基于臺達PLC的工廠產量監(jiān)控查詢系統(tǒng)

此主題相關圖片如下：

該系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能是可以任意查詢一車間、二車間任何生產線（共26條生產線）在任何時段的產量。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4個月的儲存期，以便對歷史數(shù)據(jù)進行查詢；2）能查詢每條生產線任意月、天、小時、分鐘的產量；3）能對任意一條生產線在任意時段的產量進行查詢；4）查詢結果能以特定的格式在報表中顯示，同時將結果打印出來；5）各條生產線任意月、日、小時、分鐘的產量可在電腦上以柱狀圖、實時趨勢曲線的形式顯示。
查詢系統(tǒng)的查詢方式可以實現(xiàn)：1）按照日期進行查詢；2）按照時間進行查詢；3）按照生產線進行查詢；4）按照任意時間段進行查詢；5）按照班次進行查詢（早、中、晚班）；6）查詢任意月的任意車間、任意生產線的產量；7）可以運用第1）到第5）種不同的排列組合進行復雜的查詢。
3 系統(tǒng)設計
該系統(tǒng)的設計是比較簡單的，軟、硬件選型配置如表1所示。
表1 系統(tǒng)軟、硬件配置

此主題相關圖片如下：

工廠產量監(jiān)控查詢系統(tǒng)的設計主要在于軟件系統(tǒng)的設計，以下問題是考慮的重點。
1）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小時工作，不允許停，所以一天的數(shù)據(jù)量為37440條記錄。每月的數(shù)據(jù)量為1160640條記錄。如果要存儲4個月，則數(shù)據(jù)量為4642260條記錄。數(shù)據(jù)量是相當龐大的，硬盤的數(shù)據(jù)存儲接近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，因此可以選擇SQLSERVER或Oracle。
2）組態(tài)軟件（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。靈活的運用該組態(tài)軟件提供的SQL函數(shù)使監(jiān)控系統(tǒng)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。
3）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1個月，甚至是4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。解決問題的思路是以系統(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SQLCreateTable（ DeviceID, "TableName", "TemplateName" ）函數(shù)建立不同的表格，因為組態(tài)軟件支持字符串函數(shù)。
4）查詢條件比較復雜。為了完成如此復雜的查詢，使用了Active控件，因為組態(tài)軟件支持第三方控件，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。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，可以新建站點及站點變量（\\本站點\CX_Hour，\\本站點\CX_Minute，\\本站點\CX_Hour1，\\本站點\CX_Minute1）。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作為條件進行查詢，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。
5）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。具體程序實現(xiàn)是按照特定的格式將數(shù)據(jù)填寫到報表當中。
6）當查詢的條件比較復雜時，有些條件不可能同時成立，因此，在選擇條件時，要互相限制，以避免出現(xiàn)混亂現(xiàn)象。
7）工藝要求能夠查詢任意生產線每分鐘的產量，可以通過事件發(fā)生命令實現(xiàn)，即每當系統(tǒng)時間的秒等于59時，觸發(fā)執(zhí)行相應程序。
8）在系統(tǒng)時間等于00：00：00時刻時，用事件命令建立相應程序，以得到需要新建表格的名稱，并同時將PLC中累計產量的寄存器清零，重新開始對該日的產量進行累計。
4 系統(tǒng)調試考慮
針對本文討論的特定工廠產量監(jiān)控查詢系統(tǒng)，在系統(tǒng)安裝調試過程中有些問題是不能被忽略的。
1）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，距離比較遠，為了遏制信號的衰減，將信號線用網(wǎng)線代替，同時加中繼器將信號放大。保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?BR>2）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。
3）正確的設置操作系統(tǒng)中數(shù)據(jù)源ODBC的選項，以保證監(jiān)控系統(tǒng)能通過ODBC與數(shù)據(jù)庫SQL Server連接。在運行監(jiān)控系統(tǒng)執(zhí)行任何操作時，觀察運行反饋信息，以得到相關的錯誤信息，可根據(jù)提示的錯誤信息檢查程序。
4）報表組態(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。靈活的運用While｛｝語句可將程序簡化，減少監(jiān)控系統(tǒng)后臺運行程序的時間。
5）靈活運用應用程序命令、數(shù)據(jù)改變命令、事件命令、熱鍵命令、按鈕的彈起、按住、按下命令進行編程。
6）在程序量大的項目中應養(yǎng)成良好的編程習慣，定義變量時最好使用英文對程序進行標注，以增加程序的可讀性。

此主題相關圖片如下：