基于iHistorian的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫工業(yè)報(bào)表自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)的研究

摘 要：在工廠信息化的過程中，報(bào)表是管理層能方便及時(shí)獲得工廠生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)的有效途徑，工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中的原始數(shù)據(jù)為企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)提供最直接、最有力的決策依據(jù)。文章介紹了丹霞冶煉廠工業(yè)報(bào)表自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理及其應(yīng)用，希望通過文章的分析和研究，能夠?yàn)橄嚓P(guān)人士提供一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：工業(yè)報(bào)表；歷史曲線；數(shù)據(jù)庫交互

1 概述

一套成熟的數(shù)據(jù)報(bào)表系統(tǒng)可以通過與各種過程自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)接，自動(dòng)采集歷史數(shù)據(jù)庫中的各種原始生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并按照規(guī)定的格式編排，形成報(bào)表，方便管理決策人員獲得各類統(tǒng)計(jì)信息。文章將詳細(xì)探討丹霞冶煉廠工業(yè)數(shù)據(jù)報(bào)表自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用實(shí)踐。

2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)及工作原理

2.1 架構(gòu)設(shè)計(jì)

丹霞冶煉廠工業(yè)數(shù)據(jù)報(bào)表自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu)模式，C/S結(jié)構(gòu)即大家熟知的客戶機(jī)和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢(shì)，將任務(wù)合理分配到Client端和Server端來實(shí)現(xiàn)，降低了系統(tǒng)的通訊開銷。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)整體架構(gòu)圖見圖1。

底層數(shù)據(jù)庫主要基于GE的iHistorian歷史數(shù)據(jù)庫和SQLserver2008關(guān)系數(shù)據(jù)庫兩種，iHistorian企業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫主要存儲(chǔ)全廠工業(yè)原始數(shù)據(jù)，每100ms采集一次數(shù)據(jù)，供生成歷史曲線和報(bào)表數(shù)據(jù)采集用，SQlserver2008存儲(chǔ)報(bào)表歷史數(shù)據(jù)；展示平臺(tái)開發(fā)主要基于微軟visual studio 2012，開發(fā)語言為c#和vba。

2.2 系統(tǒng)工作原理

丹霞冶煉廠浸出車間工業(yè)數(shù)據(jù)報(bào)表自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)來自西門子s7-400工業(yè)控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用IFix opc客戶端軟件采集PCS7中OPCserver中原始工業(yè)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，iHistorian數(shù)據(jù)庫會(huì)自動(dòng)收集并壓縮存儲(chǔ)工業(yè)原始記錄值。SQLserver與iHistorian的數(shù)據(jù)交互采用結(jié)構(gòu)化查詢語言以及標(biāo)準(zhǔn)的ODBC通信接口實(shí)現(xiàn)，iHistorian中的數(shù)據(jù)通過腳本定時(shí)寫入或者查詢語句按需寫入兩種方式將數(shù)據(jù)寫入SQLserver供上層應(yīng)用平臺(tái)調(diào)用。展示平臺(tái)設(shè)計(jì)主要包括報(bào)表系統(tǒng)和歷史曲線兩個(gè)模塊，報(bào)表系統(tǒng)依據(jù)實(shí)際需求分析實(shí)現(xiàn)報(bào)表自動(dòng)生成、分析計(jì)算、查詢、excel導(dǎo)出等功能，歷史曲線模塊實(shí)現(xiàn)按工序、類型、工位號(hào)查詢至少3個(gè)月內(nèi)歷史曲線。

3 功能模塊的實(shí)現(xiàn)

3.1 SQLserver和iHistorian的數(shù)據(jù)通信模塊

SQLserver和iHistorian的數(shù)據(jù)通信互模塊是本系統(tǒng)底層數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分，iHistorian提供了多種種方法與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫交互，本系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際需要選用是iFIX SQL ODBC接口選項(xiàng)進(jìn)行通信。

日常數(shù)據(jù)報(bào)表例如班次報(bào)表以及各種設(shè)備的運(yùn)行日志報(bào)表等采集數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔固定，都采用此種方式通信，由ifix SQL觸發(fā)塊按固定的時(shí)間寫入SQLserver，其具體的工作流程：（1）當(dāng)SQL觸發(fā)塊（SQT）由時(shí)間或事件觸發(fā)時(shí)，把要執(zhí)行的SQL 命令的名稱和數(shù)據(jù)源的名稱DSN一起傳給SQL任務(wù)；（2）SQL任務(wù)根據(jù)接收到的信息到關(guān)系數(shù)據(jù)庫的SQL庫表檢索與命令名對(duì)應(yīng)的SQL命令。數(shù)據(jù)庫引擎以字符串的形式返回SQL命令；（3）SQL任務(wù)把從SQL庫表獲得的SQL命令和SQL數(shù)據(jù)塊（SQD）中列出的數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)結(jié)合，形成完整的命令；（4）SQL任務(wù)用該命令對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，由數(shù)據(jù)庫引擎把數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)表中。

