西门子PLC进行连续数据采集、时序和故障追踪的方法
西门子可以通过博图软件进行PLC数据的采集和状态记录,但是,仅适用于S7-1200和S7-1500,且不能连续录波。如果需要连续记录PLC内的数据,或者进行长时间的时序和故障追踪,可以采用第三方的软件(具体请参考文章)。国外的有PLC-ANALYZER、IBA等,价格较高,无法免费使用。国内的PLC-Recorder,免费功能强大,入门简单。下面将简单介绍一下利用该软件对西门子各种PLC(S7-200、S7-200SMART、S7-1200、S7-1500、S7-300、S7-400、LOGO!)进行录波的操作方法。
一、配置和采集
1、通道配置
通道就是需要访问的PLC设备,此处可以创建多达16个PLC设备,同时进行记录。点击按钮1可以调出通道配置的画面,进行通道的各种操作。按2可以打开每个通道的子画面(3),进行通道的配置,此处可以输入IP地址,PLC类型、CPU的位置(其中每种PLC都有自己的默认参数,如无特殊需要,不要修改。)、采集周期、是否**(是否投入录波)等。
2、变量配置
设定好目标设备后,就需要为每个设备添加采集变量,点击按钮1,就进入了变量配置界面(2)。
在这个界面里,可以为每个通道添加自己的变量,确定名称、地址、数据类型等一系列信息。然后按“+”按钮就可以进行添加。如果新增个数大于1,则会自动新增指定个数的变量,每个变量的地址都会根据变量类型进行自动偏移,非常适合大量添加的场合。比如:需要添加I0.0-I1.7,只需要将第一个变量的地址写成I0.0,数量选择16,即可自动添加16个变量。
界面中有“非显示变量”和“显示变量”两个列表,变量可以在两个列表之间方便地移动。显示变量列表里的变量将在录波时实时显示(两个列表里的变量都将进行录波。为了减少CPU资源的占用,请尽可能减少在线显示变量的数量)。
对于西门子设备,可以监控的变量区域包括:I、Q、M、DB、V(对于S7-200、S7-200SMART)。地址的表达方式包括两种:模糊方式和准确方式。举个例子:我们习惯的MD4就是一种模糊方式,它可能表示长整型、也可能表示浮点数。对于准确方式,变量在PLC里的地址由本栏的起始地址和后面的类型来唯一确定。比如,MD4的准确表达可能是:起始地址M4,类型:float。我们可以按照工控人员习惯的方式输入模糊地址,系统会自动转变成准确地址。如果需要确定类型,或地址错误,都会醒目提醒。下表为西门子变量类型与本软件变量类型的对照表:
本软件支持 类型 |
长度 |
控制器数据类型 (西门子) |
bool |
1位 |
Bool |
byte |
1字节 |
Byte,USint,Sint |
char |
Char |
|
short(int16) |
2字节,单字 |
Int |
ushort(uint16) |
Uint |
|
int(int32) |
4字节,双字 |
Dint |
uint(uint32) |
UDint |
|
float(real) |
Real |
|
long(int64) |
8字节 |
|
ulong(uint64) |
|
|
double |
LReal |
3、启动录波
在配置好通道和变量后,即可启动录波(点击带有红点的按钮)。
启动录波后,软件将首先与PLC建立连接,然后逐个变量检查是否可以访问,如果遇到错误,会进行提醒,并终止连接。如果检查无误,将开始连续记录。红圈的位置将显示当前未存储的采样次数(在时间到后,将存储入磁盘,并重新计数)。下方的加减按钮可以调整实时曲线的显示范围。
再次点击红点按钮后,即可停止采集,最后未存储的数据将被存入磁盘,并进行完整显示。
二、离线波形的使用
停止录波后,可以打开任何历史波形,进行查看、搜索分析、标记、导出等各种操作。如果需要在录波的同时打开离线波形,可以直接用资源管理器找到波形文件,双击即可打开。
1、显示区域控制
可以进行点位显示、网格显示、实时统计的功能控制。
2、波形标注
可以为波形进行时段、脉宽、数据点等标注:
3、数值搜索
该功能可以对于所有变量(不管是否显示)进行特定条件的搜索,并进行光标的定位。
4、文件打开
软件提供功能丰富的文件打开方式:
- 直接打开:将保存时的显示格式、标记内容等完整打开。
- 匹配打开:利用当前调整好的显示格式(比如,哪些变量显示、显示的颜色、高度、顺序等等)打开新的数据文件,这样可以确保连续分析文件。
- 快速浏览:将遍历数据文件所在的目录,然后通过前后按钮可以快速切换数据文件,此时,采取直接打开的方式。
- 匹配快速浏览:将利用匹配模式进行文件的快速浏览。大量文件快速查看时,极为方便。
自己调整好的图形显示配置可以作为项目文件单独保存。
5、保存和导出功能
调整过的波形文件有多种导出方式,可以图形复制、长图复制(在显示界面之外的图形也可以一起复制,下图可见效果)。也可以局部或者完整导出数据,进行二次分析。
三、小结
以上仅简单介绍了软件的录波方法和主要功能,细节还需查看手册和功能教程。本软件为PLC数据采集,时序分析,故障追踪等提供了便利条件,操作也符合中国工程师的习惯,是国外专业录波软件的不错替代。