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《冶金自动化》２００５年增刊 中板生产过程数据的实时采集与保存 郑建聪，周娜，刘相华，杨红 （东北大学轧制技术与连轧自动化国家重点实验室，辽宁沈阳１ １０００４） 【摘要〕概要介绍了通过组态软件Ｗｉｎｃｅ５．１实时采集中板生产过程数据，并利用ＶＢ将Ｗｉｎｃｃ人机界面中的 跟踪数据实时保存到ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ数据库的方法，以及ＶＢ是怎么实现与Ｗｉｎｃｃ、ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ的通信。

     〔关键词】采集；生产过程数据；Ｗｉｎｃｃ；ＶＢ；数据库；通信Ｏ 引言 ｃｒｏｓｏｆｔ公司推出的强有力的开发工具之一。

    而其以 界面友好、人门容易、功能强大、开发周期短而深 本文是以国内某中板厂的一个改造项目—— 受广大编程人员所欢迎。

    生产过程综合过程自动化控制系统为背景。

    随着 工控组态软件Ｗｉｎｃｃ５．１是视窗控制中心钢厂生产线改造的深入，自动化程度越来越高，企 （Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｅｎｔｅｒ ５．１版）的简写，是ＳＩＥ－业对生产过程数据与管理数据的集成要求更加强 ＭＥＮＳ公司推出的基于Ｗｉｎｄｏｗｓ ＮＴ／Ｗｉｎｄｏｗｓ ２０００烈。

    中板厂由于自身工艺的复杂，存在数据信息 的十分优秀的人机界面（ＨＭＩ）系统和监控管理系量大，考核项目变化多和数据管理困难等问题，这 统，它提供了适合于１：＝业的图形、消息、归档及报就需要建立一套生产过程综合自动化控制系统， 表的功能模块，广泛地应用于世界范围内工业控对板坯加工历程进行准确跟踪、数据采集和数据 制的各个领域。

    管理。

    该系统通过工业以太网将生产现场孤立的 Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ是客户柳／服务器体系结设备连接起来，进行统一的管理和协调的控制，利 构中的后台应用，是一个大型的关系数据库管理用网络，通过ＨＭＩ（人机界面）及服务器对生产进 系统，可应用于各种商业组织及专业数据库和应行管理，实现从原料录入到检验台整个轧线加工 用开发环境中。

    它以其易用性、可缩放性和可靠历程数据的采集、数据保存、生产信息的共享及生 性，以及在数据仓库等诸多方面的极大增强，已经产数据的传递，为生产工艺规程的优化及产品质 在数据库产品中成为领先者。

    量的分析提供数据基础。

    运用Ｓｉｅｍｅｎｓ公司的Ｗｉｎｃｃ组态软件对中板生产过程的坯料进行跟踪， ２数据采集与ｏＰＣ通信实时采集数据，在钢坯出炉后，跟踪程序为每一块 ２．１数据组成钢坯分配一个ＩＤ号，作为系统跟踪的依据。

    ＩＤ号 生产中板的工艺过程一般包括加热、轧制和是由炼钢炉号、坯料的人炉顺序号及剪切后的子 精整三大工序，轧制又可分为精轧和粗轧两部分，板号组成，具有唯一性。

    在每一个站点，由ＰＬＣ提 精整包括矫直、分段和剪切等。

    该中板厂的工艺供走钢信号或根据其他检测仪表信号判断，更新 流程为：原料录入一加热＿粗轧－÷精轧一机后冷人机界面的数据，由Ｗｉｎｃｃ的触发信号触发ＶＢ后 却＿÷水幕冷却＿矫直一剖分剪＿＋２。

    定尺剪－＋３。

    定台程序，把各个站点的加工历程数据保存到数据 宽剪一。

    定尺剪＿检验一喷字打印＿＋入库。

    库中。

     其中每一个站点都包含着众多的生产过程数１开发工具介绍 据，如原料录入（包括原料块数、重量、厚度、宽度、 本文是利用ＶＢ，将Ｗｉｎｃｅ５．１中的生产过程 长度、钢种、各化学成分及其含量、产地等）；精轧数据保存到ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ数据库中，涉及到ＶＢ、 （包括轧制道次、各道次的辊缝设定值、各道次的Ｗｉｎｃｃ和ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ软件。

    Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ是Ｍｉ－ 辊缝实际值、道次轧制力、道次电流、道次实测温 〔收稿日期〕２００４—１０—１４“修改稿收到日期〕２００４—１ｌ一１０ 〔作者简介〕郑建聪（１９７９一），男．浙江台州人，硕士研究生，主要从事轧钢自动化方面的研究工作。

     ·２３４· 《冶金自动４Ｊ６））２００５年增刊度、开轧时刻和终轧时刻等一系列生产数据）；冷 次的压下量、矫直速度、冷却速度等，均由基础自却（包括开冷温度、终冷温度、开冷时刻、终冷时 动化提供，一部分数据需要操作工手动输入，如刻、水箱水温、水箱水位高度和上下水量比等）。

     ＰＤＩ（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｄａｔａ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）数据需要操作工在由于离线分析、生产统计和生产管理的需要，中板 原料录入人机界面上手动输入。

    各个站点的加工厂需要对这些生产过程数据实时采集并保存到数 历程数据通过网络能够快速传递，在网络中通过据库中进行管理。

     坯料的身份证号对坯料进行跟踪、管理和数据采２．２数据采集 集。

    系统的网络布置图如图ｌ所示。

     ‘Ｗｉｎｃｅ人机界面上的大部分板坯数据如各道 图１轧制生产线网络布置图 ＯｓＭ一光纤交换器 在图１中，ＩＰＣ８作为Ｗｉｎｃｅ的服务器，ＩＰＣ９是 ＯＰＣ（ＯＬＥ ｆｏｒ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒ０１）是以ＯＬＥ／ＣＯＭ惠普服务器，作为ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ服务器，存储并管理 。

    技术为基础的用于自动化领域内组件的新通信标整个生产线的生产过程数据，其他的Ｔ控机（ＩＰＣ） 准，它采用客户／服务器（Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ）模型。

    ＯＰＣ作为Ｗｉｎｃｅ的客户机，对生产过程进行监控。

     数据服务器主要由服务器对象（ＯＰＣ Ｓｅｒｖｅｒ）、组对Ｗｉｎｃｅ ５．１中的坯料生产过程数据不能直接保存 象（ＯＰＣ Ｇｒｏｕｐ）和项对象（ＯＰＣ Ｉｔｅｍ）组成。

    ＯＰＣ到ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ数据库里，需要由ＶＢ的后台程序读 服务器对象是客户端软件与服务器交互的首要对取这些生产过程数据并保存到数据库中。

    ＶＢ与 象，维护有关服务器的信息并作为ＯＰＣ组对象的Ｗｉｎｃｃ的通信主要通过ＯＰＣ来实现，它们的通信 包容器，可动态地创建或释放组对象。

    在ＯＰＣ数方式见图２。

     据存取服务器中，服务器对象负责获取数据，这些 数据是客户机所请求的生产过程数据。

    ＯＰＣ组对 象除了维护有关其自身的信息，还提供了包容 ＯＰＣ项的机制，逻辑上管理ＯＰＣ项，它提供了一种 图２ ｏＰＣ接口的服务器访问方法 让客户组织数据的方法，用户可以将逻辑相关的２．３ ＯＰＣ通信 一组数据作为ＯＰＣ项添加到同一个组当中。

    ＯＰＣ （１）构成ＯＰＣ的三大部分及其功能 项则表示了与ＯＰＣ服务器中数据的连接，是服务 ·２３５· 《冶金自动化》２００５年增刊器端定义的对象，存储具体Ｉｔｅｍ的定义、数据值、 组的“ｌｓＳｕｂｓｒｉｂｅｄ”的属性设置为Ｔｒｕｅ。

    为了使数状态值等信息。

    ＯＰＣ项以变量形式存在，它并非 据采集快捷、灵活，采用订阅方式的数据采取，它实际的数据源，只是表示与数据源的连接。

     也是属于异步方式，这样在每一个站点。

    当ＯＰＣ服 （２）ＯＰＣ存取服务器结构 务器（ＯＰＣ Ｓｅｒｖｅｒ）的数据即坯料的生产过程数据 如图３所示，ＯＰＣ数据存取服务器通过网卡 或者坯料的身份证发生变化时，通过ＯＰＣ的Ｄａｔ．与现场设备进行通信，通过ＯＰＣ接口与客户应用 ａＣｈａｎｇｅ事件自动通知ＯＰＣ客户机（ＯＰＣ Ｃｌｉｅｎｔ），程序进行数据交换。