3.2 歷史曲線模塊的實(shí)現(xiàn)

3.2.1 模塊設(shè)計(jì)

丹霞冶煉廠工業(yè)數(shù)據(jù)報(bào)表自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)的歷史曲線模塊設(shè)計(jì)主要包括：（1）添加刪除歷史筆；（2）更改圖表持續(xù)時(shí)間（1小時(shí)、1天、7天、等）；（3）設(shè)定圖表顯示的開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間；（4）滾動(dòng)歷史數(shù)據(jù)；（5）切換多坐標(biāo)軸顯示；（6）依據(jù)工序類型對(duì)位號(hào)的選取等；（7）打印；（8）曲線放大。

3.2.2 實(shí)現(xiàn)單個(gè)畫筆的關(guān)鍵代碼

單個(gè)畫筆的實(shí)現(xiàn)主要在于工序位點(diǎn)的選擇、時(shí)間范圍的選擇，然后根據(jù)用戶的選擇對(duì)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選展示。其關(guān)鍵代碼如下：

Dim rssomething As Recordset

Set rssomething = New Recordset

Dim strSQL As String

strSQL = \"SELECT * FROM ihTags where ihTags.Description = \" \"’\" vxcmbHistPens1.Text \"’\"

rssomething.Open strSQL， cnsomething’ On Error GoTo HandleError

If vxcmbHistPens1.Text <> \"\" Then

sNodeName = \"Hist.\"

sPenSource = \"’\" Trim（vxcmbHistPens1.Text） \"’\"

rssomething.Find \" Description=\" sPenSource

3.3 報(bào)表展示模塊的設(shè)計(jì)

3.3.1 模塊設(shè)計(jì)

報(bào)表是企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和分析的重要工具，該系統(tǒng)報(bào)表展示模塊采用模塊化組件式的c/s架構(gòu)設(shè)計(jì)，語言采用C#基于.net開發(fā)，通過ADO.Net和OLEdb對(duì)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫層訪問。系統(tǒng)接口層是該系統(tǒng)與其他應(yīng)用程序進(jìn)行交換共享的部分，主要完成EXCEL完整格式化的數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

3.3.2 實(shí)現(xiàn)報(bào)表交互的關(guān)鍵代碼

string strTemplate = \"../../Template.xml\"；

string strReport = \"../../Report.xml\"；

XmlDocument doc = new XmlDocument（）；

doc.Load（strTemplate）；

XmlNode sheet = doc.GetElementsByTagName（\"Worksheet\"）[0]；

XmlNode Title = sheet.FirstChild.FirstChild；//

XmlNode Row = Title.FirstChild.Clone（）；

Title.RemoveChild（Title.FirstChild）；

foreach （DataColumn c in tb.Columns）

{

Row.FirstChild.FirstChild.InnerText = c.ColumnName；

Title.AppendChild（Row.Clone（））；

}

sheet.FirstChild.Attributes[\"ss：ExpandedColumnCount\"].Value = tb.Columns.Count.ToString（）；

4 結(jié)束語

文章按結(jié)構(gòu)按模塊詳細(xì)介紹了丹霞冶煉廠工業(yè)數(shù)據(jù)報(bào)表自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)的開發(fā)與實(shí)踐，并對(duì)iHistorian實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫的交互、歷史曲線畫筆的實(shí)現(xiàn)、報(bào)表數(shù)據(jù)交互做了詳細(xì)探討，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念及技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)廣大開發(fā)人員具有重大借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1]C#高級(jí)編程（第9版） C# 5.0 .NET 4.5.1 [Professional C# 5.0 and .NET 4.5.1] [M].

[2]GE Fanuc iHistorian 培訓(xùn)手冊(cè)[Z].

[3]Excle 2010 VBA編程與實(shí)踐[Z].

作者簡(jiǎn)介：劉海洋（1982，09-），男，河南新鄭，學(xué)士，工程師，高管助理，深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司丹霞冶煉廠設(shè)備部，主要從事工業(yè)控制應(yīng)用及軟件開發(fā)方面研究工作。