摘 要:組態(tài)軟件具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫功能,但是其數(shù)據(jù)分析功能卻十分薄弱。因此在需要對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí),就需要將組態(tài)軟件數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)取出送到其他軟件如MATLAB中進(jìn)行分析。本文針對該情況,以“組態(tài)王”為例,提供了兩種訪問數(shù)據(jù)庫的方法,并對兩種方法進(jìn)行了分析,為解決組態(tài)軟件數(shù)據(jù)庫的訪問問題提出了切實(shí)可行的方法。
關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)庫 組態(tài)軟件 組態(tài)王 SQL
1. 引言
隨著工控組態(tài)軟件功能的不斷完善以及可靠性的不斷提高,其在工業(yè)中得到了非常廣泛的應(yīng)用。但是,盡管組態(tài)軟件具有強(qiáng)大的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫功能,其數(shù)據(jù)分析能力卻十分薄弱,這一點(diǎn)在一定程度上限制了其在一些領(lǐng)域尤其是在實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用。本文針對這種情況,以組態(tài)王為例,提出利用組態(tài)軟件數(shù)據(jù)庫訪問的技術(shù)將數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)取出,送到其他具有數(shù)據(jù)分析能力的軟件(如MATLAB)中去,從而彌補(bǔ)了組態(tài)軟件在數(shù)據(jù)分析方面的不足,為其在更大范圍內(nèi)的應(yīng)用提供了切實(shí)可行的方法。
2. 訪問組態(tài)王數(shù)據(jù)庫的兩種方法
在本文中主要介紹和使用了兩種方法訪問組態(tài)王數(shù)據(jù)庫:FileWriteFields函數(shù)訪問和SQL訪問。通過應(yīng)用這兩種方法,將組態(tài)王實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)直接取出,從而使其他軟件可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。這兩種方法是并行的,任何一種都可以完成對組態(tài)王數(shù)據(jù)庫的訪問。
下面對FileWriteFields函數(shù)和SQL分別予以介紹。
2.1 FileWriteFields()函數(shù)簡介[2]
該函數(shù)的功能是往指定文件寫入csv(逗號分隔變量)記錄。其調(diào)用格式為:
FileWriteFields(Filename, FileOffset, StartTag, NumberOfFields);
其中,F(xiàn)ilename為指定要寫的文件,若文件不存在,則創(chuàng)建它;FileOffset為指定寫文件的起始位置(若FileOffset為0,此函數(shù)將寫到文件末尾;若為1,則寫到開頭);StartTag指定第一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的變量名稱(此變量名必須以一個(gè)數(shù)字結(jié)尾),此參數(shù)必須是一個(gè)表明變量名的字符串(而非實(shí)際的變量本身,比如變量名為MyTag1,就需要給出“MyTag1”或MyTag1.name,而不僅僅是MyTag1);NumberOfFields指定要寫的字段數(shù)目(此文件的每條記錄中以逗號隔開的字段的字段數(shù)目)。
2.2 SQL簡介
SQL(Structured Query Language)是一個(gè)通用的、功能極強(qiáng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言,由于其功能豐富、語言簡單、使用方法靈活,已經(jīng)成為關(guān)系數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)語言[3]。
組態(tài)王SQL訪問功能是為了實(shí)現(xiàn)組態(tài)王和其他ODBC數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)傳輸。它包括組態(tài)王SQL訪問管理器和SQL函數(shù):SQL訪問管理器用來建立數(shù)據(jù)庫列和組態(tài)王變量之間的聯(lián)系,通過表格模板在數(shù)據(jù)庫中建立表格,通過記錄體建立數(shù)據(jù)庫表格列和組態(tài)王之間的聯(lián)系;SQL函數(shù)可以在組態(tài)王的任意一種語言命令中調(diào)用,這些函數(shù)用來創(chuàng)建表格、插入刪除記錄等。[1]
下面介紹一下幾個(gè)主要的SQL函數(shù)[2]:
(1)SQLConnect()
SQLConnect用于連接組態(tài)王和數(shù)據(jù)庫,其格式為:
SQLConnect( ConnectionID, “ConnectString”);
其中:ConnectionID為SQLConnect()產(chǎn)生的連接號,ConnectString為連接語句。連接語句格式如下:“DSN=data source name [; attribute= value [;attribute= value]…]”。
(2)SQLInsert()
SQLInert用于使用記錄體中定義的連接在表格中插入一個(gè)新的記錄,其格式為:
SQLInsert( ConnectionID, TableName, BindList);
其中:ConnectionID為SQLConnect()產(chǎn)生的連接號,TableName為表格名,BindList為記錄體。
(3)SQLDisconnect()
SQLDisconnect用于從使用的數(shù)據(jù)庫中斷開連接,其格式為:
SQLDisconnect( ConnectionID);
