让PLC数据飞到数据库中 让plc数据飞到数据库中

前 言：

近年来。随着工业生产现场数据采集需求的增多，客户对于数据采集的方式也提出了多种要求。将PLC数据直接采集到数据库便是其中一种。

伟联科技WL-320E-M边缘计算模块支持对MySQL/SQLServer/Influxdb等数据库的增、删、查、改等基本操作。本文以MySQL为例介绍如何通过伟联科技边缘计算网关将PLC/仪表/DCS等现场生产设备的数据直接采集后存储到数据库中。这种采集和存储不会影响到生产现场PLC及SCADA系统。无需编写PLC程序和SCADA软件脚本。

MySQL数据库可以部署在边缘计算模块内，也可以位于局域网或云端。如果MySQL数据库不在边缘计算模块内部署，需要MySQL数据库开放局域网用户访问的权限。本文以MySQL 8.0为例。

在边缘计算模块中，有专门用于连接MySQL数据库的节点，在边缘计算模块左侧节点选择区域内，找到存储分组，拖拽mysql节点到流程图上，双击配置mysql连接信息。本文中已经在局域网内192.168.2.47/24地址的计算机上安装好了MySQL数据库，并且对root用户配置了局域网设备访问的权限，直接连接即可。

边缘计算模块除了可以将内部数据写入到数据库外，还可以将外部读取回来的PLC数据写入到数据库，该功能可作为数据采集利器实现多远数据采集后依次写入到数据库中，便于后期查看和利用。

在PLC数据写入数据库之前，需要设计数据库表的存储格式，一般对于PLC数据来说，可以存储为行表格式或列表格式。

行表格式：以时间、标签名、标签值最为字段，每个标签及数值作为记录存储到数据库表中。如下：

列表格式：以时间、每个标签名为字段，每个标签及数值作为记录存储到数据库表中。如下：

用户可根据自己实际需要选择数据存储方式，两种方式在读取数据库时SQL语句不同，其余无实质差异。本文中以列表格式举例说明。

在名为wiscada的数据库中创建一个名为PLCData的表

create table  wiscada.PLCData (id bigint not null
auto_increment,RecordTime datetime,TestFloat_0 real,TestFloat_1 
real,TestFloat_2 real,TestFloat_3 real,TestFloat_4 real,primary key(id)) 
ENGINE = innodb default charset=utf8mb4;

该语句意思为在wiscada数据库内创建名为PLCData的表，该表包含字段id（bigint数据类型，不允许空值，自动增加）、字段RecordTime(datetime类型，不允许空值)、字段TestFloat_0-TestFloat_4(real类型，不允许空值)，另外该表的主键为字段id。

特别注意：本文中只创建了以上几个字段示例，更多的字段需要手动增加到创建表的语句中，在使用列表格式记录时，务必要提前规划好字段名称和字段数量，提前将使用到的字段都添加进去，后期增加会影响之前的数据记录。

也可以使用MySQL Workbench软件通过图形化方式创建数据表。

执行完毕后可以看到已经创建了数据表

数据表创建完成后，可以使用边缘计算模块向该表内写数据。

本例中以Rockwell L33ERM型号PLC为数据采集节点，将PLC内数据采集后插入到MySQL数据库中，实现连续稳定插入。

PLC IP地址为192.168.2.250/24，使用eth ip in节点先将PLC内数据读取回来。

配置ETH-ip in节点读取数据，本文读取100个标签。

使用debug节点可以看到读取回来的数据

读回来的数据为对象类型，每一个PLC标签都是一个对象元素。

注意：在使用边缘计算模块向数据库内写数据的时候，需要注意写入的频率，这个频率一方面会影响到数据库的记录量，另一方面，太快的频率有可能会导致数据库响应缓慢。因此，需要使用一种方法控制写入数据库的节奏。

使用inject节点的周期性触发并输出自定义信号功能和function节点自定义JS函数的功能以及WiEdge系统内全局变量特性，配合起来可实现任意时间周期触发数据记录到数据库。

节点排布如下：

其中，读取PLC数据节点配置参考本文不在赘述。

写数据控制为inject节点，周期性输出方式，本文定义周期输出RecordStart字符串：

Function节点为整理接收的PLC数据为到SQL语句内，本文使用代码如下：

var CurTime //定义当前时间变量
var strSQL  //定义变量
//定义全局变量存储标签值，有多少向数据库写的标签就需要定义多少这种全局变量
var TestFloat_0 = context.get('TestFloat_0') 
var TestFloat_1 = context.get('TestFloat_1')
var TestFloat_2 = context.get('TestFloat_2')
var TestFloat_3 = context.get('TestFloat_3')
var TestFloat_4 = context.get('TestFloat_4')

