大数据量的PLC与SQL数据库连接的方案

一种在MES中大数据量的PLC与SQL数据库连接的方案

一、简介

随着制造业中工业4.0方案的推行，制造业工厂数字化建设中的数据采集功能升级

为MES（生产过程执行系统）的需求日益迫切，为实现制造业工厂产线中的PLC

逻辑控制单元与SQL数据库的大数据交换功能，我们专门开发了一种在MES中交换

大数据量的解决方案，该方案实现了无中间硬件桥接，无组态软件中间运行的快速

双向交换数据功能，仅使用很小的后台服务程序就可以实现PLC实时与SQL交换

数据并记录保存功能。这一切流畅的双向数据交换背后，是隐形的数据桥梁

（软网关BomGW v1.0后台服务系统），广泛应用于各行各业。

此系统的目的在于实现数据库与PLC之间动态数据交换功能。

二、软硬件配置

本功能适用于西门子全系列PLC和触摸屏、以及带modbus TCP/IP通讯接口的设备

作为数据采集设备端。仅需要一台安装SQL SERVER数据库的PC电脑作为存储端，

即可搭建起一个完整的工业数据交换系统。

按照数据交换方向划分，可以分为上传记录数据功能和下载参数数据功能。

本文提供了可以上传数据记录的简易实例和说明，配置如下：

西门子1214CPU一台，（编程软件用博图v16，示例程序见下载地址）

电脑一台（安装有SQL SERVER数据库 ），

以及BomGw v1.0软网关后台服务程序。

下载地址：http://wuhanbomai.com/index.html 

三、上传数据记录功能说明

对于大型生产工厂的控制流程中，会在PLC控制器中产生很多过程数据

（电流、温度、蒸汽流量、压力状态等），为了快速保存这些数据，需要建立

一个PLC类的数据采集端（即在PLC的地址空间中创建DB数据块）。

现以某工厂为例，其在生产PLC中创建了4个DB数据块的数据结构，建有110个

数据组，每组数据分配若干个分项数据。

某示例如下：

BD180，布尔触发功能位，每组有32个触发单元；

DB181，短整型记录数据，每组有10个记录数据；

DB182，浮点型记录数据，每组有7个记录数据；

DB183，布尔状态记录位，每组有32个记录状态位；

（DB块的编号可自定义，但需要连续编号）

DB180中的布尔量是起到触发记录的功能，当32个中任意一个布尔位数据变化时，

均会触发一次数据库的记录动作，写入指定数据库表中的记录值为当前4个

DB180、DB181、DB182、DB183中所对应组中存储的值。通过这种方式，

我们就可以将生产过程中快速变化的诸多数据、状态实时记录下来。源源不断的

给MES系统提供可分析的数据。实测并发可达到毫秒级的数据采集与记录。

（DB180触发数据块）

四、下载控制参数功能说明

  在工厂生产过程中，有些主机设备启动时可以预设一些非固定参数，这是适用于

高级智能生产模式，从SQL数据库中向PLC中写入数据的的功能就凸显出来。此

功能需要建立一个PLC类的数据接收端（即在PLC的地址空间中创建DB数据块）。BomGw v1.0软网关后台服务程序会将指定数据库表中的字段下载到DB块里面，可以实现数据库控制plc的功能。

五、总结

  通过上述说明，可以发现我司的BomGw v1.0软网关后台服务程序，可以实现MES

数据库与PLC的无缝数据交换，舍却了传统的硬件网关设备，简化了使用方法，

随着硬件网关的减少，系统的可靠性、稳定性会增强，同时大数据量的传输成为

可能，这也成为了此方案的显著优势。