肖振宇

(中色科技股份有限公司，河南 洛陽471039)

西門子WinCC flexible 是一種應(yīng)用廣泛的HMI系統(tǒng)，是操作人員與過程(機(jī)器/設(shè)備)之間的接口，是操作人員與實(shí)際控制單元例如PLC之間的接口，它主要完成以下工作。

① 過程可視化

過程顯示在HMI 設(shè)備上。 HMI 設(shè)備上的畫面可根據(jù)過程變化動(dòng)態(tài)更新。 這基于過程的變化。

② 操作員對過程的控制

操作員可以通過GUI (圖形用戶界面)來控制過程。 例如，操作員可以預(yù)置控件的參考數(shù)值或者啟動(dòng)電機(jī)。

③ 顯示報(bào)警

過程的臨界狀態(tài)會(huì)自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警，例如，當(dāng)超出設(shè)定值時(shí)。

④ 歸檔過程值和報(bào)警

HMI 系統(tǒng)可以記錄報(bào)警和過程值。 該功能使您可以記錄過程值序列，并檢索以前的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

⑤ 過程值和報(bào)警記錄

HMI 系統(tǒng)可以輸出報(bào)警和過程值報(bào)表。 例如，您可以在某一輪班結(jié)束時(shí)打印輸出生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

⑥ 過程和設(shè)備的參數(shù)管理

HMI 系統(tǒng)可以將過程和設(shè)備的參數(shù)存儲(chǔ)在配方中。 例如，可以一次性將這些參數(shù)從HMI設(shè)備下載到PLC，以便改變產(chǎn)品版本進(jìn)行生產(chǎn)。

其中對于過程值以及報(bào)警記錄的歸檔是WinCC flexible 的重要特色功能之一，但其自帶的歷史數(shù)據(jù)功能較為簡單，具有一定的局限性，無法很好的滿足實(shí)際工程中的各種靈活應(yīng)用，不過在WinCC flexible 中提供了對于運(yùn)行腳本的支持，為完成各種更加復(fù)雜的任務(wù)提供了良好的手段。因此可以借助腳本工具，通過功能強(qiáng)大的專業(yè)數(shù)據(jù)庫SQL來實(shí)現(xiàn)要求更高，運(yùn)用更靈活的各種應(yīng)用。要實(shí)現(xiàn)WinCC flexible 對SQL數(shù)據(jù)庫的操作需要完成三個(gè)工作：SQL數(shù)據(jù)庫自身的設(shè)置，建立WinCC flexible和SQL數(shù)據(jù)庫的連接，在WinCC flexible中通過腳本最終實(shí)現(xiàn)對SQL數(shù)據(jù)庫的交互操作。現(xiàn)以WindowsXP操作系統(tǒng)、Microsoft SQL Server 2005 數(shù)據(jù)庫和WinCC flexible 2007 為平臺(tái)進(jìn)行介紹，以前兩步—SQL數(shù)據(jù)庫自身的設(shè)置，建立WinCC flexible和SQL數(shù)據(jù)庫的連接—為重點(diǎn)。至于第三步在WinCC flexible中通過腳本最終實(shí)現(xiàn)對SQL數(shù)據(jù)庫的交互操作，更加深入的知識可以參考其它各種SQL數(shù)據(jù)庫操作指令的描述及說明，本文僅給出簡單實(shí)例。

1 SQL數(shù)據(jù)庫自身的設(shè)置

首先運(yùn)行Microsoft SQL Server 2005的管理工具SQL Server Management Studio，服務(wù)器選擇“計(jì)算機(jī)名WinCC flexible”，進(jìn)入SQL數(shù)據(jù)庫管理界面，并通過右鍵點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)庫”添加自己的數(shù)據(jù)庫名為“JL”，其中各選項(xiàng)保持默認(rèn)設(shè)置即可，添加完成后結(jié)果如圖1所示。

