生產(chǎn)報(bào)表在HMI 人機(jī)界面中自動(dòng)集成的應(yīng)用

邢崗XING Gang；孫濤SUN Tao；楊景軼YANG Jing-yi；郭夢(mèng)嬌GUO Meng-jiao；馮奕紅FENG Yi-hong

（①包鋼鋼聯(lián)股份有限公司煤焦化工分公司，包頭 014010；②新聯(lián)信息產(chǎn)業(yè)有限公司，包頭 014010；③內(nèi)蒙古包頭鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院，包頭 014010）

0 引言

在工業(yè)生產(chǎn)中報(bào)表一直是非常重要的組成部分，他一般用來(lái)記錄現(xiàn)場(chǎng)的工藝參數(shù)和統(tǒng)計(jì)信息，早期是由人工抄錄然后統(tǒng)計(jì)出相關(guān)數(shù)據(jù)的報(bào)表。進(jìn)入計(jì)算機(jī)控制階段，這份工作就需要工控軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，在很多廠礦車(chē)間，生產(chǎn)數(shù)據(jù)仍舊由人工記錄。用靈活高效的方法開(kāi)發(fā)一款適合用戶(hù)需求的報(bào)表尤為重要。單獨(dú)開(kāi)發(fā)一套生產(chǎn)報(bào)表管理軟件成本較高，其實(shí)在基礎(chǔ)級(jí)自動(dòng)化生產(chǎn)軟件中完全可以解決這些問(wèn)題。

煤焦化工分公司備煤車(chē)間配煤準(zhǔn)確度報(bào)表查詢(xún)系統(tǒng)是基于WINCC 軟件環(huán)境下，使用VBS 腳本及控件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自定義歸檔，查詢(xún)及復(fù)雜計(jì)算統(tǒng)計(jì)功能；較傳統(tǒng)的WINCC 歸檔及查詢(xún)功能更加靈活，具有實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)運(yùn)算的能力，能夠更加直觀的滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)于數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)。

1 系統(tǒng)架構(gòu)

①操作系統(tǒng)：win7 專(zhuān)業(yè)版64 位。

②運(yùn)行環(huán)境：WINCC7.0 SP3。

③控件注冊(cè)：Microsoft Visual Basic 6.0（WINCC 環(huán)境下使用VBS 控件需提前安裝此軟件進(jìn)行控件注冊(cè)，未安裝此軟件可能使控件無(wú)法正常使用）。

④數(shù)據(jù)庫(kù)：Microsoft SQL Server 2005（WINCC 自帶，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的重要工具）。

2 報(bào)表的需求分析

從需求上來(lái)講報(bào)表一般分為：內(nèi)容上的需求，樣式和任務(wù)上的需求。

2.1 內(nèi)容需求

內(nèi)容上一般涉及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，求和，平均，最大值，最小值等計(jì)算，同時(shí)也會(huì)涉及到關(guān)系的處理，備煤準(zhǔn)確度報(bào)表查詢(xún)系統(tǒng)是一個(gè)很典型的報(bào)表需求，就很能說(shuō)明這樣的問(wèn)題：

此報(bào)表需要每小時(shí)記錄28 個(gè)筒倉(cāng)的設(shè)定下料量，實(shí)際下料量及配煤準(zhǔn)確度，配煤準(zhǔn)確度是實(shí)際下料量與設(shè)定下料量比值的百分比。每個(gè)班記錄每個(gè)倉(cāng)本班設(shè)定下料量，本班實(shí)際下料量，本班平均準(zhǔn)確度，本班準(zhǔn)確度合格率及本班28 個(gè)倉(cāng)的總準(zhǔn)確度合格率。

2.2 樣式和任務(wù)上的需求

從上面的分析我們不難看出，報(bào)表在樣式上要么是固定的，就是事先設(shè)計(jì)好報(bào)表的樣式，然后把一個(gè)一個(gè)數(shù)據(jù)填上去，這也就是傳統(tǒng)報(bào)表延續(xù)下來(lái)的一種方式，格式固定，內(nèi)容固定。比如班設(shè)定量及班實(shí)際量查詢(xún)報(bào)表。

另一種就是格式樣式固定，但數(shù)據(jù)信息不固定，可能返回很多的數(shù)據(jù)，也可能是沒(méi)有數(shù)據(jù)，這對(duì)報(bào)表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)歸納能力提出了要求。比如準(zhǔn)確度與查詢(xún)報(bào)表。

