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数据记录功能

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软件编程
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S7-1500

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数据记录
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发布时间：2024年01月18日

本章节介绍了数据记录的功能、使用示例以及常见问题。

一、数据记录概述

S7-1500全系列CPU都支持数据记录功能，在用户程序中可使用数据记录指令，将过程值保存到数据日志文件中。

可以用 “Data Logging” 指令将过程数据值存储在永久性日志文件中，数据日志文件按照标准 CSV 格式存储在S7-1500 CPU 存储卡中。

使用S7-1500 CPU内置的 Web 服务器，可管理数据日志文件，实现数据日志文件的下载、清空和删除；或将数据日志文件传送到PC，使用标准电子表格工具（如Excel）分析数据。还可以通过读卡器直接打开存储卡来访问和管理数据日志文件。

图1. 数据记录

二、S7-1500数据记录实验环境和内容

在本应用实例中，通过以下产品进行数据记录功能组态，实现数据记录的创建以及管理日志文件。

软件：

TIA V15.1

Internet Explorer 11

硬件：

CPU 1511C-1PN V2.6

SIMATIC MC 24M

实验内容将数据日志文件存储在 S7-1500 CPU 装载存储器中，使用PLC Web 服务器进行管理为例，实现下述功能：

1.执行“DataLogging”指令集将产品型号“Type”，长度“Length”，宽度“Width”三个变量值写入到数据日志文件；

2.当写入的条数达到设定的3条记录条数时，自动关闭该数据日志文件；

3.当写入的条数达到设定的3条记录条数时，可选择以下两种情况之一再分别写入数据记录：

情况一：如果旧的变量值允许被新的变量值覆盖，再打开这个数据日志文件，循环写入1条数据记录；

情况二：如果想保存之前的变量值，创建一个新的数据日志文件，再写入1条新的数据记录。

三、S7-1500 数据记录组态

1、数据记录创建

1.1、数据记录的程序指令

Data Logging 用于在程序中创建、打开、写入、清空、关闭、删除以及新建数据记录。从 “指令” →“扩展指令” →“Data Logging” 下可调用相关功能指令。如下图2所示

图2. Data Logging指令

1.2、创建全局数据块及变量

数据记录的输入数据值将存储在自定义结构体 “Data” 中：

DataLogName (String)：该变量包含同时用作 CSV 文件名的数据日志名称。
DataLogID (DWord)：调用 “DataLogCreate” 指令时，将数据记录 ID 写入该变量中。 “DataLogCreate” 指令会自动分配数据记录的 ID，在其它 DataLog 指令中，可使用变量 “DataLogID” 寻址该数据记录。
Header (String)：该变量中包含数据日志的标头，即数据记录的各列名称。
Data (Struct)：该变量中包含将写入数据日志的 3 个过程值。每次写入一个记录时，都会将当前值写入一个新记录中。

图3. 全局数据块

1.3、创建数据记录

调用指令 “DataLogCreate”，可在装载存储器的 “\DataLogs” 目录下创建一个新的数据记录文件，通过以下输入参数调用该指令：

REQ (BOOL)：REQ =“TRUE”上升沿时，创建数据日志。
RECORD (3)：在数据日志中，最多可写入 3 个数据记录。之后，将覆盖最旧的数据记录。
FORMAT (1)：将数据日志创建为 CSV 文件。
TIMESTAMP (1)：启用：将自动创建数据记录的两个附加列（日期和时间）。每次执行 “DataLogWrite” 时，都将当前时间戳写入数据记录中。
NAME (VARIANT)：指向数据块 “DataLog” 中变量 “DataLogName” 的指针。
ID (DWORD)：指向数据块 “DataLog” 中变量 “DataLogID” 的指针。
HEADER (VARIANT)：指向数据块 “DataLog” 中变量 “Header” 的指针。
DATA (VARIANT)：指向数据块 “DataLog” 中变量 “Data” 的指针。

图4. 创建数据记录

1.4、写入数据记录

通过 “DataLogWrite” 指令，可将数据记录写入当前的数据日志中。通过 ID 参数，可选择待写入数据记录的数据日志。该指令将创建一条新的数据记录，在创建数据记录时并通过 DATA 参数指定其格式。

REQ (BOOL)：REQ =“TRUE”上升沿时，创建数据日志。
ID (DWORD)：指向数据块“DataLog”中变量“DataLogID”的指针。

图5. 写入数据记录

1.5、当写入的条数达到设定的记录条数时，可选择以下两种情况之一再分别写入数据记录

情况一：循环写入数据记录，在指令 “DataLogCreate” 参数 RECORDS 中，可指定数据日志中所存储数据记录的最大数目，如果达到了数据日志中数据记录指定的最大数目，再次写入时则覆盖最早的数据记录，以此实现循环记录。

如果需要写入已关闭的数据日志，可使用指令 “DataLogOpen” 打开存储卡上的现有数据日志，可通过数据日志的 ID 或名称，选择需打开的数据日志，最多可同时打开 10 个数据日志。通过以下输入参数调用该指令：

