案例-臺(tái)達(dá)PLC配合組態(tài)王實(shí)現(xiàn)工廠產(chǎn)量監(jiān)控查詢系統(tǒng)

1、 案例015臺(tái)達(dá)PLC配合組態(tài)王實(shí)現(xiàn)工廠產(chǎn)量監(jiān)控查詢系統(tǒng)中達(dá)電通股份有限公司 李 強(qiáng)摘 要：某塑膠有限公司是專業(yè)生產(chǎn)手術(shù)等專用手套的億元年產(chǎn)值企業(yè)。整個(gè)工廠多達(dá)26條生產(chǎn)線，由于生產(chǎn)產(chǎn)量都是依靠人工進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，所以在實(shí)際操作過程中，出現(xiàn)產(chǎn)品缺失導(dǎo)致投入的原料量和產(chǎn)出的成品量嚴(yán)重失衡，急需對整個(gè)工廠的產(chǎn)量進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)量。本項(xiàng)目基于性價(jià)比極高的臺(tái)達(dá)PLC和組態(tài)王界面軟件成功的開發(fā)出產(chǎn)量監(jiān)控查詢系統(tǒng)，得到了客戶的贊揚(yáng)。關(guān) 鍵 字：臺(tái)達(dá)PLC 組態(tài)王 數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)的查詢打印 報(bào)表組態(tài)1引言產(chǎn)量監(jiān)控查詢系統(tǒng)對整個(gè)工廠所有生產(chǎn)線進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對每一條生產(chǎn)線的產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫通過組態(tài)王連接P

2、LC，將PLC中掉電保持區(qū)的數(shù)據(jù)讀到組態(tài)王自定義的相應(yīng)變量當(dāng)中，每分鐘通過標(biāo)準(zhǔn)的SQL語言對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)刷新（每分鐘向SQL SERVER數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)26條數(shù)據(jù)，即26條生產(chǎn)線的當(dāng)前產(chǎn)量）。用戶可以通過日期、時(shí)間、時(shí)間段、車間、生產(chǎn)線對車間、生產(chǎn)線的產(chǎn)量進(jìn)行查詢和統(tǒng)計(jì)。同時(shí)在查詢出滿足條件的記錄后，可將結(jié)果通過報(bào)表顯示在相應(yīng)的表格當(dāng)中，可以對該結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)和打印。2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)框圖（圖1）產(chǎn)量監(jiān)控系統(tǒng)由前端生產(chǎn)線產(chǎn)量實(shí)時(shí)采集記錄子系統(tǒng)和后端桌面計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。系統(tǒng)間通過RS485串行通訊實(shí)現(xiàn)信息交換。（1） 前端生產(chǎn)線產(chǎn)量實(shí)時(shí)采集記錄子系統(tǒng)生產(chǎn)線產(chǎn)量采集記錄子系統(tǒng)由臺(tái)

3、達(dá)小型PLC實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集。前端計(jì)數(shù)信號(hào)設(shè)備選擇簡單可靠的光電開關(guān)檢測離散型產(chǎn)品信號(hào)。信號(hào)輸入到PLC實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線產(chǎn)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)累計(jì)計(jì)數(shù)和實(shí)時(shí)存儲(chǔ)。（2） 桌面計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)在微軟操作系統(tǒng)的平臺(tái)上集成有前臺(tái)的組態(tài)王軟件包和后臺(tái)的大型的數(shù)據(jù)庫SQL Server軟件包。本項(xiàng)目的技術(shù)開發(fā)核心是利用臺(tái)達(dá)小型PLC完成海量數(shù)據(jù)集中監(jiān)控。配合組態(tài)軟件，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的工廠監(jiān)控、數(shù)據(jù)查詢、打印、報(bào)表等DCS系統(tǒng)的功能。 裝載組態(tài)王512點(diǎn)運(yùn)行版軟件RS232-RS485轉(zhuǎn)換器PLCPLC現(xiàn)場距離300m I/O輸入 I/O輸入光電開關(guān) 16條生產(chǎn)線 10條生產(chǎn)線 二 車 間 一 車 間 圖