在對象資源管理器中點(diǎn)擊“安全”展開樹狀圖，通過右鍵登錄名來建立我們需要的用戶并設(shè)定其權(quán)限，其目的是防止其它非法用戶對我們的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，具體權(quán)限可根據(jù)各種不同的實(shí)際應(yīng)用需求進(jìn)行設(shè)置。這里我們建立用戶“JLUser”，登錄方式選擇 SQL身份驗(yàn)證，設(shè)置并二次確認(rèn)該用戶的登錄密碼，這個(gè)密碼在后期WinCC flexible腳本中需要用到，只有兩者一致才能夠建立起與SQL數(shù)據(jù)庫的連接從而完成對其的操作。默認(rèn)數(shù)據(jù)庫選擇我們建立的“JL”，服務(wù)器角色選擇“sysadmin”，這里可根據(jù)具體實(shí)際使用要求進(jìn)行設(shè)置。完成后分別如圖2，圖3所示。

圖1

圖2

圖3

通過以上操作，我們在SQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中建立了自己所需要的數(shù)據(jù)庫，創(chuàng)建了用戶，并對其設(shè)置了權(quán)限。但在該數(shù)據(jù)庫中并沒有任何表以及操作，這些將全部通過WinCC flexible的腳本運(yùn)行系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，這也正是這種方法的靈活性所在，可以最大限度的來滿足我們在實(shí)際工程中各種復(fù)雜的應(yīng)用。

2 建立WinCC flexible和SQL數(shù)據(jù)庫的連接

我們是通過數(shù)據(jù)源管理器ODBC來實(shí)現(xiàn)WinCC flexible和SQL數(shù)據(jù)庫的連接的。ODBC是開放數(shù)據(jù)庫互連Open Database Connectivity的縮寫，是微軟公司開放服務(wù)結(jié)構(gòu)(WOSA，Windows Open Services Architecture)中有關(guān)數(shù)據(jù)庫的一個(gè)組成部分，它建立了一組規(guī)范，并提供了一組對數(shù)據(jù)庫訪問的標(biāo)準(zhǔn)API(應(yīng)用程序編程接口)。所有的數(shù)據(jù)庫操作由對應(yīng)的DBMS的ODBC驅(qū)動(dòng)程序完成。也就是說，不論是FoxPro、Access還是Oracle數(shù)據(jù)庫，均可用ODBCAPI進(jìn)行訪問。由此可見，ODBC的最大優(yōu)點(diǎn)是能以統(tǒng)一的方式處理所有的數(shù)據(jù)庫。ODBC本身也提供了對SQL語言的支持，用戶可以直接將SQL語句送給ODBC。

首先打開數(shù)據(jù)源管理器ODBC，其位于“設(shè)置 > 控制面板 > 管理工具”。選擇最左側(cè)標(biāo)簽欄“用戶DSN”，點(diǎn)擊添加按鈕，選擇SQL Sever，并點(diǎn)擊完成，如圖4所示。

圖4

單擊完成后，會(huì)自動(dòng)彈出配置窗的第一窗口，在該窗口內(nèi)主要有三項(xiàng)設(shè)置：數(shù)據(jù)源名稱，數(shù)據(jù)源描述，以及服務(wù)器。第一項(xiàng)數(shù)據(jù)源名稱可隨意設(shè)定，這里設(shè)置為winccflexibleJLTEST，需注意的是該名稱即是在WinCC flexible腳本編程時(shí)所調(diào)用的數(shù)據(jù)源名稱，二者必須完全相同。第二項(xiàng)數(shù)據(jù)源描述則可以完全隨意填寫，也可不填。第三項(xiàng)服務(wù)器是指該數(shù)據(jù)源所連接的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，我們選擇本地計(jì)算機(jī)上的WinCC flexible服務(wù)器，即“計(jì)算機(jī)名WinCC flexible”，注意這里也可以選擇網(wǎng)絡(luò)上的其它計(jì)算機(jī)，甚至Internet上的計(jì)算機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)將過程數(shù)據(jù)歸檔記錄到異地的專用數(shù)據(jù)服務(wù)器上，如圖5所示。

圖5

點(diǎn)擊下一步，進(jìn)入SQL Sever 登錄驗(yàn)證選項(xiàng)，選擇“使用用戶輸入登錄ID和密碼的SQL Sever驗(yàn)證”。然后選中下面“連接SQL Sever以獲取其它配置選項(xiàng)的默認(rèn)設(shè)置”，同時(shí)輸入在SQL管理工具中設(shè)置的用戶名和密碼，這樣在下面的配置過程中數(shù)據(jù)源管理器ODBC將自動(dòng)連接SQL Sever，從中讀出其設(shè)置，而無需再手動(dòng)填寫，如圖6所示。

