Profinet IO从站数据 保存到MySQL数据库项目案例

目录
1 案例说明
2 VFBOX网关工作原理
3 准备工作
4 使用PRONETA软件获取PROFINET IO从站的配置信息
5 设置网关采集PROFINETIO从站设备数据
6 网关写数据到MYSQL数据库
7 安装MYSQL数据库
8 选择槽号和数据地址
9 选择子槽号
10 案例总结

1 案例说明

  1. 设置网关采集ProfinetIO从站设备数据
  2. 把采集的数据保存到MySQL数据库。

2 VFBOX网关工作原理
VFBOX网关是协议转换网关,是把一种协议转换成另外一种协议。网关可以采集西门子,欧姆龙,三菱,AB PLC,DLT645,DLT698电表,modbus rtu tcp,环保的HJ212协议,opc ua和opc da,电力的IEC103 IEC104, IEC61850等,以及EthernetIP,Profinet IO,CCLink,EtherCAT现场总线协议,bacnet,MQTT,mysql,sqlserver数据库。不同型号的网关支持不同的协议,具体支持的协议参考网关侧面标签上的型号。依托500多种型号的网关产品,可以实现多种不同协议之间的互联互通。
网关连接在不同协议的设备之间,就像一个“翻译”,把一种设备支持的协议,转换成另一种设备支持的协议,从而实现两个不同协议的设备之间的数据交换。工作架构如下:

在这里插入图片描述

3 准备工作

  1. 仰科网关。支持采集Profinet IO从站设备数据,保存到MySQL数据库。
  2. 电脑。IP设置成192.168.1.198,和网关在同一个网段。
  3. 网线、12V电源。
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4 使用proneta软件获取Profinet IO从站的配置信息

  1. 把Profinet IO从站连接到电脑上,电脑和Profinet IO从站在同一个网段,电脑能ping通Profinet IO从站设备IP地址。

  2. 使用打开proneta软件。

  3. 点击设置。
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  4. 点击“网络适配器”,选择电脑上和profinet IO设备连接的网卡。
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  5. 返回主页,点击网络分析。
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  6. 点击1处,软件会自动搜索从站信息,有结果会在2显示,3,4是设备信息。记录设备的:名称,IP地址,供应商名称,固件版本等信息,这些信息在配置网关时会使用。
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  7. 读取插槽信息。如下设备有3个插槽。插槽0是设备Type信息“BACICV1.4”,插槽1对应网关中的slot1,信息为DI 8 bytes,插槽2对应网关中的slot2,信息为DO 8 bytes。其他的gsd文件按照相应方式进行配置。
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  8. 完成以上信息后,把以上参数配置到网关中。

  9. 一些情况下,在proneta_3_2_0_0\GSD目录下会生成设备的GSD文件,可以把生成的GSD文件导入到网关中,如果没有,则导入用户提供的GSD文件。

5 设置网关采集ProfinetIO从站设备数据

  1. 安装VFBOX Studio软件。打开软件后,点击新建工程,设备类型选择实际网关的型号。参考网关背面标签。可选的型号有:VB301-1100,VB301-1200,VB301-1400,VB302-2400,VB303-2400.
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  2. 点击“新建设备”,驱动类型选择如下:
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  3. 导入设备的GSD文件,获取Profinet IO从站的信息。设备类型信息(BACICV1.4),设备名称(robot2),设备的IP地址。
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  4. 导入后,双击设备名称,弹出设备属性对话框。
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StartupMode Advanced:GSD文件V2.3(含2.3)之后版本
Legacy:GSD文件V2.3之前版本
Write Parameters 点slot的最右边,如果slot有弹出对话框,则设置为true,否则设置为false
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网卡 网关连接profinet设备的网口号
设备名称 Profinet从站设备的名称
设备IP地址 Profinet从站设备的IP地址
更新时间 默认16ms。数据更新时间。
Slot1-。。。 采集数据的槽号,添加好槽号后,可以看到下面采集数据的地址。
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  1. 添加要采集的数据。DI或者Input的读写控制是“读”, Do或者Output的读写控制是“写”,
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  2. 配置完成后点击菜单“下载”,把工程下载到网关里。

