案例-臺達PLC配合組態(tài)王實現(xiàn)工廠產量監(jiān)控查詢系統(tǒng)

1、 案例015臺達PLC配合組態(tài)王實現(xiàn)工廠產量監(jiān)控查詢系統(tǒng)中達電通股份有限公司 李 強摘 要：某塑膠有限公司是專業(yè)生產手術等專用手套的億元年產值企業(yè)。整個工廠多達26條生產線，由于生產產量都是依靠人工進行統(tǒng)計，所以在實際操作過程中，出現(xiàn)產品缺失導致投入的原料量和產出的成品量嚴重失衡，急需對整個工廠的產量進行準確的計量。本項目基于性價比極高的臺達PLC和組態(tài)王界面軟件成功的開發(fā)出產量監(jiān)控查詢系統(tǒng)，得到了客戶的贊揚。關 鍵 字：臺達PLC 組態(tài)王 數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)的查詢打印 報表組態(tài)1引言產量監(jiān)控查詢系統(tǒng)對整個工廠所有生產線進行實時監(jiān)控，對每一條生產線的產量數(shù)據(jù)進行實時存儲。存儲的數(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)王自定義的相應變量當中，每分鐘通過標準的SQL語言對數(shù)據(jù)進行存儲刷新（每分鐘向SQL SERVER數(shù)據(jù)庫中存儲26條數(shù)據(jù)，即26條生產線的當前產量）。用戶可以通過日期、時間、時間段、車間、生產線對車間、生產線的產量進行查詢和統(tǒng)計。同時在查詢出滿足條件的記錄后，可將結果通過報表顯示在相應的表格當中，可以對該結果進行存儲和打印。2 系統(tǒng)設計2.1系統(tǒng)框圖（圖1）產量監(jiān)控系統(tǒng)由前端生產線產量實時采集記錄子系統(tǒng)和后端桌面計算機數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)兩部分構成。系統(tǒng)間通過RS485串行通訊實現(xiàn)信息交換。（1） 前端生產線產量實時采集記錄子系統(tǒng)生產線產量采集記錄子系統(tǒng)由臺

3、達小型PLC實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)采集。前端計數(shù)信號設備選擇簡單可靠的光電開關檢測離散型產品信號。信號輸入到PLC實現(xiàn)生產線產量數(shù)據(jù)實時累計計數(shù)和實時存儲。（2） 桌面計算機數(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)的平臺上集成有前臺的組態(tài)王軟件包和后臺的大型的數(shù)據(jù)庫SQL Server軟件包。本項目的技術開發(fā)核心是利用臺達小型PLC完成海量數(shù)據(jù)集中監(jiān)控。配合組態(tài)軟件，實現(xiàn)復雜的工廠監(jiān)控、數(shù)據(jù)查詢、打印、報表等DCS系統(tǒng)的功能。 裝載組態(tài)王512點運行版軟件RS232-RS485轉換器PLCPLC現(xiàn)場距離300m I/O輸入 I/O輸入光電開關 16條生產線 10條生產線 二 車 間 一 車 間 圖

4、1 產量監(jiān)控查詢系統(tǒng)框圖2.2設備選型設計 PLC控制器3 系統(tǒng)分析3.1功能要求可以查詢任意車間、任意生產線（共26條生產線）、任意時段的產量。具體要求如下：（1）每條生產線產量的數(shù)據(jù)至少能夠保存四個月的儲存期，以便對歷史數(shù)據(jù)進行查詢。（2）要求能夠查詢每條生產線任意月、任意天、任意小時、任意分鐘的產量。（3）要求能夠對任意生產線在任意時段的產量進行查詢。（4）查詢出來的結果要以特定的格式在報表中進行組態(tài)，同時將結果打印。（5）各生產線任意月產量、任意天產量、任意小時、任意分鐘產量都可以在電腦上用柱狀圖、實時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/日期進行查詢；（2）能夠

