具备历史变量的可编程逻辑控制器及其数据通信方法技术

本发明专利技术提供了一种具备历史变量的可编程逻辑控制器及其数据通信方法。设计了一种PLC系统中的变量，其被称为历史变量，用于在每一个通信周期中保存PLC和SCADA之间的传送负载。仅应用于历史变量，并不涉及实时变量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可编程逻辑控制器(PLC)和数据采集与监视控制(SCADA)系统之间的数据通信，尤其涉及PLC和SCADA系统之间的历史数据的传送。
技术介绍
在自动过程控制系统中，通常会在PLC和SCADA系统之间将发送大量数据。通信中的这些数据一般分为两种类型。ー种是实时类型数据，另ー种是历史类型数据。在控制系统的数据通信中，用户需要在PLC中自己设计历史数据缓冲器来存储历史类型数据。在每个通信周期中该缓冲器中的所有历史数据都需要上载到SCADA系统。然而，在传统的PLC中没有定义历史变量类型，需要提供大量的通信变量来传送PLC中的历史数据，因此，历史数据通常占用大量的数据资源。如果在过程控制系统中存在大量历史数据，则将会降低系统的通信性能，并且耗费更多的项目研发费用。为了解决上述讨论的问题，本专利技术提出了PLC历史变量设计。
技术实现思路
根据本专利技术一方面，提供一种与数据采集与监视控制SCADA系统通信历史数据的可编程逻辑控制器PLC，包括历史变量，用于将PLC历史数据存储区中的历史数据逐个扫描周期地分批上载到SCADA系统中的相应的历史数据存储区，所述历史变量包括上载数据变量、数据缓冲器长度、SCADA同步指针和PLC同步指针。根据本专利技术另一方面，提供ー种向PLC上载历史数据的方法，其中所述PLC包括多个历史变量，历史变量会在每个扫描周期中携载该扫描周期中需上载的历史数据，其中每个历史变量包括上载数据变量、数据缓冲器长度，所述上载历史数据的方法包括在每个扫描周期中，PLC判断所定义的相关的历史变量是否变化；如果变化，则将经由该相关的历史变量传送的全部数据上载存储在PLC的数据缓冲器中；如果不变化，则直接返回PLC的当前扫描周期中。根据本专利技术另一方面，提供ー种PLC和SCADA系统之间的历史数据的传送方法，其中所述PLC包括历史变量，用于将PLC历史数据存储区中的历史数据逐个扫描周期地分批上载到SCADA系统中的相应的历史数据存储区，其中所述历史变量包括上载数据变量、数据缓冲器长度、SCADA同步指针和PLC同步指针，所述传送方法包括在每个扫描周期中，PLC判断其数据缓冲器是否空了 ；如果数据缓冲器空，则返回到PLC扫描周期中；如果数据缓冲器不空，则比较SCADA同步指针是否等于PLC同步指针；如果SCADA同步指针等于PLC同步指针，则将PLC同步指针所指示的历史数据上载到SCADA系统，并将PLC同步指针增加1，返回到PLC当前的扫描周期中；同时在SCADA系统中，在接收到所上载的数据时，使SCADA同步指针增加1，并将SCADA同步指针传送到PLC中；如果SCADA同步指针不等于PLC同步指针，则返回到PLC当前的扫描周期中。附图说明通过下面结合附图对示例实施例的详细描述，将更好地理解本专利技术。应当清楚地理解，所描述的示例实施例仅仅是作为说明和示例，而本专利技术不限于此。本专利技术的精神和范围仅仅由所附权利要求书的具体内容限定。下面描述附图的简要说明，其中图I是在根据本专利技术的PLC中获取历史变量所携载的数据的流程；图2在根据本专利技术的PLC中传递历史变量所携载的数据到SCADA系统的流程； 图3是SCADA运行结果。具体实施例方式现在将详细介绍本专利技术的示例实施例，其示例在附图中示出。下面參照附图描述实施例以说明本专利技术。通常，在PLC中定义缓冲器时，用户只设置缓冲器的长度。并且缓冲器中的数据将在每个通信周期中逐一全部地发送到SCADA系统。因此，PLC的缓冲器中将保存全部通信周期中的PLC和SCADA系统之间的发送负载的数据。根据本专利技术，在PLC中设计了一种新的数据变量类型以有助于在PLC和SCADA系统之间容易地发送历史数据。同时，将能够节省大量的通信资源。根据本专利技术的PLC中的历史变量用于仅保存每ー个通信周期中的PLC和SCADA之间的历史数据，并将其传送。它能改进PLC和SCADA系统之间通信的性能，并有助于自动系统研发者容易地设计通信系统。PLC中定义了历史数据存储区。