肖振宇

(中色科技股份有限公司，河南 洛阳471039)

西门子WinCC flexible 是一种应用广泛的HMI系统，是操作人员与过程(机器/设备)之间的接口，是操作人员与实际控制单元例如PLC之间的接口，它主要完成以下工作。

① 过程可视化

过程显示在HMI 设备上。 HMI 设备上的画面可根据过程变化动态更新。 这基于过程的变化。

② 操作员对过程的控制

操作员可以通过GUI (图形用户界面)来控制过程。 例如，操作员可以预置控件的参考数值或者启动电机。

③ 显示报警

过程的临界状态会自动触发报警，例如，当超出设定值时。

④ 归档过程值和报警

HMI 系统可以记录报警和过程值。 该功能使您可以记录过程值序列，并检索以前的生产数据。

⑤ 过程值和报警记录

HMI 系统可以输出报警和过程值报表。 例如，您可以在某一轮班结束时打印输出生产数据。

⑥ 过程和设备的参数管理

HMI 系统可以将过程和设备的参数存储在配方中。 例如，可以一次性将这些参数从HMI设备下载到PLC，以便改变产品版本进行生产。

其中对于过程值以及报警记录的归档是WinCC flexible 的重要特色功能之一，但其自带的历史数据功能较为简单，具有一定的局限性，无法很好的满足实际工程中的各种灵活应用，不过在WinCC flexible 中提供了对于运行脚本的支持，为完成各种更加复杂的任务提供了良好的手段。因此可以借助脚本工具，通过功能强大的专业数据库SQL来实现要求更高，运用更灵活的各种应用。要实现WinCC flexible 对SQL数据库的操作需要完成三个工作：SQL数据库自身的设置，建立WinCC flexible和SQL数据库的连接，在WinCC flexible中通过脚本最终实现对SQL数据库的交互操作。现以WindowsXP操作系统、Microsoft SQL Server 2005 数据库和WinCC flexible 2007 为平台进行介绍，以前两步—SQL数据库自身的设置，建立WinCC flexible和SQL数据库的连接—为重点。至于第三步在WinCC flexible中通过脚本最终实现对SQL数据库的交互操作，更加深入的知识可以参考其它各种SQL数据库操作指令的描述及说明，本文仅给出简单实例。

1 SQL数据库自身的设置

首先运行Microsoft SQL Server 2005的管理工具SQL Server Management Studio，服务器选择“计算机名WinCC flexible”，进入SQL数据库管理界面，并通过右键点击“数据库”添加自己的数据库名为“JL”，其中各选项保持默认设置即可，添加完成后结果如图1所示。

在对象资源管理器中点击“安全”展开树状图，通过右键登录名来建立我们需要的用户并设定其权限，其目的是防止其它非法用户对我们的数据进行操作，具体权限可根据各种不同的实际应用需求进行设置。这里我们建立用户“JLUser”，登录方式选择 SQL身份验证，设置并二次确认该用户的登录密码，这个密码在后期WinCC flexible脚本中需要用到，只有两者一致才能够建立起与SQL数据库的连接从而完成对其的操作。默认数据库选择我们建立的“JL”，服务器角色选择“sysadmin”，这里可根据具体实际使用要求进行设置。完成后分别如图2，图3所示。

图1

图2

图3

通过以上操作，我们在SQL数据库系统中建立了自己所需要的数据库，创建了用户，并对其设置了权限。但在该数据库中并没有任何表以及操作，这些将全部通过WinCC flexible的脚本运行系统来实现，这也正是这种方法的灵活性所在，可以最大限度的来满足我们在实际工程中各种复杂的应用。

2 建立WinCC flexible和SQL数据库的连接

我们是通过数据源管理器ODBC来实现WinCC flexible和SQL数据库的连接的。ODBC是开放数据库互连Open Database Connectivity的缩写，是微软公司开放服务结构(WOSA，Windows Open Services Architecture)中有关数据库的一个组成部分，它建立了一组规范，并提供了一组对数据库访问的标准API(应用程序编程接口)。所有的数据库操作由对应的DBMS的ODBC驱动程序完成。也就是说，不论是FoxPro、Access还是Oracle数据库，均可用ODBCAPI进行访问。由此可见，ODBC的最大优点是能以统一的方式处理所有的数据库。ODBC本身也提供了对SQL语言的支持，用户可以直接将SQL语句送给ODBC。

