CN108572614B - 一种基于组态软件KingView与PLC的铸造装备数据采集与存储方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于铸造车间装备信息采集领域，并公开了一种基于组态软件KingView与PLC的铸造装备数据采集与存储方法，包括以下步骤：S1：通讯准备；S2：ODBC数据源设置：本地PC机上设置ODBC数据源连接远程数据库SQL Server，然后设置ODBC数据源名称，选取连接远程数据库的ODBC驱动，选择数据需要存储的数据库名称；S3：远程数据存储表创建；S4：PLC与上位机的连接；S5：组态画面开发；S6：设置数据存储机制。本发明通过PLC与上位机软件KingView就可以实现铸造装备数据有效读取与存储，PLC连接方式多样化，根据实际状况可以串口连接又可以网口连接。

Description

一种基于组态软件KingView与PLC的铸造装备数据采集与存 储方法
技术领域
本发明属于铸造车间装备信息采集领域，更具体地，涉及一种基于组态软件KingView与PLC的铸造装备数据采集与存储方法。
背景技术
近年来，越来越多的制造企业开始引入信息技术提高企业生产管理。但是，目前中国的铸造企业在信息技术方面相对比较薄弱，智能制造等理念的基础就是要从设备上采集到各种数据。
铸件的生产过程，有关的铸件信息存储在设备中，如浇注温度、浇注压力、退火温度、退火时间等，这些信息目前大多数靠人工手记或者拷贝等方式来获取。这个过程存在信息人为改动的可能，数据造假将会为企业带来极大隐患。中国制造业要充分认识到产品数据的重要性，保证产品生产的可靠性，数据的真实性。同时，实时存储铸造设备运行时的各种数据对铸造企业后期产品工艺分析与改进有重大作用。
目前，在工业控制系统中，绝大多数的自动化设备都使用PLC来控制机器运行。由于PLC类型和厂商繁多，各个类型PLC有各自的通讯协议，驱动程序各不一样，虽然OPC标准发布统一了接口，但是OPC客户端的使用并不是很方便。市场上硬件数据采集终端采集数据，需要配备专门软件在移动端或者PC机上展示，整套采集方案价格较高，后期需要专业人员维护管理。各大PLC厂商提供专业组态软件监控设备运行，但是都只针对自己的PLC产品，难以支持其他厂商PLC通信。
第三方组态软件在工业应用上比较成熟，支持市场上主流的PLC产品通讯协议，实用性比较强。国内现有第三方组态软件提供商包括力控，组态王KingView、紫金桥等。铸造企业设备种类较多，PLC型号不统一，第三方组态软件在铸造企业有很强的适应性。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于组态软件KingView与PLC的铸造装备数据采集与存储方法，该方法通过串口或网口使PLC与上位机连接，然后在组态软件KingView创建监控画面监控数值变化，通过ODBC实现数据传输存储，适用性强。
为实现上述目的，按照本发明，提供了一种基于组态软件KingView与 PLC的铸造装备数据采集与存储方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通讯准备：根据现场的铸造装备确定需要采集数据的PLC型号、 PLC是否有RJ45接口，以及需要采集的数据在PLC寄存器中的存储地址；
S2：ODBC数据源设置：本地PC机上设置ODBC数据源连接远程数据库SQL Server，然后设置ODBC数据源名称，选取连接远程数据库的 ODBC驱动，选择数据需要存储的数据库名称；
S3：远程数据存储表创建：在远程数据库SQL Server中，根据步骤S2 连接的数据库创建新表Table存储从PLC中读取的信息；
S4：PLC与上位机的连接：根据步骤S1确定的信息，连接PLC与上位机，根据KingView中通讯需求设置相应的通讯参数、串口通讯设置通讯频率、COM口，网口通讯设置好PLC的IP地址；
S5：组态画面开发：在KingView中开发组态监控画面，监控设备运行状态；
S6：设置数据存储机制：在KingView中通过事件命令语言机制把采集到的数据通过ODBC传输到远程数据库中。
优选地，步骤S5中，组态画面设置步骤如下：
