В современном мире промышленной автоматизации данные играют очень важную роль. Получение мгновенных данных из источников и использование их для различных целей так же важно, как и запуск системы.
Обычно каждый знает, как интегрировать SCADA с различными системами баз данных, например с SQL-серверами. Однако многие игнорируют возможности ПЛК в интеграции с базами данных. Их тоже можно использовать для этой цели.
ПЛК с базой данных SQL
Если мы используем ПЛК, программисты могут работать с ними в чрезвычайных ситуациях, таких как сбой SCADA, и выполнять свою работу, правильно ее кодируя. В этом посте мы увидим, как использовать ПЛК с базой данных SQL.
Для тех, кто не знаком с SQL-сервером, это инструмент управления базой данных, который последовательно хранит большой объем данных в формате реального времени, и запросы для получения данных записываются в него либо через какой-то внешний источник, например ПЛК.
Для хранения данных в нем написана логика в ПЛК, который при выполнении сохраняет данные в SQL. Это простая концепция, которая более кратко объясняется в статье из-за ее преимуществ.
Планировщик ПЛК
Предположим, у вас очень крупномасштабная система, в которой оператору ежедневно приходится вводить сотни графиков времени для работы определенных функций. Вместо того, чтобы использовать обширное кодирование и переменные в ПЛК для хранения данных, введенных в SCADA, и использовать их, когда придет время, просто передавайте все переменные данные на SQL-сервер через ПЛК каждый раз, когда создается новый рецепт.
SQL будет хранить дату и время введенных значений в реальном времени и предоставит операторам возможность выбирать их в соответствии с отфильтрованной датой и временем. Например, в SQL есть пять записей с 1 по 5 октября для различных типов введенных расписаний. Преимущество в том, что оператор может выбрать любой необходимый и затем запустить систему.
Если бы SQL не было, ему пришлось бы запускать только один вариант: 1 октября или любую другую дату. В противном случае ему пришлось бы использовать память SCADA или ПЛК, что является пустой тратой данных и кодирования. То же самое становится проще благодаря SQL-серверу.
Еще одним преимуществом является то, что размер кода SCADA уменьшается и его можно использовать для других целей. Планирование используется во многих приложениях, а использование для него ПЛК вместе с SQL делает систему более эффективной.
Последовательность действий
Рассмотрим растение, имеющее 10 последовательностей. В каждой последовательности имеется считыватель штрих-кодов для запуска действия с необходимым продуктом. Если штрих-код считывается в SCADA, то соответствующие данные передаются в ПЛК или, короче говоря, SCADA является промежуточным средством для инициирования связи между ПЛК и данными; затем просто подключите ПЛК напрямую к SQL.
SQL будет напрямую взаимодействовать с ПЛК для определения штрих-кодов и других данных для запуска или остановки последовательности. Такие большие объемы данных о последовательностях объектов помогают сократить количество кода в SCADA и ускоряют работу системы. Поскольку ПЛК написан с кодировкой для последовательной работы, почему бы не соединить его напрямую с SQL и не использовать систему.
Синхронизировать несколько ПЛК
Существует множество приложений, в которых одному ПЛК в одном месте для выполнения работы требуются данные из другого местоположения ПЛК. В этом случае традиционно для интеграции всех ПЛК и управления ими используется SCADA.
В том случае, если ПЛК напрямую подключены к SQL-серверу, данные будут синхронизироваться по дате и времени SQL; таким образом, устраняются проблемы синхронизации нескольких RTC (часов реального времени) ПЛК.
Кроме того, ПЛК будет напрямую связываться с другим ПЛК для запроса каких-либо данных или предоставления каких-либо данных через сервер SQL. Любой сигнал тревоги или событие в ПЛК также будет передано на другой ПЛК и поможет отслеживать записи в реальном времени.
Подтверждение связи
Квитирование — это процесс, при котором одна сторона подтверждает другой стороне, что задание выполнено. По сути, это реакция, необходимая для того, чтобы партия могла начать другую работу. Этот метод хорошо работает с серверами PLC и SQL.
SQL-сервер может напрямую взаимодействовать с ПЛК, отправляя уведомления о событиях в режиме реального времени или данные уведомлений о тревогах в режиме реального времени. Это означает, что предположим, что выполнение задания заняло 3 дня.
Затем подтверждение завершения будет отправлено в ПЛК как отдельное событие, и, поскольку в нем также содержатся данные за 3 дня, оператор может легко просмотреть весь процесс в отчетах SCADA. Таким образом, квитирование является важной причиной для прямой связи ПЛК с SQL.
Основы базы данных ПЛК
- Установите соединение между ПЛК и базой данных SQL с помощью промежуточного программного обеспечения или шлюза, который облегчает взаимодействие между протоколами промышленных сетей и языками баз данных.
- Выберите протокол связи, понятный как ПЛК, так и базе данных SQL, например OPC UA, Modbus TCP или любой другой протокол, поддерживаемый вашим ПЛК и промежуточным программным обеспечением.
- Настройте ПЛК для отправки и получения данных, настроив необходимые параметры, регистры или теги, которые будут считываться или записываться. Это может включать программирование ПЛК с использованием соответствующего программного обеспечения, чтобы убедиться, что он готов к обмену данными.
- Настройте базу данных SQL, создав новую базу данных или настроив существующую для хранения данных из ПЛК. Определите таблицы, столбцы и типы данных, соответствующие структуре данных, отправляемых из ПЛК.
- Сопоставьте каждую точку данных ПЛК с соответствующим полем в базе данных SQL. Убедитесь, что типы данных совместимы и что сопоставление имеет логический смысл для нужд приложения.
- Реализуйте логику передачи данных с помощью сценариев или хранимых процедур базы данных. Определите, как часто данные должны передаваться, при каких условиях и должна ли передача запускаться по событиям или по расписанию.
- Тщательно проверьте связь между ПЛК и базой данных SQL. Проверьте наличие ошибок или несоответствий данных и убедитесь, что система ведет себя должным образом в различных условиях.
- Постоянно контролируйте работоспособность системы, точность данных и любые аномалии. Настройте оповещения или уведомления о системных ошибках или важных событиях.
- Регулярно проверяйте и обновляйте систему по мере необходимости, чтобы учесть изменения в настройке ПЛК, структуре базы данных или дополнительных требованиях. Постоянно обновляйте документацию на предмет любых изменений в системе.
- Обеспечьте наличие мер безопасности как для ПЛК, так и для базы данных SQL для защиты от несанкционированного доступа и утечки данных. Рассмотрите возможность внедрения шифрования, межсетевых экранов и протоколов безопасного доступа.