圖6

接下來所有設(shè)置窗口均直接點(diǎn)擊下一步，直至完成。在最終點(diǎn)擊“完成”按鈕后，會(huì)彈出該數(shù)據(jù)源的配置列表，經(jīng)核對無誤后可以點(diǎn)擊該窗口左下角“測試數(shù)據(jù)源”按鈕，系統(tǒng)將按照剛才的設(shè)置來對該數(shù)據(jù)源自動(dòng)進(jìn)行檢測，顯示檢測步驟并給出最終檢測的結(jié)果，如圖7所示。

圖7

至此，在數(shù)據(jù)源管理器ODBC中添加了名為winccflexibleJLTEST的數(shù)據(jù)源，它指向本地計(jì)算機(jī)的WinCC flexible 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的名為JL的數(shù)據(jù)庫，當(dāng)前該數(shù)據(jù)庫為空數(shù)據(jù)庫，其中既沒有任何用戶表，也沒有任何操作，對該數(shù)據(jù)庫的所有操作將在WinCC flexible 的腳本運(yùn)行系統(tǒng)中完成。

3 WinCC flexible對SQL數(shù)據(jù)庫的腳本操作

由于關(guān)于SQL數(shù)據(jù)庫操作指令介紹的文檔和資料較多，參考查閱較為方便，這里僅給出一個(gè)簡單實(shí)例進(jìn)行說明，更加復(fù)雜的應(yīng)用需讀者自行學(xué)習(xí)研究。

實(shí)例描述：當(dāng)軋機(jī)速度穩(wěn)定達(dá)到150m/min時(shí)自動(dòng)檢查數(shù)據(jù)庫中是否具有名為“參數(shù)150”的記錄表，如果沒有，則在數(shù)據(jù)庫中添加該表，并在表中寫入當(dāng)前卷材的一些相關(guān)數(shù)據(jù)記錄。如果數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)存在該表，則在該表中添加當(dāng)前卷材的一些相關(guān)數(shù)據(jù)記錄。

在WinCC flexible中添加并編寫腳本如下。

Dim conn, rst ’定義變量conn和rst

Set conn = CreateObject("ADODB.Connection") ’創(chuàng)建一個(gè) Connection 連接的實(shí)例

Set rst = CreateObject("ADODB.Recordset") ’創(chuàng)建一個(gè) Recordset 數(shù)據(jù)集的實(shí)例

conn.Open "Provider=MSDASQL;Persist Security Info=False;User ID=JLUser;

pwd= JLUser1000;Data Source=winccflexibleJLTEST"

’使用 Connection 集合的 Open 方法與數(shù)據(jù)庫建立連接，其中參數(shù)User ID和pwd的賦值必須和前面建立數(shù)據(jù)庫時(shí)設(shè)置的用戶名以及密碼相符，參數(shù)Data Source則是在數(shù)據(jù)源管理器ODBC中建立的數(shù)據(jù)源的名稱

Dim sql ’定義變量 sql

sql="If object_id('參數(shù)150') is null " &_

" begin " &_

" CREATE TABLE 參數(shù)150 ( 采集時(shí)間 datetime , 卷號 CHAR(12) )"&_

" INSERT INTO 參數(shù)150 VALUES ( getdate() , '"&SmartTags("觸摸屏字符串轉(zhuǎn)換DB.PI_CoilID")&"')"&_

" end " &_

’以上操作檢查數(shù)據(jù)庫中如果沒有表“參數(shù)150”則在數(shù)據(jù)庫中建立該表，并在表中寫入數(shù)據(jù)記錄

" Else " &_

" INSERT INTO 參數(shù)150 VALUES ( getdate(), '"&SmartTags("觸摸屏字符串轉(zhuǎn)換DB.PI_CoilID")&"')"

’以上操作檢查數(shù)據(jù)庫中如果已經(jīng)具有表“參數(shù)150”則在其中添加數(shù)據(jù)記錄

Set rst = conn.Execute(sql) ’執(zhí)行以上對數(shù)據(jù)庫的操作

在腳本編寫完成后，只要軋機(jī)速度達(dá)到150m/min時(shí)在WinCC flexible中給其一個(gè)觸發(fā)信號，便可自動(dòng)在SQL數(shù)據(jù)庫中記錄當(dāng)時(shí)料卷的相關(guān)數(shù)據(jù)。