裴明輝，張國(guó)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(xué)，北京 100876；4.天津鐵廠設(shè)材處，天津 056404）

0 引言

生產(chǎn)報(bào)表作為企業(yè)了解自身在一定時(shí)期內(nèi)的工藝參數(shù)和設(shè)備能耗，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的隱患和問題的一種有效手段，在工業(yè)生產(chǎn)中一直占據(jù)重要位置。

某鋼廠加熱爐投產(chǎn)至今，雖然實(shí)現(xiàn)了控制工藝的高度自動(dòng)化，但對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)定時(shí)填寫到紙質(zhì)的報(bào)表中，這就造成了報(bào)表經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)填、漏填、數(shù)據(jù)不真實(shí)的現(xiàn)象，同時(shí)也不方便生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析，這樣的報(bào)表對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)管理和決策沒有任何作用。因此開發(fā)符合現(xiàn)代企業(yè)管理要求的生產(chǎn)報(bào)表技術(shù)就顯得尤為重要。

本系統(tǒng)采用的SCADA軟件也提供了一些實(shí)現(xiàn)報(bào)表的方法：1）利用報(bào)警控件、在線表格控件、在線趨勢(shì)控件、用戶歸檔控件自帶的打印功能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的報(bào)表；2）使用腳本讀取SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中的歸檔變量，然后將數(shù)據(jù)寫入到Excel中；3）使用Excel通過OPC方式訪問SCADA的數(shù)據(jù)。4）使用外部選件DataMonitor中的報(bào)表功能。作者認(rèn)為方法1）只是簡(jiǎn)單的畫面打印，界面死板，信息存儲(chǔ)量小，缺乏統(tǒng)計(jì)分析功能；對(duì)于第2）和3）種方法，只能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表，且需要一定SQL或者Excel宏開發(fā)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(bào)表的需求，而且對(duì)側(cè)重實(shí)現(xiàn)工藝控制功能的自動(dòng)化工程師來說，也有相當(dāng)?shù)碾y度，因此，研究一種適用于自控工程師的創(chuàng)建生產(chǎn)報(bào)表的方法是必要的。

1 報(bào)表需求

首先，本系統(tǒng)的生產(chǎn)報(bào)表內(nèi)容包括每小時(shí)記錄一次預(yù)熱段和加熱段爐膛壓力、第一、二加熱段和均熱段的8個(gè)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?xì)夂涂諝饷啃r(shí)的平均流量和月累計(jì)消耗量、廢氣排量、生產(chǎn)鋼頓數(shù)（由人工輸入）、每噸鋼燃耗量共計(jì)23個(gè)數(shù)據(jù)；篩選每個(gè)數(shù)據(jù)中的最大值和最小值及其對(duì)應(yīng)的時(shí)間；計(jì)算早、中、晚三班每小時(shí)的平均數(shù)據(jù)。從內(nèi)容可以看出它既包括工藝參數(shù)周期性的記錄、求和、平均值，也涉及到一些數(shù)據(jù)分析和非周期性的數(shù)據(jù)錄入。然后是報(bào)表需要按照日?qǐng)?bào)的形式，以Excel格式存儲(chǔ)一年內(nèi)的生產(chǎn)報(bào)表，并可以隨時(shí)查詢?cè)O(shè)定日期的報(bào)表。最后就是報(bào)表打印，需要設(shè)計(jì)總表、早班、中班、晚班四種不同的打印內(nèi)容。

2 報(bào)表樣式設(shè)計(jì)

Excel是應(yīng)用覆蓋面最廣的辦公軟件，它可以進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的處理、統(tǒng)計(jì)分析和輔助決策操作，所以它是設(shè)計(jì)報(bào)表的最佳選擇。在設(shè)計(jì)報(bào)表樣式時(shí)，作者結(jié)合生產(chǎn)工藝和業(yè)主管理的需求，將模板文件分為總表、早班、中班、晚班四個(gè)WorkSheet顯示，排版格式與該廠之前的紙質(zhì)報(bào)表基本一致，預(yù)先在單元格編輯好需要的公式函數(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

3 創(chuàng)建報(bào)表數(shù)據(jù)

3.1 創(chuàng)建實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)作為報(bào)表內(nèi)最基礎(chǔ)的部分，工業(yè)生產(chǎn)中多采用周期性的采集方式。結(jié)合本系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)C腳本邏輯框圖

