使用PLC數據採集並存入資料庫

一、西門子PLC數據採集並存入資料庫

作為自動化領域中較為常見的控制設備，西門子PLC設備也經常需要進行數據採集並存儲到資料庫中，以便後續的數據分析和處理。在實現這一目標時，我們通常可以採用以下步驟：

1、首先需要編寫PLC程序，實現獲取數據的邏輯。例如，在西門子PLC設備中，我們可以使用S7-1200/1500系列的PLC來實現數據的採集。具體而言，我們需要編寫S7程序，利用PLC讀寫指令來獲取所需數據，並將其存入PLC的內部存儲器中。

2、接下來，我們需要編寫一個數據採集程序，從PLC中讀取數據，並將其存儲到資料庫中。為了實現這一功能，我們可以利用Python等編程語言，編寫一個資料庫連接函數，實現資料庫的連接和數據的存儲。具體而言，我們可以使用mysql.connector模塊來實現MySQL資料庫的連接和數據存儲。

3、最後，將數據採集程序與PLC程序進行綁定，以實現數據的實時採集和存儲。在這一過程中，我們需要注意PLC程序和數據採集程序之間的通訊介面設置，以確保數據傳輸的準確性和穩定性。

# Python數據採集程序示例代碼

import mysql.connector
import snap7.client as c
import snap7.util as u


# 資料庫連接函數
def connect_db():
    try:
        # 連接MySQL資料庫
        conn = mysql.connector.connect(
            user='root',
            password='password',
            host='127.0.0.1',
            database='plc_data'
        )
        cursor = conn.cursor()
        return conn, cursor
    except Exception as e:
        print(e)


# PLC連接函數
def connect_plc():
    # 連接PLC
    plc = c.Client()
    plc.connect('192.168.0.1', 0, 1)
    return plc


# 數據採集函數
def collect_data(plc, conn, cursor):
    # 讀取PLC數據
    data = plc.db_read(1, 0, 10)
    # 數據轉換
    temp = u.get_real(data, 0)
    # 數據存儲
    sql = "INSERT INTO plc_data (data_value) VALUES ({})".format(temp)
    cursor.execute(sql)
    conn.commit()


if __name__ == '__main__':
    # 連接PLC
    plc = connect_plc()
    # 連接資料庫
    conn, cursor = connect_db()

    # 數據採集循環，每隔1秒鐘採集一次數據
    while True:
        collect_data(plc, conn, cursor)
        time.sleep(1)

二、PLC數據實時存入資料庫

為了實現PLC數據的實時存儲，在數據採集程序中，我們需要加入一個循環機制，以定時讀取PLC數據並將其存儲到資料庫中。具體而言，我們可以設置一個定時器，每隔一定的時間間隔就觸發一次數據採集和存儲操作。

# 數據採集循環函數
def data_collect_loop(plc, conn, cursor):
    while True:
        collect_data(plc, conn, cursor)
        time.sleep(1)

# 數據採集主函數
def main():
    # 連接PLC
    plc = connect_plc()
    # 連接資料庫
    conn, cursor = connect_db()

    # 數據採集循環
    data_collect_loop(plc, conn, cursor)

if __name__ == '__main__':
    main()

三、如何實時採集PLC的數據

實時採集PLC數據是一個比較關鍵的問題，因為它涉及到數據採集程序的響應速度和採集數據的準確性。為了實現實時採集，我們需要注意以下幾點：

1、在編寫PLC程序時，需要確保讀取數據的速度足夠快。這可以通過優化PLC程序的邏輯，採用較快的PLC設備，或使用更高效的讀取指令來實現。通常情況下，我們可以選擇讀取PLC的DB塊，避免讀取線圈和寄存器等低效方式。

2、在採集數據時，需要注意PLC與採集程序之間的通訊方式。例如，在S7協議中，我們可以採用S7連接協議或S7通訊協議，在通訊時需要設置相應的連接參數和緩衝區大小。

3、在編寫採集程序時，需要儘可能地減小程序的響應時間。例如，在Python程序中，我們可以採用多線程的方式來實現數據採集和存儲，以達到更快的響應速度。

四、數據採集存入資料庫

在數據採集程序中，我們需要將採集到的數據存儲到資料庫中，以便後續的數據分析和處理。在存儲數據時，我們需要注意以下幾點：

1、選擇合適的資料庫類型和數據表結構。例如，在MySQL資料庫中，我們可以選擇使用InnoDB引擎創建數據表，以保證數據的完整性和事務性。

2、定義合適的數據表欄位。在數據表的設計中，我們需要根據實際需求定義合適的欄位，以便按需檢索和分析數據。例如，在PLC數據採集程序中，我們可以定義一個數據值欄位，並將採集到的數據存儲到該欄位中。

3、採用合適的數據存儲方式。在Python程序中，我們可以採用MySQLdb庫或mysql.connector庫等相關模塊，實現數據的存儲和檢索。

# 資料庫連接函數
def connect_db():
    try:
        # 連接MySQL資料庫
        conn = mysql.connector.connect(
            user='root',
            password='password',
            host='127.0.0.1',
            database='plc_data'
        )
        cursor = conn.cursor()
        return conn, cursor
    except Exception as e:
        print(e)

# 數據存儲函數
def save_data(conn, cursor, data):
    # 數據存儲
    sql = "INSERT INTO plc_data (data_value) VALUES ({})".format(data)
    cursor.execute(sql)
    conn.commit()

# 數據採集函數
def collect_data(plc, conn, cursor):
    # 讀取PLC數據
    data = plc.db_read(1, 0, 10)
    # 數據轉換
    temp = u.get_real(data, 0)
    # 數據存儲
    save_data(conn, cursor, temp)