4、1 產(chǎn)量監(jiān)控查詢系統(tǒng)框圖2.2設(shè)備選型設(shè)計(jì) PLC控制器3 系統(tǒng)分析3.1功能要求可以查詢?nèi)我廛囬g、任意生產(chǎn)線（共26條生產(chǎn)線）、任意時(shí)段的產(chǎn)量。具體要求如下：（1）每條生產(chǎn)線產(chǎn)量的數(shù)據(jù)至少能夠保存四個(gè)月的儲(chǔ)存期，以便對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。（2）要求能夠查詢每條生產(chǎn)線任意月、任意天、任意小時(shí)、任意分鐘的產(chǎn)量。（3）要求能夠?qū)θ我馍a(chǎn)線在任意時(shí)段的產(chǎn)量進(jìn)行查詢。（4）查詢出來的結(jié)果要以特定的格式在報(bào)表中進(jìn)行組態(tài)，同時(shí)將結(jié)果打印。（5）各生產(chǎn)線任意月產(chǎn)量、任意天產(chǎn)量、任意小時(shí)、任意分鐘產(chǎn)量都可以在電腦上用柱狀圖、實(shí)時(shí)趨勢曲線的形式表現(xiàn)出來。3.2查詢方式（1）能夠按照年/月/日期進(jìn)行查詢；（2）能夠

5、按照小時(shí)/分鐘/秒進(jìn)行查詢；（3）能夠按照生產(chǎn)線進(jìn)行查詢； （4）能夠按照任意時(shí)間段進(jìn)行查詢； RS485+ RS485+ （5）能夠按照班次進(jìn)行查詢； （6）能夠運(yùn)用（1）（5）的各種不同的排列組合進(jìn)行復(fù)雜的查詢。4難點(diǎn)及實(shí)現(xiàn)方法4.1 海量數(shù)據(jù)管理兩個(gè)車間共26條生產(chǎn)線，每分鐘要有26條記錄生成，每分鐘向數(shù)據(jù)庫插入26條記錄。該系統(tǒng)全天24小時(shí)連續(xù)工作，不允許停車。所以一天的數(shù)據(jù)量為37440條記錄。每月的數(shù)據(jù)量（按31天計(jì)）為1天的數(shù)據(jù)量為37440條記錄。每月的數(shù)據(jù)量（按31天計(jì)）為1160640條記錄。如果要存儲(chǔ)四個(gè)月，則數(shù)據(jù)量為4642560條記錄。數(shù)據(jù)量是相當(dāng)龐大的。硬盤的數(shù)據(jù)存

6、儲(chǔ)接近2-3G，不僅會(huì)造成在查詢時(shí)，系統(tǒng)資源嚴(yán)重被占用，同時(shí)普通的數(shù)據(jù)庫如ACCESS的表格沒有能力管理如此龐大的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。ACCESS在管理如此龐大的數(shù)據(jù)時(shí)，不僅系統(tǒng)會(huì)造成不穩(wěn)定，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)料的情形。所以只能尋找能夠管理大型數(shù)據(jù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，例如選擇SQL SERVER或Oracle。4.2 基于WindowsXP創(chuàng)建SQL服務(wù)器的新數(shù)據(jù)源組態(tài)王支持對標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)的插入、選擇、刪除等基本的操作。同時(shí)支持標(biāo)準(zhǔn)的SQL語言。靈活的運(yùn)用組態(tài)王提供的SQL函數(shù)使組態(tài)王通過ODBC（開放性的數(shù)據(jù)源）配合標(biāo)準(zhǔn)的SQL語言對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行各種簡單和復(fù)雜的操作。在Win2000/Winnt/Win

7、xp等操作系統(tǒng)下，必須正確的進(jìn)行創(chuàng)建SQL服務(wù)器的新數(shù)據(jù)源設(shè)置。接下來的工作就是在組態(tài)王王建立記錄體、表格模板。其中連接數(shù)據(jù)庫的時(shí)候，一定要確保輸入變量名和數(shù)據(jù)源名稱一致。4.3 表格名稱創(chuàng)新即使使用大型的數(shù)據(jù)庫SQL Server或Oracle，由于每天的數(shù)據(jù)量多達(dá)37440條記錄，如果將一個(gè)月，甚至是四個(gè)月的記錄全部寫入同一個(gè)數(shù)據(jù)庫的同一個(gè)表格，則所有的數(shù)據(jù)量大的將使表格崩潰，即使數(shù)據(jù)庫能夠管理，查詢的速度也是可想而知的。將會(huì)非常的慢。經(jīng)過作者反復(fù)的思索，想出了一個(gè)巧妙的辦法，就是以系統(tǒng)的日期作為當(dāng)天的表格名稱。當(dāng)系統(tǒng)時(shí)間為00：00：00時(shí)刻時(shí)，新建一個(gè)表格，通過SQLCreateTab

