基于局域網(wǎng)工業(yè)監(jiān)控生產(chǎn)報表系統(tǒng)的軟件設計

畢樸一　紀剛　李清源

【摘 要】由于現(xiàn)使用的設備運行生產(chǎn)記錄的記錄方式大多為手工記錄，針對此情況經(jīng)學習研究，筆者開發(fā)了一種擺脫手工記錄，實現(xiàn)自動記錄、查詢以及數(shù)據(jù)分析的功能軟件。

【關鍵詞】手工記錄；自動記錄；數(shù)據(jù)分析；功能軟件

現(xiàn)使用的設備運行記錄的記錄方式大多為手工記錄，提前確定需要記錄的數(shù)據(jù)名稱、格式等，按照此格式用紙張打印大量的預制好的設備運行記錄表格，然后在需要記錄的時間觀察工業(yè)監(jiān)控（HMI）上的需要記錄的各個數(shù)據(jù)，逐個用筆填寫在打印好的設備運行記錄表格上。每天對當天或當班的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，人工計算相應數(shù)據(jù)（介質(zhì)用量等），二次手工記錄進行填表。此種記錄方式造成給運行人員帶來巨大的額外工作量，且還需人工計算當天或當班的產(chǎn)品產(chǎn)量、原料用量等也要占用不少時間。其次是造成了大量的紙張浪費。針對此情況經(jīng)過學習研究，利用以太HMI SQL SERVER數(shù)據(jù)庫、VB、上位機組態(tài)軟件編程后設計開發(fā)了一種可擺脫手工記錄，實現(xiàn)自動記錄、查詢以及數(shù)據(jù)分析的功能軟件。

一、軟件實現(xiàn)

（1）網(wǎng)絡基礎。以太網(wǎng)是當今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標準。該標準定義了在局域網(wǎng)（LAN）中采用的電纜類型和信號處理方法。以太網(wǎng)在互聯(lián)設備之間以（10～100）Mbps的速率傳送信息包，雙絞線電纜100Base T以太網(wǎng)由于其低成本、高可靠性以及100Mbps的速率而成為應用最為廣泛的以太網(wǎng)技術。近年來為了實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的共享及自動傳輸搭建了以思科6569為核心的以太網(wǎng)網(wǎng)絡，網(wǎng)絡采用雙鏈路雙核心的構(gòu)架，用一臺IMB服務器作為數(shù)據(jù)庫。可以利用此以太網(wǎng)網(wǎng)絡作為要設計的功能軟件的網(wǎng)絡基礎。（2）軟件基礎。HMI是Hu

man Machine Interface的縮寫，“人機接口”，也叫人機界面。人機界面是系統(tǒng)和用戶之間進行交互和信息交換的媒介，它實現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。凡參與人機信息交流的領域都存在著人機界面。使用者都必須先使用HMI的畫面組態(tài)軟件制作“工程文件”，再通過PC機和HMI產(chǎn)品的串行通訊口，把編制好的“工程文件”下載到HMI的處理器中運行。此功能軟件設計通過HMI組態(tài)軟件將DCS或PLC系統(tǒng)生產(chǎn)運行過程中的各種參數(shù)保存在Microsoft SQL Server數(shù)據(jù)庫中，通過VB編程實現(xiàn)對系統(tǒng)中各關鍵設備的運行數(shù)據(jù)的自動記錄和查詢并進行數(shù)據(jù)分析等。通過開發(fā)生產(chǎn)報表系統(tǒng)對采集到的運行數(shù)據(jù)進行匯總分析，按照工藝已確定的數(shù)據(jù)格式、表格內(nèi)容自動生成報表，同時實現(xiàn)了報表的打印及導出，并添加設備運行記事功能。

二、特點介紹

下面對本功能軟件的特點做進一步說明。本軟件有主界面外觀；設備運行記錄界面；運行記錄查詢窗體界面；班或日或月生產(chǎn)報表的界面（以班生產(chǎn)報表為例）；設備運行記錄按格式預覽和打印界面；設備運行記錄導出界面，導出生成的文件存儲在硬盤的指定目錄內(nèi)，文件名以設備名稱加日期的方式自動生成。具體實施方式：本系統(tǒng)主界面由系統(tǒng)標題區(qū)、菜單區(qū)、按鈕區(qū)和狀態(tài)區(qū)組成。紅色條狀區(qū)域為系統(tǒng)標題區(qū)，此部分主要顯示系統(tǒng)標題和提示用戶打開的當前報表名稱。菜單區(qū)，用戶可以通過對菜單的操作來打開生產(chǎn)報表系統(tǒng)中的所有子報表，其中部分菜單項還包含對生產(chǎn)報表系統(tǒng)的一些常規(guī)性操作。按鈕區(qū)，按鈕的設定主要為了方便用戶比較快捷的打開需要的報表，不同的按鈕對應于不同的報表。狀態(tài)區(qū)，在本系統(tǒng)中，此區(qū)域顯示當前日期和時間。在按鈕區(qū)和狀態(tài)區(qū)之間的區(qū)域主要顯示用戶打開的子報表。按鈕區(qū)中的按鈕可以實現(xiàn)大部分菜單項中的功能，每個按鈕對應于一種操作。由左至右，他們的功能分別對應為打開“生產(chǎn)日報”、“生產(chǎn)月報”、“班生產(chǎn)報表”、“汽機運行記錄表”、“鍋爐運行記錄表”、“除氧輔機運行記錄表”、“汽機運行記事”、“鍋爐運行記事”、“除氧輔機運行記事”、“人員管理”和“班組選擇”。本系統(tǒng)針對主窗體及子報表窗體來進行操作的設定，主畫面主要包括菜單項操作和按鈕項操作，子報表系統(tǒng)中包含一些報表系統(tǒng)的通用操作，如“刷新”、“添加”、“修改”、“刪除”、“查詢”、“預覽”及“導出”等。

設計的功能軟件通過HMI組態(tài)軟件將DCS或PLC系統(tǒng)生產(chǎn)運行過程中的各種參數(shù)保存在Microsoft SQL Server數(shù)據(jù)庫中，通過VB編程實現(xiàn)對系統(tǒng)中各關鍵設備的運行數(shù)據(jù)的自動記錄和查詢、以及數(shù)據(jù)分析等功能。再由針對此系統(tǒng)獨立開發(fā)的生產(chǎn)報表系統(tǒng)對采集到的運行數(shù)據(jù)進行匯總分析，并自動生成規(guī)范格式的報表，實現(xiàn)報表的打印及導出、添加設備運行記事功能。并通過已構(gòu)建的以太網(wǎng)網(wǎng)絡進行傳輸，可遠程對已記錄的、已分析好的、以計算出的數(shù)據(jù)進行監(jiān)控。此功能軟件的應用，不僅大大減少了運行人員的工作量，提高了工作效率，并且節(jié)省紙張，降低了運行成本。