PDA数据采集处理系统应用研究

1、安钢S7TCPIDPDA数据采集处理系统应用研究文/贾洪亮【摘要】安钢股份公司第二炼轧厂在具有以太网通讯接口的SIEMENSS7系列PLC系统上开发应用S7TCPIDPDA数据采集处理系统，实现生产故障处理信息化和数据库化。【关键词】S7TCPIDPDA系统数据采集数据处理1.概述安钢股份公司第二炼轧厂一级自动化系统应用SIEMENS公司S7系列PLC较多,为解决S7一级自动化系统没有数据采集和处理系统,缺少故障分析和处理监控信息难题,在第二炼轧厂所有具有以太网通讯接口的S7系统开发应用S7TCPIDPDA数据采集处理系统,实现生产故障处理信息化和数据库化。2. 系统设计安钢股份公司第二炼轧厂

2、设计开发应用的S7TCPIDPDA数据采集处理系统采样周期最高可达1ms,受S7程序扫描周期和网络传输速率的影响，通过TCP/IP采集，采样周期约100ms。根据各区域S7系列PLC系统信号点数和数据采集点数需求，选型设计为ibaPDA-V6-1024点信号采集方案。图1系统结构示意图系统选用一台双CPU处理器，集成10/100Mbit网卡，256MB以上显卡，3.5GDDR-RAM以上内存，1T硬盘，带DVD刻录机高配置计算机作为S7TCPIDPDA数据采集和处理系统的服务器（PDAServer）。PDA服务器应用于数据采集、机器测试和试运转及数据分析等，操作系统支持MicrosoftWin

3、dowsXPProf操作系统。在服务器上安装S7TCPIP解析软件包ibaPDA-Interface-S7-Analyzer和数据在线、离线分析软件ibaAnalyzer；在S7系列PLC系统机架上进行硬件配置，配置CP343-1/CP443-1以太网通讯接口模板，PDA与S7-300/400系列PLC之间通过CP343-1/CP443-1进行TCP/IP通讯连接，用于解析报文和发送变量请求，数据传输格式为VIP_32_integer和VIP_32_real，最快的更新周期取决于PLC-CP和所选择的信号数量。PDA系统标准的采样周期可达1ms，受S7系统程序扫描周期和网络传输速率的影响，通常

4、采样周期约100ms，数据更新周期为100ms或稍慢。配置系统，首先把S7PLC与PDA服务器连接到同一网络中，分配不同的以太网网址，然后在PDA软件中进行相应配置就可以实现对S7PLC的数据采集。数据采集需要PDA-V6-1024数据记录软件，然后使用ibaPDA-Interface-S7-Analyzer软件包，用于解析S7PLC的数据格式。连接PDAServer与S7PLC的CP模块的数据通讯电缆选择屏蔽双绞线。3. 系统介绍PDA-V6-1024软件是一个大范围数据采集和测量的软件工具,是基于PC的1024模拟通道和数字通道数据采集和数据存储系统,同时采集的信号数量为1024点。系统采

5、用了客户端/服务器结构，客户端可远程对服务器进行配置，包括硬件、通讯、存储方案等。客户端程序和服务端程序互相独立可以安装在不同的计算机上基本包包含了一个客户端和一个服务器端。PDA-V6-1024软件可自动检测连接的iba硬件，即插即用。采集信号分组的组数量不受条件限制，支持无限多个记录器，支持用公式生成虚拟信号（非通过硬件真实采集来的信号），对虚拟信号的支持与真实信号相同，可用来设定手动触发和自动条件触发条件。功能强大的系统诊断ibaAnalyzer软件是德国iba公司出品的一套功能强大的数据分析软件。由iba的数据、信号在线采集软件PDA-V6-1024生成的数据文件（iba*.dat文件

6、）可被ibaAnalyzer在线或者离线分析，可以对已记录的数据进行回放和编辑。在实际上应用中，数据采集服务器，如PDA往往连接在一个局域网中，其他用户可以访问这台服务器上的文件，对他们感兴趣的数据进行进一步的处理。或者，在一个数据文件还不完整时（比如，PDA还在往文件中写入数据）也可以用ibaAnalyzer对已经储存的信息进行分析。此外，我们也可以配置PDA,使之自动启动ibaAnalyzer并对最新的数据文件用预先定义好的分析模版分析。ibaAnalyzer软件可以自动识别数据格式（EDAS-DOS或压缩了的PDA），分析DOS格式和压缩的PDA数据文件，可选择Y/T、Y/X和FFT的视

7、窗显示，图形分析X-Y轴向可步进放大和缩小，数据过程可用内置公式编辑器进行计算，对文件的在线和离线分析软件ibaAnalyzer是分析数据的有力工具。ibaAnalyzer还可以根据需要赋予多个通道相同或者不同的纵坐标，可以把信号波形放大，直到每个采样点都清晰可见。图2ibaAnalyzer分析软件截图4.系统特点4.1 客户端-服务器结构在客户端-服务器结构中，系统配置、数据采集、数据存储、实时数据显示可以分布在不同的计算机中。服务器负责数据采集和存储，客户端进行显示，如果有足够的权限，客户端也可以对服务器进行配置。4.2 多客户端功能一台服务器可以同时被多台客户端访问，因此，服务器采集的信

8、号可以同时在多台不同的客户端计算机上显示，并且，每台计算机还可以显示不同的信号。同样，和服务器联网的任何一台计算机都可以对服务器进行配置。如果网内有多台服务器，那么只要一台客户端计算机就已完成对所有服务器的配置。4.3 海量的信号处理能力新版本的PDAV6根据采集的信号数量分为256、1024、2048和无限几种授权方式。与过去的PDA版本不同，V6不再区分模拟信号或者数字信号，只要总信号数量不超过授权数量即可。4.4 采样速度灵活可调对于一般的采样，速度可以从1毫秒到1000毫秒连续可调；对需要高速采样的环境，采样速度可达50微秒（每个通道都为50微秒）.4.5 配置简单，即插即用所有的配置

9、设定都可以通过I/OManager完成，界面清晰简单。ibaPDA-V6还会自动检测连接的硬件，如果在授权中包含该硬件的使用许可便可立即使用。4.6 通讯在线诊断在I/Omanager中还提供一个诊断界面，用来察看连接的电缆/光缆是否正常，连接的PLC是否正常等，方便用户诊断系统状态。4.7 数据源类型丰富新版本的PDA可以接受如Fob,PROFIBUS,TCP/IP,OPC，ReflectiveMemory等多种数据源/接口。4.8 更强大的TechnostringTechnostring是一串ASCII字符串。它可以为PDA提供与生产流程相关的信息，把数据采集与生产流程整合起来。它可以由二级计算机或者其他设备通过标准接口发送给PDA。PDA记录的数据文件中也