8、le( DeviceID, "TableName", "TemplateName" )函數(shù)建立不同的表格。因?yàn)榻M態(tài)王支持字符串函數(shù)（圖2）。 圖2建立當(dāng)天的表格4.4 基于Active控件的組態(tài)王條件查詢?yōu)榱送瓿扇绱藦?fù)雜的查詢，使用了Active控件，因?yàn)榻M態(tài)王支持第三方控件，將所有的條件羅列出來進(jìn)行排列組合，將每一種情況都考慮在內(nèi)。然后通過程序來實(shí)現(xiàn)選擇條件轉(zhuǎn)換成SQLSELECT（）函數(shù)工作的條件。 （1）任意查詢?nèi)我馍a(chǎn)線在任意時(shí)段的產(chǎn)量。因?yàn)楣に囈竽軌蛉我獠樵內(nèi)我馍a(chǎn)線在任意時(shí)段的產(chǎn)量，為了能夠?qū)崿F(xiàn)該功能，新建本站點(diǎn)CX_Hour，本站點(diǎn)CX_

9、Minute，本站點(diǎn)CX_Hour1，本站點(diǎn)CX_Minute1變量。在以時(shí)間段進(jìn)行查詢時(shí)，先將以前兩個(gè)變量輸入的時(shí)間做為條件進(jìn)行查詢，將查詢出記錄的數(shù)據(jù)賦給在過程中自定義的中間變量。然后再以后兩個(gè)變量輸入的時(shí)間為條件進(jìn)行查詢，將查詢出的結(jié)果同樣賦給自定義的中間變量。將兩次查詢的結(jié)果求差然后，將日期，時(shí)間，車間，生產(chǎn)線，產(chǎn)量通過報(bào)表的組態(tài)添到表格當(dāng)中。（2）對于月產(chǎn)量的查詢。需要判斷輸入的月份有幾天，然后從該月的第一天開始到最后一天進(jìn)行查詢，查詢的時(shí)刻為每一天的23:59分時(shí)各生產(chǎn)線的產(chǎn)量。然后對查詢出的數(shù)據(jù)進(jìn)行累加，直到該月的最后一天，然后按照特定的格式將數(shù)據(jù)填寫到報(bào)表當(dāng)中。在該過程中需要靈

10、活的運(yùn)用循環(huán)語句：While以及深刻的體會(huì)組態(tài)王的變量與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的過程。查詢的條件比較復(fù)雜，有些條件不能同時(shí)成立，因此在選擇條件時(shí)，應(yīng)該要互相限制，以避免出現(xiàn)混亂的現(xiàn)象。5 調(diào)試過程因?yàn)閮蓚€(gè)車間之間的距離在300m左右，而從第一個(gè)車間到監(jiān)控室的距離有500m左右，信號(hào)傳輸距離比較遠(yuǎn)，為了遏制信號(hào)的衰減，信號(hào)線采用網(wǎng)線，同時(shí)加中繼器，將信號(hào)放大，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。要求現(xiàn)場布線時(shí)嚴(yán)格按照電氣規(guī)范施工。保證安裝的合格。正確的設(shè)置操作系統(tǒng)中數(shù)據(jù)源ODBC的選項(xiàng)，以保證組態(tài)王能夠通過ODBC與數(shù)據(jù)庫SQL Server連接。在組態(tài)王運(yùn)行執(zhí)行任何操作時(shí)，要求觀察運(yùn)行反饋信息，以得到相關(guān)的錯(cuò)誤信息。根據(jù)提示的錯(cuò)誤信息檢查程序。報(bào)表的組態(tài)非常靈活，可以通過While循環(huán)語句，將查詢結(jié)果按照順序填寫到報(bào)表中。靈活地運(yùn)用While語句同時(shí)能夠?qū)⒊绦蚝喕?，減少組態(tài)王后臺(tái)運(yùn)行程序的時(shí)間。靈活地運(yùn)用應(yīng)用程序命令語言、數(shù)據(jù)改變命令語言、事件命令語言、熱鍵命令語言、按鈕的彈起、按住、按下命令語言進(jìn)行編程。在程序量非常大的項(xiàng)目中，