摘要：本文表述了WinCC中實(shí)現自動(dòng)倒班管理及切換的實(shí)現方法，可以應用于需要倒班及班報表的WinCC報表系統。關(guān)鍵詞：WinCC；報表；倒班；班報表

    1 引言

    在使用WinCC實(shí)現的自定義報表系統中，因為生產(chǎn)管理的需要，報表需要做到按班報表，即班報表。在《鍋爐自動(dòng)抄表系統實(shí)現——一種WinCC實(shí)現自定義報表的方法》一文中，作者曾經(jīng)簡(jiǎn)略提到的實(shí)現班組信息管理的方法，即使用WinCC的用戶(hù)管理器，值班班組在完成交接班時(shí)，則用自己班組的賬戶(hù)登錄，而值班期間的運行數據連同帳號信息則會(huì )被同步存入數據庫，在進(jìn)行報表查詢(xún)時(shí)，以相應的賬戶(hù)名稱(chēng)作為過(guò)濾條件，則可以查詢(xún)得到相應的班組工作報表。

    文中介紹的上述思路確實(shí)很容易實(shí)現，不需要編程工作就可以達到目的。從簡(jiǎn)單應用來(lái)說(shuō)很實(shí)用，但細究下來(lái)存在的缺陷也很明顯：

    （1）過(guò)于依賴(lài)于人工操作過(guò)程。班組在交接班的同時(shí)，必須在電腦終端準時(shí)進(jìn)行登錄用戶(hù)的切換。如果一次忙亂疏忽，交班班組未注銷(xiāo)，接班班組帳號也未登錄，那么就會(huì )產(chǎn)生數據記錄的混亂，在最終報表中這種混亂也會(huì )體現出來(lái)。

    （2）影響正常的用戶(hù)權限管理。如果在生產(chǎn)過(guò)程中，需要 對不同級別的用戶(hù)有不同的權限區分，不同用戶(hù)在登錄時(shí)需要使用各自的用戶(hù)帳號，雖然可以每個(gè)用戶(hù)名名稱(chēng)可以用班組名作為前綴表示， 但仍不可避免會(huì )帶來(lái)影響。比如登錄帳戶(hù)切換失敗，管理員帳戶(hù)登錄等。

    （3）擴展到多臺WinCC工作站困難。

    （4）擁有報表功能的程序，如果要從單機運行擴展到實(shí)現C/S結構及冗余架構的多用戶(hù)程序時(shí)，這種登錄用戶(hù)的標記方式也帶來(lái)混亂。

   針對此問(wèn)題，本文提出了在WinCC程序中實(shí)現自動(dòng)倒班管理的實(shí)現方法。而我們在做工程項目時(shí)，是不可能按照一種固定的倒班模式去做編程實(shí)現的。首先，你在設計階段不可能準確了解到工廠(chǎng)的倒班規劃，并且一個(gè)公司隨著(zhù)運行階段不同，也有可能對倒班方案及作息時(shí)間進(jìn)行調整。況且，針對每種不同的倒班規劃單獨做系統設計，除工作量極大以外，可重復利用性也太差。所以我們必須做出一種能夠自動(dòng)適應各種不同倒班規劃的自動(dòng)倒班系統。

    分析倒班管理問(wèn)題，其實(shí)包含了兩個(gè)方面：

    （1）作息制度

    每天24個(gè)小時(shí)，分成幾個(gè)不同的輪值時(shí)間段，即平常說(shuō)的白班、中班、夜班等具體的上下班時(shí)間。對于不是24小時(shí)滿(mǎn)運轉的工廠(chǎng)，應該還有停產(chǎn)的時(shí)間段，都應該是屬于作息制度的范疇。而具體時(shí)間段上白班、夜班的稱(chēng)謂也有所不同，主要依循各行業(yè)的習慣定義。

    （2）倒班計劃

    視行業(yè)不同，勞動(dòng)強度不同，與每日運轉班次數量對應的班組數量為基礎，再加上若干個(gè)調休班組構成整個(gè)值班的班組團隊。比如每日三個(gè)運轉班次，加上兩個(gè)輪休班次構成五班三運轉的體系。然后還根據環(huán)境和習慣，約定的每過(guò)一定時(shí)間段，比如2天到一周，進(jìn)行一次倒班的輪轉。每個(gè)班組會(huì )有一個(gè)固定的代號名稱(chēng)， 如A、B、C、D、E或者中文序列的甲、乙、丙、丁等。