  3. 点击菜单“查看数据”,查看网关采集到的数据。可以双击“写”属性的标签,发送数据给设备。
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6 网关写数据到mysql数据库

  1. 在电脑上安装mysql数据库。完成安装后,关闭电脑上的防火墙和杀毒软件。

  2. 登录数据库后,选择Schemas,右键选择Create Schemas,输入名称
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  3. 打开VS网关配置软件,在导航栏选择MySQL,启用设置成Yes,输入MySQL的IP地址、端口、用户名、密码以及表名。表名不能为空。
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  4. 到Tags中,添加要写入数据库的标签,然后下载到网关
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  5. 下载完后打开MySQL,右键vbdata,选择Refresh All,然后再右键vbhistory,选择Select Rows,就可以看到数据
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7 安装mysql数据库

  1. 在服务器或者电脑上安装mysql数据库。到MySQL官网下载安装文件,以下载MySQL Community (GPL) Downloads为例说明。下载下图中箭头所指的版本。https://dev.mysql.com/downloads/
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  2. 安装时使用完整安装。
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  3. Config Type如下:
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  4. 密码验证选择和5.x的兼容。
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  5. 运行MYSQL Workbench软件。点击Schemsa(1),在左边的空白处点击右键,然后点击“Create Schema”(2),建立一个数据表,名称为:vbdata(3)。
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  6. 如果是V5.X以上的版本,安装完成后执行以下信息。root 123456改成数据库的用户名和密码。
    use mysql;
    CREATE USER ‘root’@‘%’ IDENTIFIED BY ‘123456’;
    grant all privileges on . to ‘root’@‘%’;
    FLUSH PRIVILEGES;
    选中vbdata数据库,按如下顺序执行:
    在这里插入图片描述

  7. 关闭电脑上的防火墙和杀毒软件。

8 选择槽号和数据地址

  1. 网关中导入GSD文件后,需要选择采集数据的slot。打开设备属性的配置窗口。

  2. 如下导入某个GSD文件后,设备的数据分布在以下数据块中。比如,要采集的数据在Input Float32,则选择此数据块。此处的选择要和proneta软件上读取的插槽保信息持一致。
    在这里插入图片描述

  3. 选中后,可显示此数据块的数据地址。如下图中的1区。有时候数据地址特别多,可点击2,然后打开一个文本文件,粘贴,就可以看到完整的数据地址。
    在这里插入图片描述

  4. 获取到数据地址和类型后,就可以添加要采集的数据。
    在这里插入图片描述

9 选择子槽号

  1. 有些GSD文件比较复杂,具有子槽号,按如下顺序操作。
    在这里插入图片描述

  2. 按如下顺序选择,选择后,点击3,复制地址信息到文本文件。从中获得数据的地址。
    在这里插入图片描述

10 案例总结
使用协议转换网关可以很方便的实现不同协议的设备之间的数据转换。大量节省了项目实施过程的时间成本,人力成本。VFBOX网关产品都是工业级品质,符合工业应用的场景。只需要简单的参数配置,可以很快完成设备和系统之间的连接。方案优点:

  1. 不需要修改设备里的程序。
  2. 不影响设备原有的工作方式和功能。
  3. 只需要简单的配置就可以实现功能需求。
  4. 设备长期稳定工作。
  5. 网关运行架构如下