REQ (BOOL)：REQ =“TRUE”上升沿时，创建数据日志。
Mode(0)：MODE=“0” 保留数据日志中的数据记录；MODE=“1” 删除数据日志的数据记录，但保留标题。
NAME (VARIANT)：指向数据块 “DataLog” 中变量 “DataLogName” 的指针。
ID (DWORD)：指向数据块 “DataLog” 中变量 “DataLogID” 的指针。
DATA (VARIANT)：指向数据块 “DataLog” 中变量 “Data” 的指针。

图6. 打开数据记录

情况二：新建数据记录，

通过指令 “DataLogWrite” 状态位为 “16#0001” 来判断数据日志已满，执行指令 “DataLogClose” 来关闭已满数据日志，并使用指令 “DataLogNewFile” 来创建新的数据日志文件，可创建一个属性与现有数据日志相同的新数据日志，将允许保留现有数据记录的内容。调用时，该指令将在存储卡中创建一个新的数据记录，日志名称在 NAME 参数中已定义。ID 参数用于指定旧数据记录的 ID，该数据记录的属性将应用于新的数据记录。随后，新数据记录的 ID 将通过 ID 参数输出。创建新数据记录后，将自动打开该文件。

REQ (BOOL)：REQ =“TRUE” 上升沿时，创建数据日志。
RECORD (3)：在数据日志中，最多可写入 3 个数据记录。
NAME (VARIANT)：指向数据块 “DataLog” 中变量 “DataLogNewName” 的指针。
ID (DWORD)：指向数据块 “DataLog” 中变量 “DataLogID” 的指针。
DATA (VARIANT)：指向数据块 “DataLog” 中变量 “Data” 的指针。

图7. 新建数据记录

1.6、关闭数据记录

通过“DataLogClose”指令，可关闭一个打开的数据日志。使用 ID 参数，选择数据日志。当写入的条数达到设定的3条记录条数时，数据日志已满 “DataLogWrite” 指令的输出参数 STATUS=16#0001。因此，可编程使用该状态字节自动关闭该数据日志文件。

REQ (BOOL)：REQ =“TRUE”上升沿时，创建数据日志。
ID (DWORD)：指向数据块 “DataLog” 中变量 “DataLogID” 的指针。

图8. 关闭数据记录

1.7、清空数据记录

指令 “DataLogClear” 可删除现有数据记录中的所有数据记录。该指令不会删除 CSV 文件的标题。通过参数 ID，可选择待删除数据记录的数据日志。要求删除数据记录前，必须打开数据记录。

REQ (BOOL)：REQ =“TRUE”上升沿时，创建数据日志。
ID (DWORD)：指向数据块 “DataLog” 中变量 “DataLogID” 的指针。

图9. 清空数据记录

1.8、删除数据记录

使用 “DataLogDelete” 指令，可以删除存储卡上的数据记录文件。仅当使用指令 “DataLogCreate” 或 “DataLogNewFile” 创建数据日志和包含的数据记录时，才能将其删除。

REQ (BOOL)：REQ =“TRUE”上升沿时，创建数据日志。
NAME (VARIANT)：指向数据块 “DataLog” 中变量 “DataLogName” 的指针。
DelFile(1)：0：将保留数据记录；1：将删除数据记录。
ID (DWORD)：指向数据块 “DataLog” 中变量 “DataLogID” 的指针。

图10. 删除数据记录

2、数据记录管理

2.1、配置Web服务器

图11. Web服务器配置

2.2、管理数据日志文件的两种方式

方式1：登录Web服务器进行管理，打开 IE 浏览器，输入 S7-1500 CPU 的 IP 地址（如192.168.0.6），进入Web管理界面。可以对创建的数据记录文件进行删除、下载和清空操作。

图12. 激活记录

方式2：通过读卡器直接访问存储卡中的数据日志文件，如下图：

图13. 存储卡文件

将上述两种方式获取的数据日志文件直接可以用 Excel 来打开查看数据，如下图：

图14. 记录文件

2.3、当写入的条数达到设定的记录条数时，两种情况的测试结果如下所示。

情况一结果：

如果旧的变量值允许被新的变量值覆盖，再次打开 “Product” 这个数据日志文件，写入一条新记录后，发生如下图15将变化，第一条旧记录将被覆盖。

图15. 新记录文件

情况二结果：

如果想保存之前的变量值，创建一个新的数据日志文件，再写入新的数据记录。如下图16所示：

图16. 创建新记录文件

四、常见问题

1、调用 “DataLogCreate” 指令创建的数据日志文件个数是否有限制？

数据记录保存在存储卡或内部装载存储器的“\DataLogs”目录中。数据日志中可存储的数据量取决于存储卡上的可用空间，或所用 CPU 内部装载存储器中的存储空间。对于 S7-1200 CPU，生成的 CSV 文件的最大大小为 500,000,000 字节；而 S7-1500 CPU 为 1,000,000,000 字节。