    2 WinCC中的實(shí)現

    首先，在WinCC中進(jìn)入用戶(hù)歸檔，建立名為T(mén)imeRule（作息時(shí)間表）的歸檔，并在其中依次建立域Shift(班次號），Name（班次名稱(chēng)），StartTime (上班時(shí)間），EndTime（下班時(shí)間），其中上班時(shí)間與下班時(shí)間的格式建立時(shí)選擇“文本”格式，建立完成后回過(guò)來(lái)修改為日期/時(shí)間格式，如圖1所示。因為對歸檔的訪(fǎng)問(wèn)均將通過(guò)數據庫手段實(shí)現，所以歸檔的類(lèi)型選擇為無(wú)通訊，建立的各個(gè)域也不綁定WinCC變量。
           
                      
     
                                  圖1  WniCC  中用戶(hù)歸檔圖   

    這樣就建立了作息時(shí)間表的空模板，可以在用戶(hù)歸檔的模塊中，通過(guò)修改運行狀態(tài)數據的方式，將一套真正的時(shí)間表輸入，也可以在運行中在運行界面上由客戶(hù)來(lái)操作輸入和修改，如圖2所示。
      
                  
 
                                            圖2  運行界面  

    然后同樣在用戶(hù)歸檔中建立倒班計劃的模板：建立名為Rota的歸檔，名稱(chēng)為“倒班計劃”。在歸檔中依次建立域：ThisDay（日期）以及Shift_1，2，3，4，5，6最多可以容許一天內設置6個(gè)值班班次。在正常小于6個(gè)班次的情況下，多余的班次作為備用或標注休班班次。而如果特殊場(chǎng)合超過(guò)6個(gè)，則需要在設計狀態(tài)修改模板。MARK域為備用，可用于標注備注信息等，程序中無(wú)用，如圖3所示。
                
                    
                                           圖3  倒班計劃模板

    倒班計劃模板的歸檔Rota同樣不需要WinCC變量接口，類(lèi)型為“無(wú)通訊”由于倒班計劃模板中的倒次定義Shift_1等為固定的所以在前面的作息時(shí)間表中定義時(shí)必須同樣的格式。

    在WinCC項目中建立一個(gè)倒班計劃管理的畫(huà)面，ShiftPlan.pdl，畫(huà)面中放置兩個(gè)UA控件，分別指向上述兩個(gè)歸檔，作為用戶(hù)使用期間的接口，可以設計調整作息時(shí)間，更重要的是必須定期根據生產(chǎn)的調度安排，將將來(lái)一段時(shí)期的倒班計劃輸入到系統中。畫(huà)面運行以后如圖4所示。
            
                    
        
                                        圖4     倒班計劃管理畫(huà)面  

    運行中，用戶(hù)層面需要注意的事項：

     （1）班組作息時(shí)間表如需改動(dòng)，需在改動(dòng)當天完成，當場(chǎng)生效，不能預約。如不能接受改動(dòng)時(shí)刻帶來(lái)的混亂，應當增加手動(dòng)倒班的機制，在改動(dòng)時(shí)間表期間關(guān)閉自動(dòng)倒班切換。

    （2）時(shí)間表中的時(shí)間可以有盲區，但不可以有重疊。

    （3）如有盲區，即無(wú)人值班的狀態(tài)，如果WinCC在運行中，查詢(xún)到的當前班次和當值班組都為空，系統中用NN表示。

    （4）如需要有重疊，即某個(gè)時(shí)間段需要有2個(gè)班組同時(shí)當值，則重疊部分必須切開(kāi)定義為一個(gè)單獨的班次，然后在倒班計劃中通過(guò)定義2個(gè)當值班組實(shí)現搭接。

    （5）由于語(yǔ)法限制，一天中的最晚時(shí)間以23:59:59表示。

   （6）如班次計劃需要跨0點(diǎn)值班，則需要將這兩部分班次定義切開(kāi)為2段，然后在倒班計劃表中，相鄰的2天中的相應班次中指定同一個(gè)當值班組。系統運行中，不會(huì )出現班組換班的提示。

