基于C腳本和SCADA的生產報表自動生成技術應用

裴明輝，張國慶，胡伯瀚，林 埜

PEI Ming-hui1, ZHANG Guo-qing2, HU Bo-han3, LIN Ye4

（1.北京山竹科技有限公司，北京 100120；2.天津鐵廠水電廠，天津 056404；3.北京郵電大學，北京 100876；4.天津鐵廠設材處，天津 056404）

0 引言

生產報表作為企業了解自身在一定時期內的工藝參數和設備能耗，及時發現生產過程中存在的隱患和問題的一種有效手段，在工業生產中一直占據重要位置。

某鋼廠加熱爐投產至今，雖然實現了控制工藝的高度自動化，但對生產數據的管理仍然停留在人工處理的階段，即需要操作員將SCADA采集的數據定時填寫到紙質的報表中，這就造成了報表經常出現錯填、漏填、數據不真實的現象，同時也不方便生產數據的統計和分析，這樣的報表對企業的生產管理和決策沒有任何作用。因此開發符合現代企業管理要求的生產報表技術就顯得尤為重要。

本系統采用的SCADA軟件也提供了一些實現報表的方法：1）利用報警控件、在線表格控件、在線趨勢控件、用戶歸檔控件自帶的打印功能實現簡單的報表；2）使用腳本讀取SQL數據庫中的歸檔變量，然后將數據寫入到Excel中；3）使用Excel通過OPC方式訪問SCADA的數據。4）使用外部選件DataMonitor中的報表功能。作者認為方法1）只是簡單的畫面打印，界面死板，信息存儲量小，缺乏統計分析功能；對于第2）和3）種方法，只能實現實時數據報表，且需要一定SQL或者Excel宏開發背景。第4）種方法則顯得大材小用，成本昂貴。由此可見這四種方法都不能完全滿足報表的需求，而且對側重實現工藝控制功能的自動化工程師來說，也有相當的難度，因此，研究一種適用于自控工程師的創建生產報表的方法是必要的。

1 報表需求

首先，本系統的生產報表內容包括每小時記錄一次預熱段和加熱段爐膛壓力、第一、二加熱段和均熱段的8個爐溫、天然氣總管壓力、空氣總管壓力、冷卻水出口和入口溫度、冷卻水壓力、排煙溫度、燃氣和空氣每小時的平均流量和月累計消耗量、廢氣排量、生產鋼頓數（由人工輸入）、每噸鋼燃耗量共計23個數據；篩選每個數據中的最大值和最小值及其對應的時間；計算早、中、晚三班每小時的平均數據。從內容可以看出它既包括工藝參數周期性的記錄、求和、平均值，也涉及到一些數據分析和非周期性的數據錄入。然后是報表需要按照日報的形式，以Excel格式存儲一年內的生產報表，并可以隨時查詢設定日期的報表。最后就是報表打印，需要設計總表、早班、中班、晚班四種不同的打印內容。

2 報表樣式設計

Excel是應用覆蓋面最廣的辦公軟件，它可以進行各種數據的處理、統計分析和輔助決策操作，所以它是設計報表的最佳選擇。在設計報表樣式時，作者結合生產工藝和業主管理的需求，將模板文件分為總表、早班、中班、晚班四個WorkSheet顯示，排版格式與該廠之前的紙質報表基本一致，預先在單元格編輯好需要的公式函數，對數據進行分析處理。

3 創建報表數據

3.1 創建實時數據

實時數據作為報表內最基礎的部分，工業生產中多采用周期性的采集方式。結合本系統對實時數據的采集要求，該部分功能的C腳本的邏輯框圖如圖1所示。

圖1 實時數據C腳本邏輯框圖

3.2 創建平均數據

該部分C腳本的功能為計算某變量每小時內的平均值，采樣周期由全局動作的觸發周期決定，計算得出的平均值存儲在創建的內部變量里面，它作為一個項目函數，需要在全局動作中調用。該部分功能的C腳本的邏輯框圖如圖2所示。

圖2 平均值C腳本邏輯框圖

3.3 創建累加數據

該部分腳本實現變量的小時累計或者月累計，C腳本的邏輯框圖已經包含在圖2中，在此不做贅述。

3.4 人工填寫數據

該部分腳本的功能為隨時調用并更新已經生成的報表，用來滿足需要人工抄表，填寫數據的要求。它實現的步驟是：首先調出歷史報表在畫面上顯示，然后在需要填寫數據的地方輸入相應的數據，最后點擊更新報表即可完成更新。它作為一個項目函數，可以根據需要在C動作中調用。該部分功能的C腳本的邏輯框圖如圖3所示。

圖3 人工填寫數據C腳本邏輯框圖

3.5 報表查詢

該部分腳本的功能為歷史報表的查詢，根據需要在畫面中輸入日期，然后點擊報表查詢按鈕，系統將自動檢查報表是否存在。不存在的話，畫面閃爍報警，存在的話，立即更新畫面顯示。它作為一個項目函數，可以根據需要在C動作中調用。該部分功能的C腳本的邏輯框圖已經包含在圖3中，在此不做贅述。

3.6 報表打印

該部分腳本的功能為報表打印程序，它作為一個項目函數，可以根據需要在C動作中調用。該部分功能的C腳本的邏輯框圖如圖4所示。

圖4 報表打印C腳本邏輯框圖

4 實際運行效果

采用本技術自動生成的生產報表，開發周期短，可復制性強。通過在加熱爐控制系統中的實際應用，實現了班報表、日報表的自動生成和歷史報表的快速查詢，滿足了人工更新報表的特殊需求，同時對重要的生產數據進行必要的處理和分析，為管理層提供更直觀的數據參考。本技術不僅規范了該廠生產數據的報表體系，同時使該廠的生產數據管理更加符合現代化企業的要求。

5 結束語

使用C腳本和SCADA軟件，生成需要的報表，一般的思路是：預先使用Excel設計好報表的樣式，然后在SCADA軟件中使用C腳本把相應的數據寫入事先定義好的表格中，這樣就可以利用Excel軟件去靈活使用生成的報表。本文介紹的技術把以往需要眾多昂貴選件才能實現的報表功能簡單化，平民化，降低了工程成本，提升了管理水平和效率，為用戶節約了人力和物力。

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