S51：创建数据库变量：设置相应的数据库变量与PLC寄存器地址中的数据关联，读取相关数据，变量设置为“只读”模式，设置变量名为“DeviceID”，变量类型为“内存整数”的数据库变量，其为连接远程数据库的参数之一；
S52：创建数据监控换画面：在开发系统界面开发组态监控画面，创建文本与步骤S51中的数据库变量关联，根据数据类型选择相应的“值输出”模式，从而实现在KingView中实时观察铸造装备的数据。
优选地，步骤S6的具体设置步骤如下：
S61：在KingView中创建记录体，设置的字段名称以及字段类型与步骤S3中记录体字段一致；创建的记录体中新建字段与步骤S51中创建的数据库变量关联；
S62：数据传输与存储机制设置：通过系统SQL函数连接远程数据库，然后通过SQL函数对远程数据库进行更新、插入和删除操作，通过事件命令语言设置表达式触发执行SQL函数进行数据存储，根据实际需要，设置表征铸造装备状态的表达式，当铸造装备运行时，设置频率高于阈值A1的数据采集过程；当铸造装备停止运行时，设置频率低于阈值A2的数据采集过程，其中A1>A2。
优选地，通过PLC的接口有线连接上位机，接口类型为RJ45接口时， PLC通过以太网转换器与上位机连接，使用TCP/IP协议交换数据；接口类型为串行口时，通过通讯电缆直接与上位机连接，使用串行口协议交换数据。
优选地，组态软件KingView通过数据库变量与PLC开光量和模拟量关联，开发运行画面，实时显示数据，监控设备运行状态。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
1)通过PLC与上位机软件就可以实现铸造装备数据有效读取与存储。
2)PLC连接方式多样化，根据实际状况可以串口连接又可以网口连接。
3)通过“事件命令语言”可以柔性化采集数据，既可以高速采集有效数据，又可以避免机器不工作状态下无用数据采集。
4)避免了购买数据采集终端等硬件的费用，节约资金。由于PLC和上位机是工业控制最常用的工控设备，适用范围广。
附图说明
图1是按照本发明的优选实例所构建的数据采集与存储技术流程图。
图2是按照本发明的优选实例所构建的数据采集与存储技术示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供一种基于组态KingView与PLC的铸造装备信息采集与存储方法，能够方便、快捷地获得产品铸造参数并监控铸造装备运行状况。
如图2所示为本发明 实例的铸造装备数据采集与存储技术方案示意图。
S1：通讯准备。PLC控制铸造设备运行，铸造装备运行的开关量及传感器模拟量传输存储在PLC寄存器中。查看PLC型号，获取开关量与模拟量的PLC寄存器地址，确定PLC的接口。
S2：ODBC数据源设置。ODBC(Open Database Connectivity)是为解决异构数据库间的数据共享而产生的，允许应用程序以SQL为数据存取标准，存取不同DBMS管理的数据。在本地PC机上创建ODBC数据源连接远程数据库SQL Server，KingView通过ODBC通道传输数据到数据库中。
S3：创建远程数据库信息存储表。在远程数据库SQL Server中，根据需要采集的数据创建新表Table。从PLC采集到的信息存储到远程数据库中，保存历史数据，为企业数据的后期产品分析、工艺制定提供参考。
S4：上位机与PLC连接。确定铸造装备的PLC接口，选择合适的通讯方式与上位机连接。当PLC有RJ45接口时，选择以太网通讯方式，PLC 经过路由器与上位机连接，KingView通过TCP/IP协议与PLC交换数据。当PLC只有串行口时，通过PLC的专用通讯电缆直接与上位机连接， KingView通过串行口通讯协议与PLC交换数据。
S5：创建数据监控画面。组态软件提供强大的画面组态功能，通过监控画面实时显示数据采集状况，监控铸造设备的运行状况，排除设备故障。组态画面创建的步骤如下：
S51：创建数据库变量。数据库变量是PLC与KingView数据交换的桥梁。在KingView工程浏览器创建数据库变量与PLC寄存器地址中的数据关联，读取PLC的数据。
S52：画面开发。通过开发画面，可以动态展示设备运行状况，在开发系统界面新建画面，数据库变量与画面中文本相关联，在KingView运行系统中就可以实时看到各种数据变化。
