基于局域網(wǎng)工業(yè)監(jiān)控生產(chǎn)報(bào)表系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

畢樸一　紀(jì)剛　李清源

【摘 要】由于現(xiàn)使用的設(shè)備運(yùn)行生產(chǎn)記錄的記錄方式大多為手工記錄，針對(duì)此情況經(jīng)學(xué)習(xí)研究，筆者開(kāi)發(fā)了一種擺脫手工記錄，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄、查詢以及數(shù)據(jù)分析的功能軟件。

【關(guān)鍵詞】手工記錄；自動(dòng)記錄；數(shù)據(jù)分析；功能軟件

現(xiàn)使用的設(shè)備運(yùn)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(yù)制好的設(shè)備運(yùn)行記錄表格，然后在需要記錄的時(shí)間觀察工業(yè)監(jiān)控（HMI）上的需要記錄的各個(gè)數(shù)據(jù)，逐個(gè)用筆填寫(xiě)在打印好的設(shè)備運(yùn)行記錄表格上。每天對(duì)當(dāng)天或當(dāng)班的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，人工計(jì)算相應(yīng)數(shù)據(jù)（介質(zhì)用量等），二次手工記錄進(jìn)行填表。此種記錄方式造成給運(yùn)行人員帶來(lái)巨大的額外工作量，且還需人工計(jì)算當(dāng)天或當(dāng)班的產(chǎn)品產(chǎn)量、原料用量等也要占用不少時(shí)間。其次是造成了大量的紙張浪費(fèi)。針對(duì)此情況經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)研究，利用以太HMI SQL SERVER數(shù)據(jù)庫(kù)、VB、上位機(jī)組態(tài)軟件編程后設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種可擺脫手工記錄，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄、查詢以及數(shù)據(jù)分析的功能軟件。

一、軟件實(shí)現(xiàn)

（1）網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。以太網(wǎng)是當(dāng)今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)定義了在局域網(wǎng)（LAN）中采用的電纜類型和信號(hào)處理方法。以太網(wǎng)在互聯(lián)設(shè)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(yīng)用最為廣泛的以太網(wǎng)技術(shù)。近年來(lái)為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的共享及自動(dòng)傳輸搭建了以思科6569為核心的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)采用雙鏈路雙核心的構(gòu)架，用一臺(tái)IMB服務(wù)器作為數(shù)據(jù)庫(kù)?？梢岳么艘蕴W(wǎng)網(wǎng)絡(luò)作為要設(shè)計(jì)的功能軟件的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。（2）軟件基礎(chǔ)。HMI是Hu

man Machine Interface的縮寫(xiě)，“人機(jī)接口”，也叫人機(jī)界面。人機(jī)界面是系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行交互和信息交換的媒介，它實(shí)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(jī)信息交流的領(lǐng)域都存在著人機(jī)界面。使用者都必須先使用HMI的畫(huà)面組態(tài)軟件制作“工程文件”，再通過(guò)PC機(jī)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(yùn)行。此功能軟件設(shè)計(jì)通過(guò)HMI組態(tài)軟件將DCS或PLC系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中的各種參數(shù)保存在Microsoft SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)VB編程實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中各關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)的自動(dòng)記錄和查詢并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析等。通過(guò)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)報(bào)表系統(tǒng)對(duì)采集到的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)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(dòng)生成報(bào)表，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了報(bào)表的打印及導(dǎo)出，并添加設(shè)備運(yùn)行記事功能。

二、特點(diǎn)介紹

下面對(duì)本功能軟件的特點(diǎn)做進(jìn)一步說(shuō)明。本軟件有主界面外觀；設(shè)備運(yùn)行記錄界面；運(yùn)行記錄查詢窗體界面；班或日或月生產(chǎn)報(bào)表的界面（以班生產(chǎn)報(bào)表為例）；設(shè)備運(yùn)行記錄按格式預(yù)覽和打印界面；設(shè)備運(yùn)行記錄導(dǎo)出界面，導(dǎo)出生成的文件存儲(chǔ)在硬盤(pán)的指定目錄內(nèi)，文件名以設(shè)備名稱加日期的方式自動(dòng)生成。具體實(shí)施方式：本系統(tǒng)主界面由系統(tǒng)標(biāo)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?yàn)橄到y(tǒng)標(biāo)題區(qū)，此部分主要顯示系統(tǒng)標(biāo)題和提示用戶打開(kāi)的當(dāng)前報(bào)表名稱。菜單區(qū)，用戶可以通過(guò)對(duì)菜單的操作來(lái)打開(kāi)生產(chǎn)報(bào)表系統(tǒng)中的所有子報(bào)表，其中部分菜單項(xiàng)還包含對(duì)生產(chǎn)報(bào)表系統(tǒng)的一些常規(guī)性操作。按鈕區(qū)，按鈕的設(shè)定主要為了方便用戶比較快捷的打開(kāi)需要的報(bào)表，不同的按鈕對(duì)應(yīng)于不同的報(bào)表。狀態(tài)區(qū)，在本系統(tǒng)中，此區(qū)域顯示當(dāng)前日期和時(shí)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(kāi)的子報(bào)表。按鈕區(qū)中的按鈕可以實(shí)現(xiàn)大部分菜單項(xiàng)中的功能，每個(gè)按鈕對(duì)應(yīng)于一種操作。由左至右，他們的功能分別對(duì)應(yīng)為打開(kāi)“生產(chǎn)日?qǐng)?bào)”、“生產(chǎn)月報(bào)”、“班生產(chǎn)報(bào)表”、“汽機(jī)運(yùn)行記錄表”、“鍋爐運(yùn)行記錄表”、“除氧輔機(jī)運(yùn)行記錄表”、“汽機(jī)運(yùn)行記事”、“鍋爐運(yùn)行記事”、“除氧輔機(jī)運(yùn)行記事”、“人員管理”和“班組選擇”。本系統(tǒng)針對(duì)主窗體及子報(bào)表窗體來(lái)進(jìn)行操作的設(shè)定，主畫(huà)面主要包括菜單項(xiàng)操作和按鈕項(xiàng)操作，子報(bào)表系統(tǒng)中包含一些報(bào)表系統(tǒng)的通用操作，如“刷新”、“添加”、“修改”、“刪除”、“查詢”、“預(yù)覽”及“導(dǎo)出”等。

設(shè)計(jì)的功能軟件通過(guò)HMI組態(tài)軟件將DCS或PLC系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中的各種參數(shù)保存在Microsoft SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)VB編程實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中各關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)的自動(dòng)記錄和查詢、以及數(shù)據(jù)分析等功能。再由針對(duì)此系統(tǒng)獨(dú)立開(kāi)發(fā)的生產(chǎn)報(bào)表系統(tǒng)對(duì)采集到的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，并自動(dòng)生成規(guī)范格式的報(bào)表，實(shí)現(xiàn)報(bào)表的打印及導(dǎo)出、添加設(shè)備運(yùn)行記事功能。并通過(guò)已構(gòu)建的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，可遠(yuǎn)程對(duì)已記錄的、已分析好的、以計(jì)算出的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控。此功能軟件的應(yīng)用，不僅大大減少了運(yùn)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(yùn)行成本。