在这里插入图片描述

1 O PROFINET IO 网络拓扑 1.1 简介 从STEP 7 V5.4 SP 2开始支持网络拓扑组态, 您可以在拓扑上组态 PROFINET IO 系统。 有了拓扑组态,可以使用 PROFINET 的一些功能,例如“在操作期间更改 IO 设备”或 “设备更换无需存储介质/PG”。 在下列任务中,拓扑编辑器可为您提供支持: § 获得关于项目PROFINET 设备的所有部件的拓扑信息 § 采用简单的拖拽操作将接口和端口进行互连,然后在 PROFINET 上组态拓扑集,并设 置属性 拓扑编辑器具有一系列功能,可用于设置、互连和诊断包括端口在内的所有 PROFINET 设备的属性。可提供下列功能和信息: § 项目中所有 PROFINET 设备及其端口的显示 § 使用计算的信号运行时间,为每个端口组态电缆长度和组态电缆类型 § 通过本地识别各个 PRORINET 设备来互连数据 § 每个单独端口的 PRORINET 设备的诊断信息 § 通过在线/离线比较节点数据,简化默认检测 § 从图形视图调用诊断(模块信息) § 导入网络拓扑 设备操作在 PROFINET 拓扑环境中,必须支持简单网络管理协议(SNMP),链路层发现协 议(LLDP),物理设备(PDEV),发现和组态协议(DCP)。其中 PDEV 来源于 PNO 标准的以太 网接口/端口描述。其中包括 IP/MAC 地址,诊断,FO 属性,冗余,同步,邻接,参数化 等。对于支持 PDEV 的设备和不支持 PDEV 的设备,在 Step7 硬件组态中可以查看两者之 间的差异。其中支持 PDEV 的设备带有一个接口和 N 个端口。参考图 1 是否支持 PDEV 的 两类设备的区别
<think>好的,用户之前问了关于PLCSIM Advanced的详细介绍,现在又转向西门子杯竞赛,想知道除了电气之外还需要哪些知识储备。这说明用户可能正在备赛,想要全面了解竞赛所需的各种技能。 首先,我需要回顾一下西门子杯竞赛的内容。这个竞赛通常涉及工业自动化、智能制造等领域,所以除了电气知识,肯定需要其他跨学科的知识。用户提到的“电气之外”可能指的是机械、计算机、控制理论、项目管理等方面。 接下来,用户可能已经具备了一定的电气基础,现在想查漏补缺,确保自己在其他方面不会拖后腿。可能他们所在的团队需要分工协作,或者个人想全面提升竞争力。因此,我需要列出几个关键领域,并给出具体例子,帮助他们理解每个领域的重要性。 考虑到用户之前的问题是关于仿真工具的,可能他们更关注实际应用和系统集成。所以需要强调机械设计、软件编程、算法应用、项目管理、工业网络、英语能力、行业知识以及数据分析和优化等方面的内容。 比如机械设计方面,可能需要了解机构运动学,因为自动化系统离不开机械结构。软件编程方面,Python或C#用于开发上位机系统,或者数据库管理,这些在数据处理和通信中很重要。控制理论中的PID算法、模糊控制也是必须的,尤其是在过程控制项目中。 另外,项目管理能力在团队协作中很关键,用户可能需要了解甘特图、风险管理等。工业网络协议如Profinet、OPC UA,这些在系统集成中必不可少。英语能力对于阅读技术文档和与国际团队交流也很重要。 还要考虑到行业知识,比如智能制造的趋势、工业4.0的标准,这些能帮助他们在方案设计中更具前瞻性。数据分析和优化方面,数学建模和机器学习可能会用于提升系统效率。 最后,用户可能需要一些学习建议,比如学习路径和资源推荐,帮助他们系统地补充这些知识。同时,结合之前的回答,可能需要保持结构清晰,分点说明,便于用户逐步理解和应用。 需要确保回答具体,每个知识点都有实际竞赛中的应用实例,这样用户能明确如何将这些知识应用到备赛中。例如,在机械设计部分提到CAD软件和有限元分析,用户就能知道需要学习SolidWorks或ANSYS等工具。 还要注意避免使用过于专业的术语,保持口语化,但又要准确。比如解释PID算法时,可以简单说明其作用,而不深入数学公式。同时,检查是否有遗漏的重要知识点,比如工业安全标准或数据分析工具,这些也是竞赛中可能涉及的。 总结下来,用户需要的是一个全面的、结构化的知识储备清单,涵盖机械、软件、控制、管理、网络、英语、行业标准和数据分析等方面,每个部分都有实际应用的例子,帮助他们在备赛过程中有的放矢,提升综合能力。