最后一種就是比較復(fù)雜的問(wèn)題，報(bào)表內(nèi)容不固定，樣式不固定完全有用戶(hù)自己設(shè)計(jì)和決定顯示的內(nèi)容。此方法操作略復(fù)雜，且本查詢(xún)系統(tǒng)不需要此樣式報(bào)表。

報(bào)表任務(wù)上的需求很簡(jiǎn)單就是事件觸發(fā)打印或者定時(shí)打印，也可以轉(zhuǎn)存為可打印的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)文件例如Excel 等。

3 復(fù)雜報(bào)表的WINCC 報(bào)表系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分析

3.1 數(shù)據(jù)歸檔

從報(bào)表的內(nèi)容需求上看，我們需要顯示的數(shù)據(jù)，不能從PLC 控制器中直接讀出，需要對(duì)歸檔數(shù)據(jù)采用復(fù)雜的二次加工計(jì)算而得出，WINCC 自帶的數(shù)據(jù)歸檔系統(tǒng)無(wú)法直接使用；所以我們通過(guò)使用VBS 全局腳本在Microsoft SQL Server 數(shù)據(jù)庫(kù)中建立自己的數(shù)據(jù)庫(kù)及存儲(chǔ)表，實(shí)現(xiàn)報(bào)表需要的數(shù)據(jù)采集功能。

每個(gè)小時(shí)設(shè)定下料量與實(shí)際下料量的數(shù)據(jù)歸檔，由于PLC 控制器中只有設(shè)定下料量與實(shí)際下料量的總累計(jì)值，我們?cè)谏衔粰C(jī)中計(jì)算出每個(gè)小時(shí)設(shè)定下料量與實(shí)際下料量，然后再存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。因此我們的數(shù)據(jù)庫(kù)中需要建立2 張表：

第一張表：每小時(shí)記錄一次28 個(gè)倉(cāng)的設(shè)定下料量與實(shí)際下料量累計(jì)值的當(dāng)前值。

第二張表：在第一張表記錄完成后，用本小時(shí)的累計(jì)值減去上一小時(shí)的累計(jì)值得出當(dāng)前小時(shí)的累計(jì)值，再將當(dāng)前小時(shí)實(shí)際下料量與設(shè)定下料量比值的百分比算作準(zhǔn)確度。

實(shí)現(xiàn)方法：

第一張表：

3.2 數(shù)據(jù)顯示

我們需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)已經(jīng)存儲(chǔ)到了數(shù)據(jù)庫(kù)中，我們現(xiàn)在需要其在WINCC 中顯示，并將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜的二次加工，算出每個(gè)班記錄每個(gè)倉(cāng)本班設(shè)定下料量，本班實(shí)際下料量，本班平均準(zhǔn)確度，本班準(zhǔn)確度合格率及本班28個(gè)倉(cāng)的總準(zhǔn)確度合格率一并顯示。（圖1）

圖1 自動(dòng)配煤準(zhǔn)確度數(shù)據(jù)報(bào)表圖

將圖1 中的數(shù)據(jù)顯示到表格控件中：

4 結(jié)束語(yǔ)

煤焦化工分公司備煤車(chē)間配煤準(zhǔn)確度報(bào)表查詢(xún)系統(tǒng)投入運(yùn)行后，對(duì)配煤準(zhǔn)確度這一重要生產(chǎn)工藝參數(shù)有了更加直觀的展示，過(guò)去只能從趨勢(shì)中對(duì)比設(shè)定值與實(shí)際值的曲線來(lái)判斷配煤準(zhǔn)確度，現(xiàn)在通過(guò)本報(bào)表顯示每小時(shí)的生產(chǎn)記錄，更加直觀，更加清晰。

本報(bào)表的制作方法在人機(jī)操作界面中每個(gè)小時(shí)自動(dòng)生成一條生產(chǎn)記錄存儲(chǔ)在SQLserver 數(shù)據(jù)庫(kù)中，所有記錄將自動(dòng)生成，不用操作員在生產(chǎn)過(guò)程中自己記錄，降低人工成本，推行無(wú)紙化版本，可按要求生成Excle 文件存儲(chǔ)，方便查詢(xún)。在一些沒(méi)有二級(jí)生產(chǎn)管理軟件的中小型系統(tǒng)中，不需要單獨(dú)開(kāi)發(fā)一套生產(chǎn)軟件，極大地降低了成本同時(shí)解放了操作人員繁瑣的記錄工作。在基礎(chǔ)級(jí)自動(dòng)化人機(jī)界面中完成了部分管理級(jí)軟件的工作，給一些生產(chǎn)環(huán)境較落后的車(chē)間提供了一種解決問(wèn)題的新思路。