基于VBA編程的數據庫建模自動化技術

洪曄，李海平，劉學民

(中國船舶重工集團公司第七一八研究所，河北 邯鄲 056027)

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基于VBA編程的數據庫建模自動化技術

洪曄，李海平，劉學民

(中國船舶重工集團公司第七一八研究所，河北 邯鄲 056027)

在艦船安全監控系統設計過程中，利用VBA開發Access數據庫管理工具，解決由于上位機組態軟件變量數量龐大，建點工作繁雜，且當用戶需求發生變更的時候，重新布點工作量大、耗時長的問題，提高組態軟件數據變量建立的效率，快速生成測點分布表，建立清晰的邏輯控制關系，根據用戶需求快速調整布點表及變量。

VBA編程；Access數據庫；組態軟件；編程自動化技術

為了滿足現代艦船作戰要求，大型水面艦船需攜帶航空煤油。航空煤油易于燃燒，揮發性強，還具有一定的毒性和腐蝕性。航空煤油的儲存、輸送、加注、回收、裝卸等作業的安全越來越得到重視，建設艦船安全監控系統的需求十分迫切。艦船安全監控系統能夠對相關艙室中濕度、溫度、可燃氣體、氧氣、二氧化碳等與艦船安全緊密相關的信息進行實時采集分析，出現危險時及時發出報警信息，并控制相關的通風、消防設施采取應急措施，確保艦船安全。

為了能夠反應真實的安全環境信息，首先，從硬件布置上要設計能夠覆蓋防護需要的最低限度的探測器、報警器以及通風、消防設施；其次要設計可靠的軟件用于采集、分析、存儲、報警和控制功能的實現。系統還應及時將監測信息送至安全監控中心。艦船安全監控系統總圖如圖1所示，采用上位機-總線中繼器-探測器的架構，為了保證系統的可靠性，采用組態軟件作為上位機監控軟件的開發平臺。

隨著海軍由綠水海軍向藍水海軍進展，艦船的體積和噸位逐漸增大，甲板層數多、艙室數量大，艦船安全監控系統需要同時采集各個艙室中的相關參數，其測點分布范圍和探測器數量也急劇增加。上位機監控軟件編制工作量也隨之增大。針對這一問題，提出在開發上位機軟件過程中，使用VBA在Access數據庫基礎上實現數據庫建模編程自動化。

1 編程自動化需求分析

大型艦船甲板層數多、艙室數量大，需要同時采集各個艙室中的相關參數，監測控制點數量很大。在設計監控測點的過程中，需要根據不同客戶的不同要求，依據艙室的分布和布點規模，建立測控點位布置表，并制定相應的控制策略。

艦船安全監控系統上位機采用WINDOWS XP操作系統，使用三維力控公司的組態軟件開發圖形化人機交互界面，實時監測各測點的信息及狀態，完成信號監測、外部設備自動控制、故障分析等功能，并可進行數據實時存儲及歷史數查詢。

利用組態軟件進行開發必不可少的步驟是建立一個能夠覆蓋每一個監測點、控制點和報警點的數據庫，再使用腳本語言將圖形標志與有關的數據點進行關聯。這一過程對于監控點、報警點多、各報警點關聯性強的系統來說工作量巨大，重復性勞動多。以一個溫度測點為例，根據監測、報警需求，數據庫中需要建立對應的變量29個，那么，一只具有12層甲板、每層60個相關艙室的大型艦船，每個艙室按1個溫度探測器計算，僅溫度相關變量為20 880個(29×60×12=20 880)。此處僅是溫度一種類型的探測器以最低需求量，粗略計算的數據，一套艦船安全監控系統中的監測點及控制點數量至少有千余個監控點，再考慮到一些中間變量，大約變量總數在10萬個左右。完全依靠程序員手工操作具有以下難點。

①數據庫的逐一建點，效率低下，致使軟件編程人員把大量精力放在建點等基礎工作上，而疏忽了關鍵核心技術。

②這些變量在主程序腳本中都有相關語句，一旦一個測點發生調整，工程改動量非常龐大。

③在編程過程中，一旦變量變化，查找錯誤點及主程序中該點相關程序代碼的難度也很大。

這些數據變量具有與監控點之間有一對多的關系，監控點的腳本控制語言與其余監控點之間具有確定的對應關系，這恰好與關系型數據庫數據之間的關系一致。因此，提出利用利用VBA開發Access數據庫管理工具完成任務，加快軟件開發進度，減少調試時間，提高軟件的可靠性。

