1 System SCADA WinCC posiada szerokie możliwości archiwizacji

Transkrypt

s
FAQ: 00000062/PL
Binarna prezentacja graficzna zmiennych archiwalnych WinCC V7.x
Data: 10/04/2014
System SCADA WinCC posiada szerokie możliwości archiwizacji zmiennych
procesowych. Korzystając z rozwiązań systemowych możemy symultanicznie gromadzić w
bazie danych informacje pochodzące nawet ze 120 000 zmiennych. W zależności od
wymagań projektowych możemy przeprowadzić archiwizację w rozmaitych formatach oraz
zapisywać praktycznie niegraniczone pod względem formatu informacje. Część rozwiązań
poza-systemowych w tym zakresie można odszukać w poniższych dokumentach opisujących
przykładowe aplikacje:




mFAQ.10.10.WinCC V7 Archiwizacja danych w plikach TXT oraz XLS
mFAQ.10.11.WinCC V7 Wymiana informacji z bazą danych MS SQL Server
mFAQ.10.19.WinCC Professional - Skryptowe audytowanie akcji operatora
mFAQ.10.21.WinCC Professional - Dane użytkownika na systemowej kontrolce
trendu
Rozwiązanie systemowe ma jednak niewątpliwie wiele zalet. Jest ono co prawda
dodatkowo licencjonowane (jeśli ilość archiwizowanych zmiennych liczbowych przekroczy
liczbę 512) aczkolwiek jest to mechanizm przygotowany do gwarantowanej współpracy bazy
danych MS SQL Server z systemem wizualizacyjnym WinCC co zapewnia, iż archiwa będą
bezpieczne, a także nie wystąpią żadne komplikacje, np. podczas migracji systemu do
nowszej wersji bądź rozbudowy aplikacji.
Podstawowy mechanizm archiwizacyjny pozwala na archiwizację wielu zmiennych
procesowych, natomiast pewne funkcje zaawansowane dostępne są bądź przez pakiety
opcjonalne, bądź przez zastosowanie rozwiązań użytkownika – np. w formie skryptów. Jedno
z tych rozwiązań wymagane jest np. w przypadku konieczności archiwizowania zmiennej
typu tekstowego (string) lub w przypadku, gdy chcielibyśmy wyświetlić w formie trendu
przebieg poszczególnych bitów archiwizowanej zmiennej (np. typu byte). Jeśli chodzi o
zagadnienie pierwsze to można skorzystać z pakietu opcjonalnego WinCC/UserArchive bądź
z wymienionych powyżej instrukcji FAQ.
Drugi z wymienionych powyżej problemów, czyli kwestia prezentacji graficznej
przebiegu składowych zmiennej archiwalnej może być również rozwiązany systemowo bądź
przez funkcje użytkownika. Opcjonalne rozwiązanie systemowe zazwyczaj ma to do siebie,
że wymaga zakupu dodatkowej licencji, tutaj nie jest tak do końca, gdyż WinCC w pakiecie
podstawowym RT zawiera pakiet na 512 zmiennych archiwalnych, więc ta ilość może być w
zupełności wystarczająca. Problem jest tutaj jednak tego typu, iż chcąc wyświetlać na
systemowej kontrolce trendu przebiegi poszczególnych bitów (np. zmiennej statusowej)
musimy każdą zmienną potraktować, jako osobą pozycję w archiwum. W celu odczytania
zmiennej nie będzie nam przyrastać ilość tagów gdyż w łatwy sposób możemy sobie rozbić
długą zmienną na bity i przepisywać ich wartości do nielicencjonowanych zmiennych
wewnętrznych. Już po stronie archiwum jednak nie ma takiego mechanizmu, więc w celu
finalnej prezentacji graficznej musimy archiwizować każdą zmienną bitową niezależnie.
Prowadzi to naturalnie do znacznego przyrostu ilości zmiennych archiwalnych, co w
ostateczności może prowadzić do konieczności zakupu dodatkowych licencji na dane
historyczne. W przypadku zaprezentowanego rozwiązania - dla klasycznej wersji systemu
wizualizacji WinCC v7.x - potrzebna jest jedynie licencja na stosunkowo niedrogi pakiet
dostępu do systemowej bazy danych – WinCC/ConnectivityPack. W przypadku platformy TIA
portal – dla systemu SCADA licencja ta nie jest już wymagana gdyż zawiera się ona w
podstawowym pakiecie Runtime.
www.siemens.pl/simatic
Doradztwo techniczne: [email protected]
1
s
FAQ: 00000062/PL
Data: 10/04/2014
W niniejszym dokumencie postaramy się więc zaprezentować w jaki sposób
archiwizować zmienną dłuższą niż bit (np. typu byte), natomiast na systemowej kontrolce
trendu wyświetlać przebieg w czasie każdego z bitów archiwizowanego parametru.
Konfiguracja
Przygotowanie takiego rozwiązania sprowadza się do wykonania kilku kroków za
pośrednictwem zintegrowanych edytorów skryptów C lub VB. W przypadku zadań jakie będą
wymagane zdecydowanie wygodniej będzie tutaj skorzystać z kompilatora VBS:



Odczyt odpowiedniego zakresu danych archiwalnych z systemowej bazy danych
archiwalnych.
Maskowanie archiwalnych wartości zmiennej historycznej w celu odczytu wartości
poszczególnych bitów w jednostce czasu.
Wpisane odczytanych informacji do systemowej kontrolki trendów WinCC
OnlineTrendControl oraz odpowiednia jej konfiguracja.
W dalszej części dokumentu znajduje się opis oraz przykład konfiguracji
poszczególnych kroków. W pierwszej kolejności przygotujmy jednak projekt w taki sposób,
aby spełniał podstawowe wymagania naszego zagadnienia.
Zacznijmy od założenia projektu, utworzenia zmiennej procesowej np. 8-bitowej bez
znaku oraz dodania jej do archiwum. Dodatkowo możemy określić interesujące nas
parametry archiwizacji (np. cykl archiwizacji co 1 sekundę). Efektem powinno być archiwum
procesowe w następującej formie:
Od strony trybu RT dodajmy sobie ekran procesowy a na nim wstawmy przycisk,
który wywoła naszą funkcję docelową oraz kontrolkę trendu WinCC OnlineTrendControl, na
której będziemy chcieli zaprezentować nasze przebiegi binarne.
Odczyt wartości zmiennej archiwalnej z systemowej bazy danych
W pierwszym kroku musimy skonfigurować skrypt, który połączy WinCC
bezpośrednio z bazą danych SQL Server – konkretnie z systemowymi tabelami archiwizacji
parametrów procesowych. Jest do tego przewidziany w systemie zakres funkcji skryptowych,
który znacznie upraszcza odczyt danych z tego źródła. W przypadku klasycznego WinCC
v7.x wymagany jest tutaj pakiet WinCC/ConnectivityPack do komunikacji poprzez interfejs
2
s
FAQ: 00000062/PL
Data: 10/04/2014
programistyczny firmy Microsoft - OLE DB, natomiast w przypadku platformy TIA portal
funkcje te zawarte są w podstawowym pakiecie konfiguracyjnym.
Jedynymi parametrami, jakie więc musimy wstępnie ustalić to przedział czasu, z jakiego
chcemy odczytać wartości archiwizowanej zmiennej oraz oczywiście nazwę tegoż taga
archiwalnego. Pierwsza część naszego skryptu może więc wyglądać następująco:
'deklaracja obiektów, zmiennych oraz stałych
Dim sCon, sSql, conn, oRs, oCom
'utworzenie stringa połączeniowego do bazy danych, zawiera nazwę providera,
'oznaczenie bazy danych (można sprawdzić w MS SQL Server Management Studio)
'oraz nazwę bazy źródłowej WinCC: <nazwa komputera>\WinCC
sCon = "Provider=WinCCOLEDBProvider.1;" + "Catalog=CC_UNIWERSA_14_01_03_08_56_21R;"
+ "Data Source=Komputer1\WinCC"
'zapytanie do bazy danych o zmienną archiwalną oraz przedział czasu (UTC!)
sSql = "TAG:R,'ProcessValueArchive\Zmienna_8-bit','2014-01-05 07:12:00.000','201401-05 07:13:00.00'"
'stworzenie obiektu interfejsu ADODB*
Set conn = CreateObject("ADODB.Connection")
'otwórz połączenie używając powyższych parametrów
conn.ConnectionString = sCon
conn.CursorLocation = 3
conn.Open
'stworzenie obiektu typu Recordset - wykorzystywanego do operowania danymi
'w bazie danych na poziomie rekordów.
Set oRs = CreateObject("ADODB.Recordset")
Set oCom = CreateObject("ADODB.Command")
oCom.CommandType = 1
'aktywuj zainicjalizowane wcześniej połączenie
Set oCom.ActiveConnection = conn
'przypisz tekst zapytania do bazy danych SQL Server
oCom.CommandText = sSql
'wyślij zapytanie do bazy danych, odbierz informacje
Set oRs = oCom.Execute
'sprawdź ilość odczytanych rekordów
Dim rec_nr
rec_nr = oRs.RecordCount
*ADOdb (Active Data Objects DataBase - Obiektowa Baza Danych) to interfejs pozwalający na komunikację z bazą danych.