3.2 創(chuàng)建平均數(shù)據(jù)

該部分C腳本的功能為計(jì)算某變量每小時(shí)內(nèi)的平均值，采樣周期由全局動(dòng)作的觸發(fā)周期決定，計(jì)算得出的平均值存儲(chǔ)在創(chuàng)建的內(nèi)部變量里面，它作為一個(gè)項(xiàng)目函數(shù)，需要在全局動(dòng)作中調(diào)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(chuàng)建累加數(shù)據(jù)

該部分腳本實(shí)現(xiàn)變量的小時(shí)累計(jì)或者月累計(jì)，C腳本的邏輯框圖已經(jīng)包含在圖2中，在此不做贅述。

3.4 人工填寫數(shù)據(jù)

該部分腳本的功能為隨時(shí)調(diào)用并更新已經(jīng)生成的報(bào)表，用來滿足需要人工抄表，填寫數(shù)據(jù)的要求。它實(shí)現(xiàn)的步驟是：首先調(diào)出歷史報(bào)表在畫面上顯示，然后在需要填寫數(shù)據(jù)的地方輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，最后點(diǎn)擊更新報(bào)表即可完成更新。它作為一個(gè)項(xiàng)目函數(shù)，可以根據(jù)需要在C動(dòng)作中調(diào)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(shù)據(jù)C腳本邏輯框圖

3.5 報(bào)表查詢

該部分腳本的功能為歷史報(bào)表的查詢，根據(jù)需要在畫面中輸入日期，然后點(diǎn)擊報(bào)表查詢按鈕，系統(tǒng)將自動(dòng)檢查報(bào)表是否存在。不存在的話，畫面閃爍報(bào)警，存在的話，立即更新畫面顯示。它作為一個(gè)項(xiàng)目函數(shù)，可以根據(jù)需要在C動(dòng)作中調(diào)用。該部分功能的C腳本的邏輯框圖已經(jīng)包含在圖3中，在此不做贅述。

3.6 報(bào)表打印

該部分腳本的功能為報(bào)表打印程序，它作為一個(gè)項(xiàng)目函數(shù)，可以根據(jù)需要在C動(dòng)作中調(diào)用。該部分功能的C腳本的邏輯框圖如圖4所示。

圖4 報(bào)表打印C腳本邏輯框圖

4 實(shí)際運(yùn)行效果

采用本技術(shù)自動(dòng)生成的生產(chǎn)報(bào)表，開發(fā)周期短，可復(fù)制性強(qiáng)。通過在加熱爐控制系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了班報(bào)表、日?qǐng)?bào)表的自動(dòng)生成和歷史報(bào)表的快速查詢，滿足了人工更新報(bào)表的特殊需求，同時(shí)對(duì)重要的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理和分析，為管理層提供更直觀的數(shù)據(jù)參考。本技術(shù)不僅規(guī)范了該廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)的報(bào)表體系，同時(shí)使該廠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理更加符合現(xiàn)代化企業(yè)的要求。

5 結(jié)束語

使用C腳本和SCADA軟件，生成需要的報(bào)表，一般的思路是：預(yù)先使用Excel設(shè)計(jì)好報(bào)表的樣式，然后在SCADA軟件中使用C腳本把相應(yīng)的數(shù)據(jù)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(bào)表。本文介紹的技術(shù)把以往需要眾多昂貴選件才能實(shí)現(xiàn)的報(bào)表功能簡(jiǎn)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(jié)約了人力和物力。

[1] 曹輝,王暄.組態(tài)軟件技術(shù)及應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社,2009.

[2] 譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)（第三版）[M].清華大學(xué)出版社,2005.7.

[3] 鞏偉,等.組態(tài)軟件RSVIEW32與VB、EXCEL結(jié)合的復(fù)雜生產(chǎn)報(bào)表解決方案[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2003,22(9):53-55.

[4] 王銳,等.企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)報(bào)表集成方法研究與實(shí)現(xiàn)[J].工廠信息化,2009,11:57-60.

[5] Wincc V7.2系統(tǒng)手冊(cè).西門子（中國(guó)）有限公司提供,2013.2.

[6] Wincc數(shù)據(jù)報(bào)表實(shí)現(xiàn)方法介紹[Z].西門子（中國(guó)）有限公司提供,2010.4.