</think>以下是关于**西门子杯中国智能制造挑战赛**非电气类知识储备的详细说明,结合竞赛实际需求分八大模块展开: --- ### 一、机械设计与运动控制 1. **机构学基础** - 掌握典型传动机构原理(如连杆机构、齿轮系、同步带传动) - 案例:分拣装置中需计算传送带速度与机械手抓取位置的匹配关系 - 工具:SolidWorks/Motion机械运动仿真 2. **有限元分析基础** - 理解机械部件应力分布(如机械臂关节强度验证) - 竞赛应用:设计搬运夹具时需提交ANSYS静力学分析报告 --- ### 二、软件工程与算法 1. **高级编程能力** - Python:用于开发上位机数据监控系统(如PyQt5界面开发) - C#:与TIA Portal进行COM接口通信(例如自动化下载PLC程序) - 示例代码: ```python # PLC数据采集脚本 import snap7 plc = snap7.client.Client() plc.connect('192.168.0.1', 0, 1) data = plc.db_read(1, 0, 4) # 读取DB1前4字节 ``` 2. **数据库管理** - MySQL/MSSQL:存储生产数据(如设备运行日志) - Redis:实现实时数据缓存(用于HMI快速刷新) --- ### 三、控制理论与数学建模 1. **现代控制方法** - PID参数整定:通过Ziegler-Nichols法优化温控系统 - 模糊控制:处理物料识别中的不确定性(如视觉定位误差补偿) 2. **数学建模工具** - MATLAB/Simulink:搭建被控对象模型(如倒立摆动力学方程) - 公式示例: $$ \begin{cases} \dot{x}_1 = x_2 \\ \dot{x}_2 = \frac{mgl\sin x_1 - b x_2 + u}{J} \end{cases} $$ - 竞赛应用:2022年流程行业赛题要求建立反应釜传热模型 --- ### 四、项目管理与文档撰写 1. **敏捷开发流程** - 使用Scrum管理工具(如Jira)分配每日任务 - 甘特图制作:明确机械/电气/软件模块开发时间节点 2. **技术文档规范** - 掌握IEC 61131-3标准文档格式 - 竞赛要求:设计方案需包含FMEA(故障模式影响分析)表格 --- ### 五、工业网络与信息安全 1. **网络协议深度理解** - PROFINET IO实时通信的IRT机制(同步精度≤1μs) - OPC UA Pub/Sub模式在MES系统集成中的应用 2. **工控安全防护** - 配置防火墙规则阻止非授权访问(如限制PLC的TCP 102端口) - 使用Wireshark抓包分析异常通信(如检测DoS攻击) --- ### 六、工业英语与标准解读 1. **专业文献阅读** - 重点掌握IEC 61499(功能块标准)、ISO 13849(机械安全)等术语 - 竞赛案例:2023年智能产线赛题要求解读VDI 2860抓取系统标准 2. **国际技术文档写作** - 撰写英文版设备说明书(需符合EN 62079标准) --- ### 七、行业知识储备 1. **智能制造趋势** - 理解数字孪生(Digital Twin)在设备预测性维护中的应用 - 研究工业4.0参考架构模型(RAMI 4.0) 2. **行业特定知识** - 流程行业:掌握ISA-88批处理控制标准 - 离散制造:了解VDA 6.3过程审核要求 --- ### 八、数据分析与优化 1. **大数据处理** - 使用Pandas处理设备振动信号(CSV文件超过10万行数据) - 示例:通过FFT分析电机异常频率特征 2. **机器学习应用** - 采用LSTM预测刀具磨损趋势(输入特征:电流/振动/温度) - 竞赛案例:2021年智能运维赛题要求准确率≥85% --- ### 学习路径建议(优先级排序): 1. **紧急补缺**(赛前3个月): - 机械:SolidWorks装配体设计 → ANSYS静力学分析 - 软件:Python与PLC通信(snap7库) → SQL数据库搭建 2. **中长期提升**(备赛周期1年): - 控制理论:Modern Control Systems (12th Ed.)教材精读 - 行业知识:参加西门子数字化企业认证培训 --- **关键资源推荐**: - 书籍:《自动化生产线安装与调试(西门子杯赛项指导)》 - 在线课程:Coursera《Industrial IoT on Google Cloud》 - 工具包:MATLAB R2023a + Simulink PLC Coder 通过系统化知识构建,可在方案设计、答辩陈述、文档质量等评分环节建立显著优势。
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