上位机WinCC的报警归档与报表生成

WinCC作为工业现场主流的上位机监控软件，其核心价值不仅在于实时监控，更在于对生产数据的长期存储与追溯。报警归档用于捕捉生产过程中的故障与异常，而报表生成则是将这些数据转化为可查阅、可打印的记录。

核心逻辑与数据流向

在开始配置之前，必须理清报警与报表的数据流转过程。PLC将状态信号传送给WinCC，WinCC触发报警并存储到数据库，报表系统再从数据库中调用数据进行打印或导出。

理解上述流程后，我们将操作分为两个主要阶段：报警归档配置与报表设计输出。

第一阶段：配置报警归档

报警归档是实现故障追溯的基础，只有将报警正确存储，后续的报表才有数据可抓取。

1. 激活报警记录

打开 WinCC 项目管理器，在左侧树状菜单中 找到 Alarm Logging（报警记录）。双击 打开该窗口。

点击 工具栏中的 Alarm Logging（报警记录）图标（通常是一个带有感叹号的笔记本图标），进入 设置界面。切换 到 Settings（设置）选项卡，勾选 Activate Alarm Logging（激活报警记录）复选框。这一步是开启整个报警功能的总开关。

2. 设置消息块

消息块决定了报警记录中包含哪些具体信息。点击 窗口左侧的 Message Blocks（消息块）。

确保 以下常用的消息块处于选中状态（即打勾状态）：

注意：表格上方与下方需保留空行以确保排版正确。

3. 定义报警变量

切换 到 Tag（变量）选项卡。这里需要将具体的PLC变量与报警系统关联。

点击 右侧的 Add（添加）按钮，选择 一个已经创建好的内部变量或外部变量（例如 Motor_Fault）。在弹出的对话框中，设置 该变量对应的报警参数。

设定 触发条件。通常情况下，选择 Bit 0（位0）作为触发位。这意味着当变量的第0位从0变为1时，触发报警来临；从1变为0时，触发报警消失。

输入 报警文本。点击 Text 文本框旁边的按钮，选择 语言并 输入 具体的故障描述，例如“1号电机过载报警”。

4. 组态报警类别

切换 到 Alarm Classes（报警类别）选项卡。WinCC默认提供了 Error（错误）、Warning（警告）等类别。

双击 Error 类别，查看 其属性。确认 其归档设置已激活（即 Archive 选项被勾选）。如果历史数据无需保留太久，可在此处调整归档的时间段或存储路径。

点击 OK 或 Apply 保存所有设置。

第二阶段：报警显示与测试

在生成报表前，需先验证报警功能是否正常工作。

1. 创建报警画面

打开 Graphics Designer（图形编辑器），新建 一个画面。

点击 右侧工具栏中的 Smart Objects（智能对象），拖动 WinCC Alarm Control（WinCC报警控件）到画面中。

双击 该控件，弹出 属性对话框。切换 到 Settings（设置）选项卡。

选择 Alarm Line（报警行）或 Alarm Window（报警窗口）类型。为了测试，建议选择 Alarm Window。

选中 Server Name，选择 当前计算机名称。点击 Selection（选择器）按钮，勾选 需要显示的报警类型（如刚才配置的 Error）。

点击 OK 完成设置。

2. 模拟报警测试

保存 画面并 激活 WinCC 项目。

打开 变量管理器或使用模拟器，手动修改 触发报警的变量（例如将 Motor_Fault 的第0位置为1）。

观察 画面中的报警控件。如果刚才输入的“1号电机过载报警”立即出现在窗口中，且时间戳准确，说明报警归档配置成功。

第三阶段：生成报警报表

报表的本质是将归档数据库中的数据按照特定格式排版并输出。WinCC使用报表编辑器来完成这一工作。

1. 创建报表布局

返回 WinCC 项目管理器，展开 Tag Logging（变量记录）或直接 找到 Report Designer（报表编辑器）。注意：在某些WinCC版本中，报表布局位于项目根目录或单独的 Report 节点下。

右键 Layouts（布局），选择 New Layout（新建布局）。命名 为 Alarm_Report。

双击 打开该布局文件，此时进入报表设计环境。

2. 添加动态对象

点击 左侧工具箱中的 Dynamic Objects（动态对象），选择 Alarm Control（报警控件）。拖动 该控件到报表页面中，并 调整 大小以覆盖合适区域。

双击 报表页面中的报警控件，配置 其属性。

切换 到 Parameters（参数）选项卡。这里的关键在于 设置 输出的时间范围。

如果需要打印“上一次运行期间的报警”，可以 勾选 Time Selection（时间选择），并 选择 Last Archiving Interval（上个归档周期）。

如果需要打印“指定日期的报警”，需 取消 自动选择，并 关联 两个内部变量用于指定开始时间和结束时间（例如 Start_Date 和 End_Date）。

3. 配置打印作业

关闭 布局编辑器，返回 项目管理器。

展开 Print Job（打印作业）文件夹。右键 打印作业，选择 New Print Job（新建打印作业）。

双击 新建的打印作业，进入 配置界面。

在 Layout 选项卡中，点击 下拉菜单，选择 刚才创建的 Alarm_Report 布局。

切换 到 Printer Selection（打印机选择）选项卡。选择 实际连接的打印机，或安装一个虚拟PDF打印机以便生成电子文档。

勾选 Start Print Job Automatically（自动启动打印作业），并 设置 触发事件（例如每日固定时间，或者通过变量触发）。

4. 运行时输出报表

激活 WinCC 项目。

触发 打印作业。如果设置为变量触发，改变 对应的内部变量状态。

查看 打印机输出队列或生成的PDF文件。确认 文件中包含了报警发生的时间、文本以及确认状态，且格式与布局中的设计一致。

若需调整列宽或字体，反激活 项目，重新打开 Alarm_Report 布局，双击 报警控件进行属性修改，再次保存并运行测试。

进阶技巧：数据筛选与公式计算

在复杂的报表需求中，可能需要对报警时长进行计算。例如，计算某个故障的累计停机时间。

假设变量 $T_{start}$ 为故障开始时间，$T_{end}$ 为故障结束时间，时长 $\Delta T$ 的计算逻辑如下：

$$ \Delta T = T_{end} - T_{start} $$

在WinCC报表中直接进行这种数学运算较为困难。通用的做法是使用全局脚本（Global Script）在后台记录这些时间差，并将计算结果存入一个数值型变量，最后通过报表的 Row Layout（行布局）变量绑定来显示该数值。

具体实施步骤：

1. 编写 全局脚本 C 脚本，捕获报警到来（Coming）和离开（Going）的动作。
2. 使用 GetTagDouble 和 SetTagDouble 函数记录时间戳并计算差值。
3. 在 报表布局中，添加一个 Static Text（静态文本）或 Dynamic Field（动态域），将其连接到存储了 $\Delta T$ 结果的变量。

代码片段示例（C脚本）：

// 仅作逻辑示意，非完整代码
#include "apdefap.h"
void OnErrorComing(char* lpszPictureName, char* lpszObjectName, char* lpszPropertyName)
{
    // 获取当前系统时间并赋值给开始时间变量
    SetTagDouble("Error_Start_Time", GetCurrentTimeDouble());
}

通过以上步骤，即可实现从故障触发、归档存储到最终生成可视报表的完整闭环。