基于IEC61499开放自动化PLC数据储存方案

1.为什么要存储PLC数据

        存储PLC数据的根本目的是将短暂的、实时的控制信号转化为长期的、可追溯的、可分析的数字资产，从而驱动生产效率提升、质量改善、成本降低和决策优化。如下是几种常见应用场景：

• 生产过程监控与可视化
• 质量追溯与工艺改进
• 设备维护与健康管理
• 性能分析与优化决策
• 故障诊断与还原
• 数据集成与信息化

2.当前已有存储PLC数据的方式

        PLC本来是一种资源受限的设备，基本不会把数据存储在PLC上面，都是通过把PLC数据采集后进行存储，基本的技术架构如下：

通过IOT网关设备对接PLC协议，根据需要把采集到的数据存储到关系数据库、时序数据库、实时数据库、对象存储等。这样的方式虽然满足了业务应用，但是需要额外添加一个IOT网关设备，增加项目成本。增加了数据传输链路，会增加故障风险。

• 当前已有尝试解决方案：

        比如增加PLC性能把数据直接存储在PLC，比如西门子某些型号的PLC支持数据本地存储。但这会增加PLC本身成本，且并不是所有厂商都支持这种方式。

3.基于IEC61499存储PLC数据

        IEC61499是符合开放自动化特征的，给用户开放了更大的自主操作空间。可以采用如下的技术架构：

        通过IEC61499的IDE编写数据存储功能块部署在PLC上，实际数据存储到外部的数据存储服务上，如：关系数据库（mysql、sqlserver等）、时序数据库（influxdb等）、实时数据库（leveldb等）、对象存储（minio等）。这样的好处是可以节省IOT网关，减少出现故障的概率。

从技术架构图大家也在疑惑为啥不在当前已有PLC编程IDE上编写功能块来实现当前这种技术方案？这个问题我自己也思考过，发现当前PLC的IDE和运行时都是比较封闭的，没有给用户开放更多权限。所以就出现了开放自动化，给用户更多的操作权限。基于此，就开发了open61499。open61499是基于IEC61499标准打造的工业编程平台，支持不限于PLC程序编写、DCS业务逻辑编写、机器人程序编写等应用。它的编程方式多样化，既支持IEC61131-3的梯形图、结构化文本，又支持IEC61499的简单功能块、基础功能块、子应用、复合功能块，还支持Lua脚本语言、C/C++高级语言。它的数据交换灵活化，既支持标准网络通信（tcp、udp）,又支持常用总线通信（modbus、ethercat、profinet）,还支持opcua和用户自定义总线适配。open61499 IDE既可以云端部署，也可以本地部署；open61499运行时支持的操作系统有Linux、Windows，支持的处理器有x86、arm。可以在open61499平台轻松实现前面描述的基于IEC61499开放自动化PLC数据存储方案。这也是自主研发的重要性！