S6：数据传输存储设置。通过KingView采集到PLC的数据，再由步骤S2中ODBC数据通道传输到远程数据库。根据铸造设备运行状态，当设备运行时，设置高平率采集数据，采集频率可以达到微秒级；当设备空闲时，低密度采集数据，减少无用数据的存储。数据存储设置步骤如下：
S61：创建记录体。记录体记录要传输的数据，在新建记录体Bind中创建字段与步骤S51中数据库变量关联，记录体整体再传输到数据库中。
S62：数据存储机制设置。组态王KingView的“事件命令语言”表示事件发生的条件满足时，执行想要的事件操作。其中有事件发生时、存在时，消失时。在事件发生时通过SQL函数设置连接数据库；事件存在时，根据事件描述中的事件发生条件，设备的运行状态设置频率来存储数据；在事件消失时，断开数据库连接。至此，实现数据的有效采集。
综上所述，通过基于组态KingView与PLC实现了铸造装备数据的有效传输与存储，确保铸造装备运行时数据采集的高效与实时性，对于铸造过程产品数据的真实性和安全性意义重大。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于组态软件KingView与PLC的铸造装备数据采集与存储方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通讯准备：根据现场的铸造装备确定需要采集数据的PLC型号、PLC是否有RJ45接口，以及需要采集的数据在PLC寄存器中的存储地址；
S2：ODBC数据源设置：本地PC机上设置ODBC数据源连接远程数据库SQL Server，然后设置ODBC数据源名称，选取连接远程数据库的ODBC驱动，选择数据需要存储的数据库名称；
S3：远程数据存储表创建：在远程数据库SQL Server中，根据步骤S2连接的数据库创建新表Table存储从PLC中读取的信息；
S4：PLC与上位机的连接：根据步骤S1确定的信息，连接PLC与上位机，根据KingView中通讯需求设置相应的通讯参数、串口通讯设置通讯频率、COM口，网口通讯设置好PLC的IP地址；
S5：组态画面开发：在KingView中开发组态监控画面，监控设备运行状态；
其中，步骤S5中，组态画面设置步骤如下：
S51：创建数据库变量：设置相应的数据库变量与PLC寄存器地址中的数据关联，读取相关数据，变量设置为“只读”模式，设置变量名为“DeviceID”，变量类型为“内存整数”的数据库变量，其为连接远程数据库的参数之一；
S52：创建数据监控画面：在开发系统界面开发组态监控画面，创建文本与步骤S51中的数据库变量关联，根据数据类型选择相应的“值输出”模式，从而实现在KingView中实时观察铸造装备的数据；
S6：设置数据存储机制：在KingView中通过事件命令语言机制把采集到的数据通过ODBC传输到远程数据库中；
步骤S6的具体设置步骤如下：
S61：在KingView中创建记录体，设置的字段名称以及字段类型与步骤S3中记录体字段一致；创建的记录体中新建字段与步骤S51中创建的数据库变量关联；
S62：数据传输与存储机制设置：通过系统SQL函数连接远程数据库，然后通过SQL函数对远程数据库进行更新、插入和删除操作，通过事件命令语言设置表达式触发执行SQL函数进行数据存储，根据实际需要，设置表征铸造装备状态的表达式，当铸造装备运行时，设置频率高于阈值A1的数据采集过程；当铸造装备停止运行时，设置频率低于阈值A2的数据采集过程，其中A1>A2。
2.根据权利要求1所述的一种基于组态软件KingView与PLC的铸造装备数据采集与存储方法，其特征在于，通过PLC的接口有线连接上位机，接口类型为RJ45接口时，PLC通过以太网转换器与上位机连接，使用TCP/IP协议交换数据；接口类型为串行口时，通过通讯电缆直接与上位机连接，使用串行口协议交换数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于组态软件KingView与PLC的铸造装备数据采集与存储方法，其特征在于，组态软件KingView通过数据库变量与PLC开关量和模拟量关联，开发运行画面，实时显示数据，监控设备运行状态。
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