在系统运行中，数据库占据着主要位置，数据存储、查询等相关功能的实现都需要以数据库为载体。在构建数据库时，应对用户的多元化需求进行综合分析，并避免生成太多无用数据信息。系统中涵盖了海量材料与工艺数据信息，一旦数据库结构设计缺乏合理性，组织、限制数据表的数据容量，在数据统计与处理中，难度将会增大，从而对系统的开发设计进程造成严重阻碍[8]。系统以关系型设计模式，基于用户需求，进行了数据库概念、逻辑运算与内部结构科学设计。

就数据库的E-R模型[9]，具体如图5所示，实现实体模型向数据库关联表格形式的转换，并标准化处理各个表格，以明确表格间的联系，从而促使数据库实现统一与完整发展。

图5 全局E-R图

3.3 关键模块设计

其作用是实时查询热处理工艺及其相关信息。在设计不同模块的时候，应充分考虑具体状况，在用户实际需求的基础上，对信息传输问题进行全面探究与分析，以优化系统数据处理功能，明确模块运转具体流程，同时以编程语言实现深层开发。在系统中，尽管会根据既有设计要求开展工作，但是与传统设计方式之间也存在一定差异。系统主要基于用户输入记录，根据固定计算模式，自主改进热处理工艺相关参数[10]。

4 结 论

综上所述，通过设计实现基于C/S模式的金属热处理计算机辅助工艺设计系统，得出结论，系统可以详细记录用户查询信息，且材料热处理工艺设计时，系统可自动化调取查询信息记录，以此作为依据优化设计，生成最佳设计方案；以.NET平台客户机与服务器为载体，基于C#与SQL语言，可保障技术最新性；在热处理中的应用效果良好，实用性较高，使得系统运行的安全性与可靠性得到了有效保障。