     并传递变化的数据，从而采集到某一身份证号的 坯料生产过程数据。

    数据传递通过变量传递来实 现，在ＶＢ的程序代码里先定义一个新的服务器， 并用Ｃｏｎｎｅｃｔ方法把该服务器连接到ＯＰＣＳｅｒｖｅｒ． ＷｉｎＣＣ服务器上，建立变量组，把每一个站点的变 量设成一个变量组，然后通过ＯＰＣＩｔｅｍｓ．ＡｄｄＩｔｅｍ 添加要读取的每个站点的Ｗｉｎｃｅ中的变量。

    ＯＰＣ 服务器通过Ｉｔｅｍ的ＩＤ来标识各个变量值的位置， 通过ＯＰＣ的异步读数据方法和事件采集各个站点 的生产过程数据。

    ． ３数据库接口与数据保存 圈３ ＯＰＣ存取服务器结构 ３．１数据库接口 （３）通过ＤＣＯＭ设置ＯＰＣ服务器 ＶＢ数据采集应用程序从数据源读取数据，它 ＶＢ应用程序读取Ｗｉｎｃｅ人机界面中的坯料所在的数据库服务器相当于ＯＰＣ客户机，Ｗｉｎｃｅ 生产过程数据后，为了便于数据管理及为下一个服务器为ＯＰＣ服务器，服务器和客户之间通过 工艺流程提供ＰＤＩ参考数据，需要把这些数据实ＤＣＯＭ接口进行通信。

    为Ｗｉｎｃｅ服务器设置 时保存到网络中的ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ数据库服务器。

    使ＤＣＯＭ组态：ＤＣＯＭ组态通过ｄｃｏｍｃｎｆｇ．ｅｘｅ程序来 用ＶＢ访问ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ数据库，主要有ＲＤＯ、ＤＡＯ、设置，启动该程序通过开始、运行、输入文件名 ＡＤＯ及ＯＤＢＣ等几种方式，目前用得最多的是采 用ＡＤＯ访问方式，本文的数据保存就是采用该方ｄｃｏｍｃｎｆｇ来完成。

    ｄｃｏｍｃｎｆｇ程序启动后，在Ａｐｐｌｉ－ 式。

    ｃａｔｉｏｎｓ页选择ＯＰＣＳｅｒｖｅｒ．Ｗｉｎｃｅ条目，设置属性： ＡＤＯ是一种高层次的、独立于编程语言的、访在“位置”栏里选择运行Ｗｉｎｃｅ程序的计算机名， 问所有种类企业信息的数据访问接口，它是专门在安全标签中选择使用自定义访问许可权选项 为开发客户棚／服务器应用程序而设计的。

    它基钮；在标识标签中选择交互式用户选项。

    在ＶＢ应 于通用对象模型（ＣＯＭ），简化了ＯＬＥＤＢ的操作。

    用程序中，在主菜单的“工程”项中选择“引用”，在 ＯＬＥＤＢ程序中使用了大量的ＣＯＭ接口，而ＡＤＯ弹出窗口可用的引用选项中选择“Ｓｉｅｍｅｎｓ ＯＰＣ 封装了这些接口。

    ＡＤＯ提供了多种语言的访问技ＤＡＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ２．０”后，可以实现两者的通信。

     术，包括ＶＣ＋＋，ＶＢ，ＶＢＡ，同时ＡＤＯ提供了访问自２．４通信的实现 动化接口。

    ＡＤＯ的对象模型非常简单，包含７种 ＯＰＣ有两种数据传递方式：同步方式和异步 对象：７种对象分别是连接对象（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ），用于方式。