//判断当前接受的消息是否是记录触发消息
if(msg.payload == "RecordStart")
{
    msg.payload = null;  //如果是记录触发消息，则清除该消息，不返回任何结果
    
    RecordTag()   //调用记录子函数
    return msg;   //函数节点输出
}
else   //如果接收的消息不是记录触发消息，为正常的数据，将消息传递给全局变量
{
    
    TestFloat_0 = msg.payload["TsetFloat[0]"];  //获取上一节点读取到的标签值
    TestFloat_1 = msg.payload["TsetFloat[1]"];  //获取上一节点读取到的标签值
    TestFloat_2 = msg.payload["TsetFloat[2]"];  //获取上一节点读取到的标签值
    TestFloat_3 = msg.payload["TsetFloat[3]"];  //获取上一节点读取到的标签值
    TestFloat_4 = msg.payload["TsetFloat[4]"];  //获取上一节点读取到的标签值
    context.set('TestFloat_0',TestFloat_0)  //将获取的消息传递给全局变量
    context.set('TestFloat_1',TestFloat_1)
    context.set('TestFloat_2',TestFloat_2)
    context.set('TestFloat_3',TestFloat_3)
    context.set('TestFloat_4',TestFloat_4)
}

//定义数据记录子函数
function RecordTag()
{
    
    CurTime = getCurrentDate(2) //取精确到秒的日期时间
    strSQL="insert into PLCData (RecordTime,TestFloat_0,TestFloat_1,TestFloat_2,TestFloat_3,TestFloat_4)  values ( '" + CurTime + "'," + TestFloat_0 + "," + TestFloat_1 + "," + TestFloat_2 + "," + TestFloat_3 + "," + TestFloat_4 + ")"  //举例SQL语句
    msg.payload = strSQL  //将SQL语句返回给节点输出函数
    
}

function getCurrentDate(format) //获取当前日期时间函数
{
      var now = new Date();
      var year = now.getFullYear(); //得到年份
      var month = now.getMonth();//得到月份
      var date = now.getDate();//得到日期
      var day = now.getDay();//得到周几
      var hour = now.getHours();//得到小时
      var minu = now.getMinutes();//得到分钟
      var sec = now.getSeconds();//得到秒
      month = month + 1;
      if (month < 10) month = "0" + month;
      if (date < 10) date = "0" + date;
      if (hour < 10) hour = "0" + hour;
      if (minu < 10) minu = "0" + minu;
      if (sec < 10) sec = "0" + sec;
      var time = "";
      //精确到天
      if(format==1){
        time = year + "-" + month + "-" + date;
      }
      //精确到分
      else if(format==2){
        time = year + "-" + month + "-" + date+ " " + hour + ":" + minu + ":" + sec;
      }
      return time;
}

传递SQL语句节点为change节点

最后为MySQL连接节点。

注意，读取其他PLC时，与本文类似，主要判断其他PLC节点读取后输出的结果类型。

在MySQL数据库里面查看写入的数据，本文以5秒周期记录PLC数据到数据库。

在实际使用中，需要估算数据库存储一定时间后占用计算机硬盘的大小，数据库本身会压缩数据，所以，以测试记录一定时间后查看实际占用硬盘的数据估算最为准确。

//以下代码在MySQL管理器里面运行即可，注意单引号类型，必须为英文格式

查看MySQL内数据库占用硬盘大小

SELECT CONCAT(TRUNCATE(SUM(data_length)/1024/1024,2),'MB') AS data_size,
CONCAT(TRUNCATE(SUM(max_data_length)/1024/1024,2),'MB') AS max_data_size,
CONCAT(TRUNCATE(SUM(data_free)/1024/1024,2),'MB') AS data_free,
CONCAT(TRUNCATE(SUM(index_length)/1024/1024,2),'MB') AS index_size
FROM information_schema.tables WHERE TABLE_SCHEMA = 'wiscada'

代码中，wiscada为MySQL数据库名

查看MySQL内某个表占用硬盘大小

//以下代码在MySQL管理器里面运行即可，注意单引号类型，必须为英文格式

SELECT CONCAT(TRUNCATE(SUM(data_length)/1024/1024,2),'MB') AS data_size,
CONCAT(TRUNCATE(SUM(max_data_length)/1024/1024,2),'MB') AS max_data_size,
CONCAT(TRUNCATE(SUM(data_free)/1024/1024,2),'MB') AS data_free,
CONCAT(TRUNCATE(SUM(index_length)/1024/1024,2),'MB') AS index_size
FROM information_schema.tables WHERE TABLE_NAME = 'plcdata'

代码中，plcdata为MySQL内数据库表名称

获取表或者数据库在一定时间内占用硬盘情况后，可计算机几年内总共会占用多少硬盘。

未完待续