PLC数据采集的方法

2021-04-22 16:00:06 星创易联 67

  在工业的信息化、智能化,甚至工业4.0的大潮中,很多高级算法都是由上位机、云来实现,那么PLC数据采集是最基本的前提条件之一。

  面对这种需求,新的PLC大都开始支持以太网(以前的串口局限性太大了,速度慢,出错概率高),有的甚至在CPU上直接设置以太网接口,编程,数据传输,都可以通过这个端口来搞定,不再需要增加一个以太网接口卡。

PLC数据采集

  硬件有了,要实现数据的采集,还需要软件,从软件上来说,实现方式大概有以下几种:

  1、PLC编程,与外部建立以太网连接,通过收发指令进行数据交换

  为了实现这种方式,可能需要通过硬件配置来建立连接通道,然后再由用户自己编程进行收发。

  这种方式虽然实施困难,但是每次发送的数据量大,速度快。以西门子为例,标准的以太网通讯,一次可以发送8000字节,但是用非编程的方式,可能只有200多字节(因PLC的型号而不同)。另外,电文发送是由PLC程序控制,节奏可控。iba PDA的一个重要的高速数据采集模式就是这样的(在PLC内部进行编程,只不过,人家将模块给你准备好,你组织数据,进行调用即可)。

  2、PLC提供不需要编程的外部访问协议,比如,OPC-UA、MODBUS TCP等:

  OPC-UA是目前比较火的开放协议。首先,PLC的OPC-UA协议不是随便用的,要购买授权。其次,OPC-UA客户端那么容易实现吗?OPC-UA协议号称免费,但是,你如果真对着厚厚的协议文本,从底层开始开发。如果能真的搞定了,那绝对就是通讯大佬,不需要在苦逼的工控圈混了。如果没有这个实力,就要再次掏银子去购买别人的SDK进行二次开发,貌似也不便宜。OPC-UA控制得比较严,目前还没有哪家敢用和谐版的SDK来公开做项目,做产品。

  那么,就用MODBUS TCP吧!这个是免费的、古老的协议。但是也需要在PLC里进行编程、配置(比如,西门子PLC,需要自己调用MODBUS TCP库,配置好资源,才能使用。但是,有些PLC原生支持该协议,比如施耐德PLC,就可以直接用。另外有一些PLC需要进行配置,启用该功能,也不需要编程实施)。但是,该协议兼容性不一定好,有很多变化,比如地址是否从0开始,高低自己是否颠倒等。另外,我的一个项目里就遇到过一个奇怪的问题:西家1500PLC,通过CP网卡怎么都无法和老的INTOUCH进行通讯,通过CPU上的网口就没有问题。由于CPU上的网口还需要做控制环网,后来只好更换了多网口的CPU,解决了问题,这不需要成本吗?现场的技术专家、西家的技术支持都不相信这个事实“MODBUS TCP就是加载在标准以太网协议之上而已,CP没有理由转不过去呀!”

  3、通过通讯中间件或者中间软件进行中转

  如果以上都不能搞定,就只好用通讯的中转软件了。最典型的就是OPC软件,一端访问PLC,另外一端对外提供数据。OPC软件有的是厂家提供,有的是第三方,曾经大行其道,可惜,从效率、安全性、系统兼容性上看,OPC软件逐步过时了。另外,某些厂家的OPC软件可不便宜了。

  除了OPC,还有专业的中间软件,比如KEP某某,那是真专业,可同时访问的PLC和协议非常多,对外提供数据的途径也很多,OPC、OPC-UA等等。但是,一套配置下来,要好几万RMB才能搞定。另外,对外的协议,依然是个问题。

  国内出来一个小软件PLC-Recorder,用于专业录波(支持大部分主流PLC,自带驱动库,体积极小,可在很多场合替代PLC-Analyzer或iba软件,具体可参考链接),最近顺手增加了数据转发功能,并且用了兼容性极强的WebScoket协议和Json数据通讯格式。客户端开发非常简单,用一个web页面就能搞定用户验证、订阅、实时数据刷新等功能。如果用高级语言(比如C#、Java等)开发,能实现更加丰富的功能。


标签: PLC
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