    Ｗｉｎｃｅ与ＶＢ程序的数据传递采用ＯＰＣ异 与数据库的连接；命令对象（Ｃｏｍｍａｎｄ），用于处理步数据传输，客户提出一次请求，服务器进行一次 传给数据源的命令；记录集对象（Ｒｅｅｏｒｄｓｅｔ），用于数据采集，然后通知客户，这种传输方式比同步数 处理数据的表格集，如获取和修改数据；域对象据传输方式更能提高程序的效率。

    在应用程序 （Ｆｉｅｌｄ），用于表示记录集中的列信息，包括列值及中，进行异步访问前必须建立异步用的通信通路， 其它信息；参数对象（Ｐａｒａｍｅｔｅｒ），用于对传送给数使用这个通信通路，ＯＰＣ服务器可以反调应用程 据源的命令赋参数值；属性对象（Ｐｒｏｐｅ啊），用于序的时间处理程序，以通知数据访问的结果。

    通 设置在ＡＤＯ中使用的其他对象的详细属性；错误信通路的建立方法是改变ＯＰＣ组的属性，把ＯＰＣ 对象（Ｅｒｒｏｒ），用于获取所发生错误的详细信息。

     ·２３６· 《冶金自动化》２００５年增刊ＡＤＯ的基本对象模型见图４。

     图４ ＡＤＯ对象模型 ＡＤＯ与ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ有两种连接方式：第１种 触发标签复位，接着保存下一个身份证号的坯料使用ＭＳＤＡＳＱＬ ＯＬＥ ＤＢ ｐｒｏｖｉｄｅｒ ｆｏｒ ＯＤＢＣ，第２种 数据。

    当现场操作工由于操作不当，造成某一坯使用ＯＬＥ ＤＢ ｐｒｏｖｉｄｅｒ ｆｏｒ ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ。

    前者允许 料成不合格产品，操作工可以在Ｗｉｎｃｅ的人机界ＡＤＯ对象框架使用已有的ＯＤＢＣ驱动程序，而后 面上点击删除按钮，给ＶＢ一个删除触发信号，ＶＢ者可直接连接到ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ，本文采用第２种方 收到此信号后，调用删除程序模块，将该坯料的所式。

    在标准ＶＢ工程中，加入Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ ＡｅｔｉｖＸ 有生产过程数据从数据库中永久删除。

    ＤａｔａＯｂｊｅｃｔｓ２０．Ｌｉｂｒａｒｙ的引用，就可以在程序中直 ４结束语接声明或新建ＡＤＯ对象，可以建立与ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ 本文是基于国内某中板厂的生产过程综合过数据库的连接和打开数据库中的表。

    实现ＶＢ应 程自动化控制系统，介绍了ＶＢ与Ｗｉｎｃｅ、ＳＱＬ用程序与数据库的连接后，在ＶＢ程序中，就可以 Ｓｅｒｖｅｒ数据库的通信，利用ＶＢ，实现Ｗｉｎｃｅ５．１与实现对数据库的操作，包括保存、修改和删除坯料 ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ之间动态数据交换的过程，对钢铁企业过程数据。

     生产过程数据的采集、保存及管理有重要意义，为３．２数据保存 离线分析、生产统计和生产管理提供详尽的数据 该中板厂采用惠普服务器作为数据库服务 基础。

    器，在数据库中建立多张数据表，每一张表对应生 【参考文献〕产工艺流程中的每一个站点。

    每一块坯料的每一个加工历程的数据，保存到数据库的表中，每张数 〔１〕许宝祥，邵之江，钱积新．过程控制系统中的ＯＰＣ技术据表都是以字段——坯料的身份证号为关键字。

     〔Ｊ〕．冶金自动化，１９９９，２３（６）：２０－２３． 〔２〕张炜．Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ ６．０数据库开发应用教程〔Ｍ〕．北在ＶＢ应用程序中，用ＡＤＯ方式建立与数据库的 京：航空工业出版社，２０００．连接。

    当Ｗｉｎｃｅ采集完某一坯料的某个站点过程 〔３〕周蕾．ＶＢ的数据库编程方案分析〔Ｊ〕．现代电子技数据后，给ＶＢ程序一个保存触发信号，ＶＢ程序收 术，２００３，１４４（１）：２９－３１．到此信号后，调用保存程序模块，将这个站点的过 〔编辑：沈黎颖〕程数据保存到数据库中对应的表，保存完毕后，将 ·２３７·.

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