其中:ConnectionID為SQLConnect()產(chǎn)生的連接號,
2.3 兩種方法之間的比較
相比較而言,F(xiàn)ileWriteFields函數(shù)方法相對簡單,只要安裝了“組態(tài)王”即可,但需要占用軟件相當(dāng)?shù)狞c(diǎn)數(shù);利用SQL方法相對復(fù)雜一點(diǎn),而且需要安裝如Access等支持SQL的數(shù)據(jù)庫軟件,但不占用組態(tài)軟件的點(diǎn)數(shù),在具體應(yīng)用當(dāng)中可根據(jù)需要和實(shí)際情況進(jìn)行選擇。
3. 一個(gè)例子
下面通過一個(gè)例子來介紹這兩種方法的具體應(yīng)用。該例子的目的是將現(xiàn)場的壓力信號采集到MATLAB中對該信號進(jìn)行分析。為簡單起見,本文僅畫出壓力信號的變化趨勢,表明可以在MATLAB中進(jìn)行分析即可。
第一步:將組態(tài)王實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫采集到的壓力信號存到*.txt文件中。
為了方便隨時(shí)記錄,本文定義了一個(gè)內(nèi)存離散型變量record,通過按鈕“開始記錄”和“停止記錄”將該變量置1和置0。
下面分別具體介紹利用FileWriteFields函數(shù)和SQL方法對組態(tài)王實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問。
(1) 利用FileWriteFields函數(shù)
本文利用FileWriteFields函數(shù)訪問組態(tài)王數(shù)據(jù)庫是在應(yīng)用程序命令語言運(yùn)行時(shí)窗口中編程實(shí)現(xiàn)的,具體腳本如下:
//數(shù)據(jù)記錄
if (\\本站點(diǎn)\record==1)
{
Tag1=\\本站點(diǎn)\$日期;
Tag2=\\本站點(diǎn)\$時(shí)間;
Tag3=\\本站點(diǎn)\壓力;
FileWriteFields(“f:\DATA\Record.txt”, 0, "Tag1", 3 );
}
(2) 利用SQL實(shí)現(xiàn)
建立一個(gè)SQL應(yīng)按如下步驟:
1先在access中建立一個(gè)庫名為”SQL數(shù)據(jù)庫”的數(shù)據(jù)庫將其保存為:f:\DATA\SQL數(shù)據(jù)庫.mdb,并在SQL數(shù)據(jù)庫中建立一個(gè)表名為“監(jiān)控表”的表,在字段名稱處分別鍵入“日期”,“時(shí)間”,“壓力”,數(shù)據(jù)類型前兩個(gè)為“文本”,最后一個(gè)為“數(shù)字”,保存該表。然后在打開的控制面板中的“32bit ODBC”中增加(ADD)一個(gè)Microsoft Access Driver數(shù)據(jù)源,其源名為“SQL數(shù)據(jù)庫”。所指向(select)數(shù)據(jù)庫的路徑為:f:\DATA\SQL數(shù)據(jù)庫.mdb。
2在組態(tài)王工程瀏覽器中建立一個(gè)名為BIND的記錄體,把組態(tài)王中的變量和數(shù)據(jù)庫“監(jiān)控表”中所對應(yīng)字段名稱增加到記錄體中,如表1所示。
表1 所創(chuàng)建記錄體BIND

3使用下列指令建立組態(tài)王和源名為“SQL數(shù)據(jù)庫”的數(shù)據(jù)源的連接,此例中為在應(yīng)用程序命令語言中啟動(dòng)時(shí)的命令:
//建立SQL連接
SQLConnect(DeviceID, "dsn= SQL數(shù)據(jù)庫");
4在“監(jiān)控表”中不斷插入記錄,此例中為在應(yīng)用程序命令語言運(yùn)行時(shí)的命令:
//SQL插入記錄
if (\\本站點(diǎn)\record==1)
{
SQLInsert( DeviceID, "監(jiān)控表", "BIND" );
}
5在退出程序時(shí)斷開連接,此例中在應(yīng)用程序命令語言停止時(shí)實(shí)現(xiàn):
//斷開SQL連接
SQLDisconnect( DeviceID);
6在數(shù)據(jù)記錄結(jié)束后,將該文件另存為txt文件。
第二步:將*.txt文件中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到MATLAB中,并存為*.mat文件。
本步驟比較簡單,利用MATLAB中File菜單下Import Data…命令利用向?qū)Ъ纯蓪?shí)現(xiàn),因此不再詳述。
第三步:對壓力信號進(jìn)行分析。
[align=center]

圖1 MATLAB中繪制的壓力曲線[/align]
為簡單起見,本文僅利用plot命令繪出壓力的變化趨勢,所得結(jié)果如圖1所示。
4. 總結(jié)
本文首先介紹了組態(tài)王環(huán)境下訪問其數(shù)據(jù)庫的兩種方法:FileWriteFields函數(shù)訪問和SQL訪問,并對二者進(jìn)行了比較;然后針對組態(tài)軟件數(shù)據(jù)分析能力相當(dāng)薄弱的不足,提出利用以上兩種方法將組態(tài)王數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)取出,送到其他具有強(qiáng)大數(shù)據(jù)分析能力的軟件如MATLAB中進(jìn)行分析;最后,本文利用一個(gè)例子說明本方法切實(shí)可行,確實(shí)彌補(bǔ)了組態(tài)軟件在數(shù)據(jù)分析方面的不足,為其在更大范圍內(nèi)得以廣泛應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1] 北京亞控科技發(fā)展有限公司. KINGVIEW Version6.0使用手冊[M]. 2001
[2] 北京亞控科技發(fā)展有限公司. 組態(tài)王Version6.0 命令語言函數(shù)速查手冊[M]. 2001
[3] 趙龍強(qiáng) 張學(xué)鳳. 數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用[M]. 上海:上海財(cái)經(jīng)大學(xué)出版社,2001