Pozwala on na komunikację pomiędzy skryptem (np. Visual Basic) a praktycznie dowolną z popularnych baz danych: MySQL,
PostgreSQL, Oracle, Interbase, Microsoft SQL Server, Access, FoxPro, Sybase, ODBC i ADO.
Program nie łączy się bezpośrednio z bazą danych, lecz właśnie z ADODB, a interfejs komunikuje się z bazą danych we
właściwy dla niej sposób. Dzięki temu oprogramowanie można przenosić na różne serwery baz danych bez zmian w kodzie.
Konfiguracja kontrolki trendów
Aby czytelnie przedstawić informacje odczytane z bazy danych dostosujmy
systemową kontrolkę trendu w taki sposób, aby prezentowała ona przebiegi binarne w
możliwie przejrzysty sposób. Zakładając, iż na jednej kontrolce trendu będziemy chcieli
przedstawić wszystkie 8 przebiegów naszych binarnych składowych zmiennej analogowej –
3
s
FAQ: 00000062/PL
Data: 10/04/2014
dodajmy do kontrolki 8 trendów (Trend 1, Trend 2, …), każdemu przyporządkujmy osobne
okno trendu oraz dedykowaną oś czasu oraz oś wartości. Oś czasu będzie dynamicznie
dostosowywana z poziomu skryptu w zależności od ilość odczytanych próbek archiwalnych.
Osi wartości z kolei ustawmy statycznie na zakres (-1; 2), dzięki temu przebiegi będą w pełni
widoczne i łatwiejsze w interpretacji dla operatora. Konfigurację kontrolki możemy również
wykonać automatycznie bezpośrednio z poziomu skryptu, w przykładzie wykonamy ją jednak
ręcznie przez parametryzację na poziomie edytora Graphics Designer. Wygląd końcowy
kontrolki można zaobserwować na ostatnim zrzucie ekranu zamieszczonym w niniejszym
dokumencie.
Przetworzenie danych archiwalnych oraz ich prezentacja graficzna
Etapem końcowym naszego projektu jest odpowiednie przetworzenie odczytanych
danych historycznych oraz ich wyświetlenie na systemowej kontrolce trendu. Dalsza część
naszego skryptu pełni więc następujące funkcje – wczytanie kontrolki jako obiekt skryptu VB,
maskowanie zmiennej archiwalnej „Zmienna_8-bit” w celu odczytania historycznych wartości
poszczególnych bitów składowych, a finalnie wpisanie ich przebiegów jako tablice próbek
(data set) do systemowej kontrolki trendów WinCC OnlineTrendControl. Osi wartości
zawierać będą stany poszczególnych bitów, natomiast na osi X będziemy prezentować czas
zgodnie z początkiem wskazanego przedziału czasu oraz wybranym cyklem archiwizacji.
Informacje te w naszym przykładzie podawane są statycznie, jako parametry natomiast takie
dane również możemy odczytać automatycznie z konfiguracyjnej bazy danych WinCC.
Poniższy skrypt wykonuje wymienioną funkcjonalność:
'deklaracja obiektów – kontrolki oraz poszczególnych trendów
Dim objTrendControl
Dim objTrend_1, objTrend_2, objTrend_3, objTrend_4, objTrend_5, objTrend_6,
objTrend_7, objTrend_8
'deklaracja stałych – aktualny czas oraz indeks pętli
Dim dtCurrent, lIndex
'deklaracja tablic, do których zapisywane będą dane
Dim vValues_1(), vValues_2(), vValues_3(), vValues_4(), vValues_5(), vValues_6(),
vValues_7(), vValues_8(), vTimeStamps()
'redefinicja tablic - wymagana w celu dynamicznej alokacji rozmiaru tablicy
'zgodnie z ilością próbek odczytanych z archiwum
Redim vValues_1(rec_nr), vValues_2(rec_nr), vValues_3(rec_nr), vValues_4(rec_nr),
vValues_5(rec_nr), vValues_6(rec_nr), vValues_7(rec_nr), vValues_8(rec_nr),
vTimeStamps(rec_nr)