该历史数据存储区的历史数据可以与该区外部的历史变量相联系。历史变量会在每个通信周期中携载该通信周期中需上载到SCADA系统的部分历史数据，因此PLC历史数据存储区中的历史数据会逐通信周期地被分批上载到SCADA系统中的相应的历史数据存储区。根据本专利技术的一个实施例，在PLC的每ー个历史变量中存在四部分。每ー个历史变量的结构如下历史数据XXX:一上载数据变量；一数据缓冲器长度；—SCADA 同步指针；-PLC同步指针。图I是在根据本专利技术的PLC中获取历史变量所携载的数据的流程。在此流程中，PLC的每ー个历史变量中可存在两个部分。即，每ー个历史变量的结构如下历史数据XXX:—上载数据变量；一数据缓冲器长度。在步骤11中，PLC根据其自身机制进行周期扫描。在步骤12中，在每个扫描周期中，PLC判断所定义的相关的历史变量是否变化。如果变化，则在步骤13中将经由该相关的历史变量传送的全部数据存储在PLC的数据缓冲器中，等待传送。然后返回PLC扫描周期中。如果不变化，则直接返回PLC扫描周期中。图2在根据本专利技术的PLC中传递历史变量所携载的数据到SCADA系统的流程。步骤21中，PLC根据其自身机制进行周期扫描。在步骤22中，在每个扫描周期中，PLC判断数据缓冲器是否空了。如果数据缓冲器空，则返回到PLC扫描周期中。如果数据缓冲器不空，则在步骤23比较SCADA同步指针是否等于PLC同步指针。如果在步骤23比较的结果是SCADA同步指针等于PLC同步指针，则在步骤24，将PLC同步指针所指示的数据上载到SCADA系统，并在步骤25将PLC同步指针增加I，返回到PLC当前的扫描周期中；同时在SCADA系统中，在接收到所上载的数据时，使SCADA同步指针増加I，并将SCADA同步指针传送到下位的PLC中。若在步骤23比较的结果是SCADA同步指针不等于PLC同步指针，则返回到PLC当前的扫描周期中。參照图1、2的方法，下面举ー个具体实例。 采用根据本专利技术的PLC的历史变量将作为历史数据的时间戳数据从PLC传送到SCADA0步骤STl :在PLC中设置名称为TS的字类型数组，其长度例如设置为5，即TS数组包括元素 TS1、TS2、TS3、TS4 和 TS5。步骤ST2 :在PLC中设置名称为HTS的历史变量，并且历史变量HTS的结构如下HTS.上载数据变量=TSHTS.缓冲器长度=100HTS. SCADA 同步指针HTS. PLC 同步指针其中，根据HTS.上载数据变量=TS，在本实例中共包括5个数据变量HTS1、HTS2、HTS3、HTS4 和 HTS5，用于传送 TS 数组包括的元素 TS1、TS2、TS3、TS4 和 TS5。步骤ST3 :在SCADA系统中定义如下的通信变量总共7个通信变量STS. TSUSTS.TS2、STS. TS3、STS. TS4、STS. TS5、STS. SCADA 同步指针、STS. PLC 同步指针。在SCADA系统中进行编码以使得STS. SCADA同步指针=STS. PLC同步指针。具体传送过程在第一个PLC扫描周期，通过通信变量HTSl、HTS2、HTS3、HTS4和HTS5将5个TS数据从PLC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种与数据采集与监视控制SCADA系统通信历史数据的可编程逻辑控制器PLC，包括 历史变量，用于将PLC历史数据存储区中的历史数据逐个扫描周期地分批上载到SCADA系统中的相应的历史数据存储区，所述历史变量包括上载数据变量、数据缓冲器长度、SCADA同步指针和PLC同步指针。2.—种向PLC上载历史数据的方法，其中所述PLC包括多个历史变量，历史变量会在每个扫描周期中携载该扫描周期中需上载的历史数据，其中每个历史变量包括上载数据变量、数据缓冲器长度，所述上载历史数据的方法包括 在每个扫描周期中，PLC判断所定义的相关的历史变量是否变化； 如果变化，则将经由该相关的历史变量传送的全部数据上载存储在PLC的数据缓冲器中； 如果不变化，则直接返回PLC的当前扫描周期中。3.—种PLC和SCADA系统之间的历史数据的传送方法，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：应天卫，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：