   （7）倒班計劃表中的數據有過(guò)期計劃與未來(lái)計劃，可以通過(guò)選擇框，實(shí)現過(guò)濾顯示。

   （8）用戶(hù)可以手動(dòng)輸入編輯方式輸入新的計劃安排及刪除舊的過(guò)期計劃。

   （9）用戶(hù)也可以用導入數據的方法，先在EXCEL中建立新的倒班計劃表，用CSV文件格式保存，然后導入到WinCC中。具體的數據格式可以先在UA中導出數據，然后按照格式編輯即可。之后，最重要的是腳本編程，用全局腳本或者啟動(dòng)畫(huà)面的屬性中建立循環(huán)腳本，每秒執行一次查詢(xún)，讀取當前時(shí)間對應的班次，以及當天相應班次所對應的輪值的班組。

    本文的實(shí)現是在主畫(huà)面中放置一個(gè)空白的子窗口，子窗口中調用畫(huà)面shiftwork.pdl，而shiftwork畫(huà)面的顯示屬性中編制VBS腳本如下：  

    Function Visible_Trigger(ByVal Item)

    On Error Resume Next

    '為提前進(jìn)行自動(dòng)換班，將表調前15S

    Dim S

    S=DateAdd("S",15,Now)

    Dim T5m

    T5m=Split( SQLTimeFormat(S)," ",-1,1)

    Dim HH

    '每30分鐘執行一次值班判斷

    'HH=Minute(T5m(1))\30

    HH=Minute(T5m(1))

    HMIRuntime.Trace vbCrLf & "time15s="& T5m(0) & " " & T5m(1)& " HH=" & HH

         If HMIRuntime.Tags("HalfHour").read(0) <> HH Then
'
                 HMIRuntime.Trace vbCrLf & "on 30min"

                 Dim ShiftName

                  ShiftName=Split( GetShiftName(T5m(1)),",",-1,1)  

          Dim Turn

          Turn=GetTurn(T5m(0),ShiftName(0))

          If Turn<>HMIRuntime.Tags("班次").read(0) Then

          HMIRuntime.Tags("班次").Write Turn

          MsgBox ("到換班時(shí)間了，下一個(gè)班次：" & ShiftName(0)&

          "/"&ShiftName(1) & vbCrLf & "當值班組為：" & Turn)

          End If

           ' HMIRuntime.Trace vbCrLf & "30min end "

          End If

          HMIRuntime.Tags("HalfHour").Write HH

          End Function  

    運行思路：

    （1）腳本每1S運行一次，每次運行檢查當前時(shí)間，但為減少系統負擔，每30分鐘進(jìn)行班組運行狀態(tài)查詢(xún)，其它時(shí)候均跳過(guò)。

    （2）為保證換班時(shí)整點(diǎn)時(shí)刻記錄的報表中班組信息為接班班組，將系統時(shí)間加15S，進(jìn)行查詢(xún)，即電腦中提前15S提醒換班。

    （3）GetShiftName函數得到了當前時(shí)間應對應的班次代號和名稱(chēng)，GetTurn函數查詢(xún)了當前日期指定班次對應的當值班組。如和當前班次變量不同，則說(shuō)明到了換班時(shí)間切換到當值班組，并對話(huà)框提示，如圖5所示。
            
                         
                                     圖5    換班時(shí)間對話(huà)框
 
   3 結論

    通過(guò)UA中的數據庫管理功能，實(shí)現了倒班管理，并實(shí)現自動(dòng)倒班切換。

    本文實(shí)現的過(guò)程是結合《萬(wàn)泉河WinCC完美報表例程V2.0》的升級過(guò)程實(shí)現的。對例程感興趣的讀者可以從網(wǎng)絡(luò )上搜索關(guān)鍵字“萬(wàn)泉河”“WinCC”“完美報表”等搜索到更多信息。

      完美報表例程V2的升級內容，除了自動(dòng)倒班功能之外，還增加了EXCEL格式的導出功能。能夠將自定義報表的內容直接輸出到EXCEL格式的文件，文件格式用模板已設置好，生成后即可以直接打印。  

   摘自《自動(dòng)化博覽》2011年第十一期