'utworzenie obiektu kontrolki systemowej trendu – WinCCOnlineTrendControl
Set objTrendControl = ScreenItems("Control2")
'odczytanie, jako obiekt poszczególnych trendów skonfigurowanych dla kontrolki
Set objTrend_1 = objTrendControl.GetTrendCollection.Item("Trend 1")
'czas początkowy – w przykładzie podawany statycznie (powinien być zgodny z
'początkiem czasu zakresu odczytywanego z archiwum systemowego WinCC)
dtCurrent = CDate("2014-01-05 8:12:00")
4
s
FAQ: 00000062/PL
'osi czasu dostosowane do ilości próbek objTrendControl.TimeAxisName = "Time axis
objTrendControl.TimeAxisTimeRangeFactor =
objTrendControl.TimeAxisName = "Time axis
Data: 10/04/2014
dla cyklu logowania 1s (60 pomiarów)
1"
rec_nr
2"
rec_nr
3"
rec_nr
4"
rec_nr
5"
rec_nr
6"
rec_nr
7"
rec_nr
8"
rec_nr
'deklaracja oraz wyzerowanie indeksu kolejnych próbek
Dim index
index = 0
'wpisanie - do przygotowanych tablic - wartości historycznych poszczególnych bitów
'zmiennej archiwalnej „Zmienna_8-bit” – maskowanie przez funkcję logiczną AND
While Not oRs.EOF
vValues_1(index)
vValues_2(index)
vValues_3(index)
vValues_4(index)
vValues_5(index)
vValues_6(index)
vValues_7(index)
vValues_8(index)
=
=
=
=
=
=
=
=
Abs(CBool(oRs.Fields(2)And
2^0))
2^1))
2^2))
2^3))
2^4))
2^5))
2^6))
2^7))
'stempel czasowy inkrementowany o 1 sekundę zgodnie z cyklem archiwizacji
vTimeStamps(index) = dtCurrent
dtCurrent = dtCurrent + CDate ("00:00:01")
'przejdź do następnego rekordu danych, zwiększ indeks tablic
oRs.MoveNext
index = index + 1
Wend
'zamknij połączenie z bazą danych
conn.Close
'wpisz dane z wypełnionych informacjami tabel do poszczególnych trendów
'przed wpisaniem wyczyść aktualną zawartość trendu
objTrend_1.RemoveData
objTrend_1.InsertData vValues_1, vTimeStamps
5
s
FAQ: 00000062/PL
Data: 10/04/2014
Powyższy skrypt VB w połączeniu z jego pierwszą częścią (opisaną wcześniej) może
zostać przypisany np. do zdarzenia kliknięcia przycisku lub jakiejkolwiek innej akcji operatora
w trybie Runtime.
Rezultat
Efektem końcowym konfiguracji naszej kontrolki oraz wywołania skryptu, z
uwzględnieniem podstawowej konfiguracji struktury zmiennych oraz archiwum procesowego
może wyglądać w następujący sposób:
Rozwiązanie takie bardzo przydatne może się okazać np. w przypadku zmiennych
statusowych. Pozwala ono na znaczne zmniejszenie ilości archiwizowanych zmiennych
licencyjnych, a co za tym idzie obniżyć koszt instalacji.
Przykład przygotowany został pod Windows 7x64 oraz WinCC v7.2. Może być
również swobodnie zaadoptowany w przypadku platformy TIA Portal – WinCC Professional
oraz dla innych systemów operacyjnych. W przypadku WinCC Professional nie jest
wymagany pakiet dostępu do systemowej bazy danych WinCC/ConnectivityPack – w tym
wypadku jest on integralną częścią pakietu RT.
6

1 System SCADA WinCC posiada szerokie możliwości archiwizacji

Transkrypt

Podobne dokumenty

PM-Quality, czyli raportowanie w WinCC zorientowane zadaniowo

W1: Wizualizacja Procesów Przemysłowych - EMT

SIMLOGIC. – dostawca rozwiązań, usług oraz szkoleń z zakresu

ZAPYTANIE NR 2

Kultura i Edukacja 2005, nr 2/2005 ISSN 1230

Przedmiot: Prowadzenie Archiwum i opracowanie materiałów

W2: WinCC flexible. Wstęp do systemów HMI - EMT

"CIVITAS. Studia z filozofii polityki", nr 6 (rocznik 2002) : Prawo

FAX 0-22 870 9169

Newsletter - Siemens Industry - Automatyka

Spis treści