一種在MES中大數據量的PLC與SQL數據庫連接的方案

一、簡介

隨著制造業中工業4.0方案的推行，制造業工廠數字化建設中的數據采集功能升級

為MES（生產過程執行系統）的需求日益迫切，為實現制造業工廠產線中的PLC

邏輯控制單元與SQL數據庫的大數據交換功能，我們專門開發了一種在MES中交換

大數據量的解決方案，該方案實現了無中間硬件橋接，無組態軟件中間運行的快速

雙向交換數據功能，僅使用很小的后臺服務程序就可以實現PLC實時與SQL交換

數據并記錄保存功能。這一切流暢的雙向數據交換背后，是隱形的數據橋梁

（軟網關BomGW v1.0后臺服務系統），廣泛應用于各行各業。

此系統的目的在于實現數據庫與PLC之間動態數據交換功能。

二、軟硬件配置

本功能適用于西門子全系列PLC和觸摸屏、以及帶modbus TCP/IP通訊接口的設備

作為數據采集設備端。僅需要一臺安裝SQL SERVER數據庫的PC電腦作為存儲端，

即可搭建起一個完整的工業數據交換系統。

按照數據交換方向劃分，可以分為上傳記錄數據功能和下載參數數據功能。

本文提供了可以上傳數據記錄的簡易實例和說明，配置如下：

西門子1214CPU一臺，（編程軟件用博圖v16，示例程序見下載地址）

電腦一臺（安裝有SQL SERVER數據庫 ），

以及BomGw v1.0軟網關后臺服務程序。

下載地址：http://wuhanbomai.com/index.html 

三、上傳數據記錄功能說明

對于大型生產工廠的控制流程中，會在PLC控制器中產生很多過程數據

（電流、溫度、蒸汽流量、壓力狀態等），為了快速保存這些數據，需要建立

一個PLC類的數據采集端（即在PLC的地址空間中創建DB數據塊）。

現以某工廠為例，其在生產PLC中創建了4個DB數據塊的數據結構，建有110個

數據組，每組數據分配若干個分項數據。

某示例如下：

BD180，布爾觸發功能位，每組有32個觸發單元；

DB181，短整型記錄數據，每組有10個記錄數據；

DB182，浮點型記錄數據，每組有7個記錄數據；

DB183，布爾狀態記錄位，每組有32個記錄狀態位；

（DB塊的編號可自定義，但需要連續編號）

DB180中的布爾量是起到觸發記錄的功能，當32個中任意一個布爾位數據變化時，

均會觸發一次數據庫的記錄動作，寫入指定數據庫表中的記錄值為當前4個

DB180、DB181、DB182、DB183中所對應組中存儲的值。通過這種方式，

我們就可以將生產過程中快速變化的諸多數據、狀態實時記錄下來。源源不斷的

給MES系統提供可分析的數據。實測并發可達到毫秒級的數據采集與記錄。

（DB180觸發數據塊）

四、下載控制參數功能說明

  在工廠生產過程中，有些主機設備啟動時可以預設一些非固定參數，這是適用于

高級智能生產模式，從SQL數據庫中向PLC中寫入數據的的功能就凸顯出來。此

功能需要建立一個PLC類的數據接收端（即在PLC的地址空間中創建DB數據塊）。BomGw v1.0軟網關后臺服務程序會將指定數據庫表中的字段下載到DB塊里面，可以實現數據庫控制plc的功能。

五、總結

  通過上述說明，可以發現我司的BomGw v1.0軟網關后臺服務程序，可以實現MES

數據庫與PLC的無縫數據交換，舍卻了傳統的硬件網關設備，簡化了使用方法，

隨著硬件網關的減少，系統的可靠性、穩定性會增強，同時大數據量的傳輸成為

可能，這也成為了此方案的顯著優勢。