生產(chǎn)報表在HMI 人機界面中自動集成的應用

邢崗XING Gang；孫濤SUN Tao；楊景軼YANG Jing-yi；郭夢嬌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)學院，包頭 014010）

0 引言

在工業(yè)生產(chǎn)中報表一直是非常重要的組成部分，他一般用來記錄現(xiàn)場的工藝參數(shù)和統(tǒng)計信息，早期是由人工抄錄然后統(tǒng)計出相關(guān)數(shù)據(jù)的報表。進入計算機控制階段，這份工作就需要工控軟件來實現(xiàn)，在很多廠礦車間，生產(chǎn)數(shù)據(jù)仍舊由人工記錄。用靈活高效的方法開發(fā)一款適合用戶需求的報表尤為重要。單獨開發(fā)一套生產(chǎn)報表管理軟件成本較高，其實在基礎(chǔ)級自動化生產(chǎn)軟件中完全可以解決這些問題。

煤焦化工分公司備煤車間配煤準確度報表查詢系統(tǒng)是基于WINCC 軟件環(huán)境下，使用VBS 腳本及控件，實現(xiàn)數(shù)據(jù)自定義歸檔，查詢及復雜計算統(tǒng)計功能；較傳統(tǒng)的WINCC 歸檔及查詢功能更加靈活，具有實現(xiàn)更加復雜的統(tǒng)計運算的能力，能夠更加直觀的滿足用戶對于數(shù)據(jù)的監(jiān)測。

1 系統(tǒng)架構(gòu)

①操作系統(tǒng)：win7 專業(yè)版64 位。

②運行環(huán)境：WINCC7.0 SP3。

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

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

2 報表的需求分析

從需求上來講報表一般分為：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，求和，平均，最大值，最小值等計算，同時也會涉及到關(guān)系的處理，備煤準確度報表查詢系統(tǒng)是一個很典型的報表需求，就很能說明這樣的問題：

此報表需要每小時記錄28 個筒倉的設(shè)定下料量，實際下料量及配煤準確度，配煤準確度是實際下料量與設(shè)定下料量比值的百分比。每個班記錄每個倉本班設(shè)定下料量，本班實際下料量，本班平均準確度，本班準確度合格率及本班28 個倉的總準確度合格率。

2.2 樣式和任務(wù)上的需求

從上面的分析我們不難看出，報表在樣式上要么是固定的，就是事先設(shè)計好報表的樣式，然后把一個一個數(shù)據(jù)填上去，這也就是傳統(tǒng)報表延續(xù)下來的一種方式，格式固定，內(nèi)容固定。比如班設(shè)定量及班實際量查詢報表。

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)，也可能是沒有數(shù)據(jù)，這對報表系統(tǒng)的數(shù)據(jù)歸納能力提出了要求。比如準確度與查詢報表。

最后一種就是比較復雜的問題，報表內(nèi)容不固定，樣式不固定完全有用戶自己設(shè)計和決定顯示的內(nèi)容。此方法操作略復雜，且本查詢系統(tǒng)不需要此樣式報表。

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

3 復雜報表的WINCC 報表系統(tǒng)實現(xiàn)分析

3.1 數(shù)據(jù)歸檔

從報表的內(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，需要對歸檔數(shù)據(jù)采用復雜的二次加工計算而得出，WINCC 自帶的數(shù)據(jù)歸檔系統(tǒng)無法直接使用；所以我們通過使用VBS 全局腳本在Microsoft SQL Server 數(shù)據(jù)庫中建立自己的數(shù)據(jù)庫及存儲表，實現(xiàn)報表需要的數(shù)據(jù)采集功能。

每個小時設(shè)定下料量與實際下料量的數(shù)據(jù)歸檔，由于PLC 控制器中只有設(shè)定下料量與實際下料量的總累計值，我們在上位機中計算出每個小時設(shè)定下料量與實際下料量，然后再存到數(shù)據(jù)庫中。因此我們的數(shù)據(jù)庫中需要建立2 張表：

第一張表：每小時記錄一次28 個倉的設(shè)定下料量與實際下料量累計值的當前值。

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

實現(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)存儲到了數(shù)據(jù)庫中，我們現(xiàn)在需要其在WINCC 中顯示，并將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行復雜的二次加工，算出每個班記錄每個倉本班設(shè)定下料量，本班實際下料量，本班平均準確度，本班準確度合格率及本班28個倉的總準確度合格率一并顯示。（圖1）

圖1 自動配煤準確度數(shù)據(jù)報表圖

將圖1 中的數(shù)據(jù)顯示到表格控件中：

4 結(jié)束語

煤焦化工分公司備煤車間配煤準確度報表查詢系統(tǒng)投入運行后，對配煤準確度這一重要生產(chǎn)工藝參數(shù)有了更加直觀的展示，過去只能從趨勢中對比設(shè)定值與實際值的曲線來判斷配煤準確度，現(xiàn)在通過本報表顯示每小時的生產(chǎn)記錄，更加直觀，更加清晰。

本報表的制作方法在人機操作界面中每個小時自動生成一條生產(chǎn)記錄存儲在SQLserver 數(shù)據(jù)庫中，所有記錄將自動生成，不用操作員在生產(chǎn)過程中自己記錄，降低人工成本，推行無紙化版本，可按要求生成Excle 文件存儲，方便查詢。在一些沒有二級生產(chǎn)管理軟件的中小型系統(tǒng)中，不需要單獨開發(fā)一套生產(chǎn)軟件，極大地降低了成本同時解放了操作人員繁瑣的記錄工作。在基礎(chǔ)級自動化人機界面中完成了部分管理級軟件的工作，給一些生產(chǎn)環(huán)境較落后的車間提供了一種解決問題的新思路。