首先打开数据源管理器ODBC，其位于“设置 > 控制面板 > 管理工具”。选择最左侧标签栏“用户DSN”，点击添加按钮，选择SQL Sever，并点击完成，如图4所示。

图4

单击完成后，会自动弹出配置窗的第一窗口，在该窗口内主要有三项设置：数据源名称，数据源描述，以及服务器。第一项数据源名称可随意设定，这里设置为winccflexibleJLTEST，需注意的是该名称即是在WinCC flexible脚本编程时所调用的数据源名称，二者必须完全相同。第二项数据源描述则可以完全随意填写，也可不填。第三项服务器是指该数据源所连接的数据库服务器，我们选择本地计算机上的WinCC flexible服务器，即“计算机名WinCC flexible”，注意这里也可以选择网络上的其它计算机，甚至Internet上的计算机，从而实现将过程数据归档记录到异地的专用数据服务器上，如图5所示。

图5

点击下一步，进入SQL Sever 登录验证选项，选择“使用用户输入登录ID和密码的SQL Sever验证”。然后选中下面“连接SQL Sever以获取其它配置选项的默认设置”，同时输入在SQL管理工具中设置的用户名和密码，这样在下面的配置过程中数据源管理器ODBC将自动连接SQL Sever，从中读出其设置，而无需再手动填写，如图6所示。

图6

接下来所有设置窗口均直接点击下一步，直至完成。在最终点击“完成”按钮后，会弹出该数据源的配置列表，经核对无误后可以点击该窗口左下角“测试数据源”按钮，系统将按照刚才的设置来对该数据源自动进行检测，显示检测步骤并给出最终检测的结果，如图7所示。

图7

至此，在数据源管理器ODBC中添加了名为winccflexibleJLTEST的数据源，它指向本地计算机的WinCC flexible 数据库服务器中的名为JL的数据库，当前该数据库为空数据库，其中既没有任何用户表，也没有任何操作，对该数据库的所有操作将在WinCC flexible 的脚本运行系统中完成。

3 WinCC flexible对SQL数据库的脚本操作

由于关于SQL数据库操作指令介绍的文档和资料较多，参考查阅较为方便，这里仅给出一个简单实例进行说明，更加复杂的应用需读者自行学习研究。

实例描述：当轧机速度稳定达到150m/min时自动检查数据库中是否具有名为“参数150”的记录表，如果没有，则在数据库中添加该表，并在表中写入当前卷材的一些相关数据记录。如果数据库中已经存在该表，则在该表中添加当前卷材的一些相关数据记录。

在WinCC flexible中添加并编写脚本如下。

Dim conn, rst ’定义变量conn和rst

Set conn = CreateObject("ADODB.Connection") ’创建一个 Connection 连接的实例

Set rst = CreateObject("ADODB.Recordset") ’创建一个 Recordset 数据集的实例

conn.Open "Provider=MSDASQL;Persist Security Info=False;User ID=JLUser;

pwd= JLUser1000;Data Source=winccflexibleJLTEST"

’使用 Connection 集合的 Open 方法与数据库建立连接，其中参数User ID和pwd的赋值必须和前面建立数据库时设置的用户名以及密码相符，参数Data Source则是在数据源管理器ODBC中建立的数据源的名称

Dim sql ’定义变量 sql

sql="If object_id('参数150') is null " &_

" begin " &_

" CREATE TABLE 参数150 ( 采集时间 datetime , 卷号 CHAR(12) )"&_

" INSERT INTO 参数150 VALUES ( getdate() , '"&SmartTags("触摸屏字符串转换DB.PI_CoilID")&"')"&_

" end " &_

’以上操作检查数据库中如果没有表“参数150”则在数据库中建立该表，并在表中写入数据记录

" Else " &_

" INSERT INTO 参数150 VALUES ( getdate(), '"&SmartTags("触摸屏字符串转换DB.PI_CoilID")&"')"

’以上操作检查数据库中如果已经具有表“参数150”则在其中添加数据记录

Set rst = conn.Execute(sql) ’执行以上对数据库的操作

在脚本编写完成后，只要轧机速度达到150m/min时在WinCC flexible中给其一个触发信号，便可自动在SQL数据库中记录当时料卷的相关数据。