2 編程自動化

2.1 數據點的建立

提出基于VBA編程的數據庫建模自動化編程方法，只要將測控布點位布置表(excel格式)導入Access數據庫，就可以生成測點總表，測點編號，測點對應數據點總表，各艙室測點總表，各艙室變量總表，測點分類總表以及編程中需要的各種其他表格。

建立空窗體，在空窗體上建立2個按鈕，如圖2所示。按鈕“核對布置表”用于打開查看測控布點位布置表是否正確；按鈕“生成數據點”用于生成各種測點表。選擇數據庫工具中的Visual Basic打開代碼窗口，進行程序設計[1-2]。

數據庫點生成設計流程見圖3。

所有數據變量生成后，可以導出Access數據庫點，裝載至力控組態軟件中，大幅減少工作量，提高工作效率。

2.2 代碼的自動生成

在監控軟件中，針對每一個測點需要生成腳本語言的代碼對應于傳感器的各個變量，控制顯示的各種狀態和模擬狀態的切換。

考慮到每個測點數據變量多，各變量涉及到的主程序內容較多，利用Access數據庫為每一類型測點創建1個窗體，在窗體上設置2個按鈕，一個生成代碼按鈕，一個復制代碼按鈕。

生成代碼按鈕設置的代碼流程見圖4。

復制代碼按鈕將窗體代碼框中的代碼復制到剪貼板上，直接用于力控組態軟件代碼的輸入[3-9]。復制代碼按鈕的代碼為

Private Sub 復制代碼按鈕_Click()

Me.生成的代碼.SetFocus

DoCmd.RunCommand acCmdCopy

End Sub

Access數據庫Microsoft Visual Basic編輯器中代碼截圖，如圖5所示。

2.3 工作流程

當與用戶確定測控點位布置表后，手工將測控點位布置表導入Access數據庫，打開數據點的建立窗體，按下數據點生成按鈕，生成各個測控點的數據點，同時生成每一類傳感器和控制器的總表。在監控軟件人機界面設計好并得到用戶的確認后，進入代碼開發階段。編程人員打開力控的編程窗口，同時打開相應代碼生成窗體，按下生成代碼按鈕，生成相應測控點的代碼，按下復制按鈕就可以將代碼復制到粘貼板上，再將其粘貼到力控的編程窗口即可。

3 結論

1)將原本近2個月的組態軟件建立數據庫的工作量，縮短至1周內完成，即使考慮到工具的2周開發時間，也大大地縮短了開發時間，減少了工作量，同時，避免了大量的人工復制，替換，減少了錯誤的出現機會，節省了調試時間。

2)能夠快速生成測點分布表，建立清晰的邏輯控制關系。一旦用戶的數據測控點確定后，馬上就能生成數據點表，從數據庫中可以清晰地看到各種類探測器分布、每個房間的傳感器編號、通風系統等外部設備與房間的關聯及邏輯控制關系，便于設計、維護。

3)使用Access數據庫，針對用戶需求改變的情況，只需重新組點，將用戶需求輸入數據庫，一鍵完成生成數據庫點、主程序代碼的工作，不易出錯，即使出錯，也容易查詢和修改。

編程中利用VBA實現的Access數據庫自動化編程技術，對軟件項目成員理清邏輯關系、減少工作量、提高工作效率和后續軟件調整具有很大借鑒意義，值得推廣應用。

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On the Automation Technology of Database Modeling Based on VBA Programming

HONG Ye, LI Hai-ping, LIU Xue-min

(No. 718 Research Institute of CSIC, Handan Hebei 056027, China)

In design process of the safety monitoring system, the use of Access database management tools which developed by VBA can solve the problem of large number of the software data variables, also when the user's demand changes, re-distribution workload. The Access database can make a substantial increase in the configuration software variables to establish the efficiency, which can quickly generate the measuring point distribution tables, establish a clear logic control relationship, adjust the distribution table and variables quickly according to the user needs.

VBA; Access database; configuration software; technology of programming automation

10.3963/j.issn.1671-7953.2017.03.030

2017-01-18

國家部委基金資助項目

洪曄(1986—)，女，碩士，工程師

研究方向：分析儀器

U665.261

A

1671-7953(2017)03-0128-03

修回日期：2017-03-20