5、按照小時/分鐘/秒進行查詢；（3）能夠按照生產線進行查詢； （4）能夠按照任意時間段進行查詢； RS485+ RS485+ （5）能夠按照班次進行查詢； （6）能夠運用（1）（5）的各種不同的排列組合進行復雜的查詢。4難點及實現(xiàn)方法4.1 海量數(shù)據(jù)管理兩個車間共26條生產線，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）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）為1160640條記錄。如果要存儲四個月，則數(shù)據(jù)量為4642560條記錄。數(shù)據(jù)量是相當龐大的。硬盤的數(shù)據(jù)存

6、儲接近2-3G，不僅會造成在查詢時，系統(tǒng)資源嚴重被占用，同時普通的數(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，不僅系統(tǒng)會造成不穩(wěn)定，同時會出現(xiàn)不可預料的情形。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服務器的新數(shù)據(jù)源組態(tài)王支持對標準的數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)的插入、選擇、刪除等基本的操作。同時支持標準的SQL語言。靈活的運用組態(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）配合標準的SQL語言對數(shù)據(jù)庫進行各種簡單和復雜的操作。在Win2000/Winnt/Win

7、xp等操作系統(tǒng)下，必須正確的進行創(chuàng)建SQL服務器的新數(shù)據(jù)源設置。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37440條記錄，如果將一個月，甚至是四個月的記錄全部寫入同一個數(shù)據(jù)庫的同一個表格，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。將會非常的慢。經過作者反復的思索，想出了一個巧妙的辦法，就是以系統(tǒng)的日期作為當天的表格名稱。當系統(tǒng)時間為00：00：00時刻時，新建一個表格，通過SQLCreateTab

8、le( DeviceID, "TableName", "TemplateName" )函數(shù)建立不同的表格。因為組態(tài)王支持字符串函數(shù)（圖2）。 圖2建立當天的表格4.4 基于Active控件的組態(tài)王條件查詢?yōu)榱送瓿扇绱藦碗s的查詢，使用了Active控件，因為組態(tài)王支持第三方控件，將所有的條件羅列出來進行排列組合，將每一種情況都考慮在內。然后通過程序來實現(xiàn)選擇條件轉換成SQLSELECT（）函數(shù)工作的條件。 （1）任意查詢任意生產線在任意時段的產量。因為工藝要求能夠任意查詢任意生產線在任意時段的產量，為了能夠實現(xiàn)該功能，新建本站點CX_Hour，本站點CX_

9、Minute，本站點CX_Hour1，本站點CX_Minute1變量。在以時間段進行查詢時，先將以前兩個變量輸入的時間做為條件進行查詢，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。然后再以后兩個變量輸入的時間為條件進行查詢，將查詢出的結果同樣賦給自定義的中間變量。將兩次查詢的結果求差然后，將日期，時間，車間，生產線，產量通過報表的組態(tài)添到表格當中。（2）對于月產量的查詢。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行查詢，查詢的時刻為每一天的23:59分時各生產線的產量。然后對查詢出的數(shù)據(jù)進行累加，直到該月的最后一天，然后按照特定的格式將數(shù)據(jù)填寫到報表當中。在該過程中需要靈

10、活的運用循環(huán)語句：While以及深刻的體會組態(tài)王的變量與數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交換的過程。查詢的條件比較復雜，有些條件不能同時成立，因此在選擇條件時，應該要互相限制，以避免出現(xiàn)混亂的現(xiàn)象。5 調試過程因為兩個車間之間的距離在300m左右，而從第一個車間到監(jiān)控室的距離有500m左右，信號傳輸距離比較遠，為了遏制信號的衰減，信號線采用網線，同時加中繼器，將信號放大，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。要求現(xiàn)場布線時嚴格按照電氣規(guī)范施工。保證安裝的合格。正確的設置操作系統(tǒng)中數(shù)據(jù)源ODBC的選項，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)王運行執(zhí)行任何操作時，要求觀察運行反饋信息，以得到相關的錯誤信息。根據(jù)提示的錯誤信息檢查程序。報表的組態(tài)非常靈活，可以通過While循環(huán)語句，將查詢結果按照順序填寫到報表中。靈活地運用While語句同時能夠將程序簡化，減少組態(tài)王后臺運行程序的時間。靈活地運用應用程序命令語言、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、按下命令語言進行編程。在程序量非常大的項目中，