Федорович О.Е., Прохоров А.В., Головань К.В. Системы промышленной автоматизации на основе технологии SCADA

Подождите немного. Документ загружается.

Обмен данными с внешними приложениями с использованием механизмов DDE и ODBC

111

Далее при формировании запроса имена этих каналов используются

в качестве имен полей базы, а величины реальных значений вводятся

в запрос после ключевого слова VALUES.

Пример.

Рассмотрим пример формирования запросов к базе данных

СУБД Paradox и записи полученных данных в каналы.

Пусть имя базы данных будет test, а имя зарегистрированного

для нее пользователя – user. Данные в этой базе хранятся в таблице

Tab, которая имеет пять полей: field1, field2, field3, field4 и field5.

Необходимо решить следующие задачи:

1) периодически запрашивать значения полей field2 и field3. Ус-

ловием поиска записи для чтения этих данных является равенство

поля field1 100;

2) записывать значения двух каналов в поля field4 и field5, соз-

давая при этом новые записи в базе.

Для решения этих задач следует создать в директории проекта

конфигурационный файл odbc.cfg, содержащий следующий текст:

DSN=test

USER=user

SQL1=SELECT * FROM

HEADER1=Tab

FOOTER1=WHERE field1=100

SQL2=INSERT INTO Tab

Кроме того, в базе каналов потребуется создать два канала для

управления обменом, два канала для получения данных из базы test

и два канала для передачи данных в эту базу. Каналы для получения

данных из базы должны иметь имена field2 и field3, подтип ПУСТОЙ

и дополнение к подтипу in_null, а для передачи – имена field4 и field5,

подтип ПУСТОЙ и дополнение к подтипу SQL_для_вставки.

Для управления запросом данных из базы необходимо исполь-

зовать один канал. Его тип должен быть OUTPUT, подтип – ПУСТОЙ и

дополнение к подтипу – SQL_выполнить. Значения настроек I0, I1

зададим равными 0, настройки C2 – 1. Зададим каналу имя ЗАПРОС.

В такой конфигурации при посылке в канал ЗАПРОС значения 1

будет сформирован следующий SQL-запрос:

SELECT * FROM Tab WHERE field1=100

С помощью этого запроса будут прочитаны данные из базы. При

этом выбираются для чтения только те записи, где поле field1 равно

100. Значения из первой записи полученной выборки будут присвоены

входным значениям каналов field2 и field3.

Для управления передачей данных в базу необходимо ввести

один канал. Его тип должен быть OUTPUT, подтип – ПУСТОЙ, допол-

нение к подтипу – SQL_выполнить. Значения настроек I0 и I1 зада-

дим равными 1. Присвоим каналу имя ПЕРЕДАЧА. Установим для ка-

налов field4 и field5 значения настроек I0 и I1, равными 1. При изме-

нении значения канала ПЕРЕДАЧА будет сформирован следующий

SQL-запрос:

Лабораторная работа № 5

112

INSERT INTO Tab (field4, field5) VALUES (<значение1>, <значение2>)

По этому запросу в таблицу Tab базы данных будет добавлена

новая запись, в поля field4 и field5 которой будут внесены реальные

значения соответствующих каналов.

Пример.

В данном примере рассмотрим использование оператора

UPDATE.

После выполнения следующего запроса во все поля столбца

Channels таблицы Tab1 будет внесено значение control:

UPDATE Tab1 SET Channels=’control’

Чтобы внести значение control только в ту строку столбца

Channels, в которой, например, значение столбца Subtype равно AI,

необходимо выполнить следующий запрос:

UPDATE Tab1 SET Channels=’control’ WHERE Subtype=’AI’

Для внесения какого-либо значения в несколько полей столбца

можно использовать оператор LIKE. Например, при выполнении сле-

дующего запроса значение control будет внесено в те строки столбца

Channels, в которых значение столбца Subtype начинается с "AI":

UPDATE Tab1 SET Channels=’control’ WHERE Subtype LIKE ’AI%’

или

UPDATE Tab1 SET Channels=’control’ WHERE (Subtype LIKE ’AI%’)=-1

Чтобы внести значение control в те строки столбца Channels,

для которых значение столбца Subtype не начинается с "AI", необхо-

димо выполнить следующий запрос (при этом пустые поля столбца

Subtype игнорируются):

UPDATE Tab1 SET Channels=’control’ WHERE Subtype NOT LIKE ’AI%’

или

UPDATE Tab1 SET Channels=’control’ WHERE (Subtype LIKE ’AI%’)=0

В текст запроса можно вставить текущие значения ка-

налов, имеющих подтип ПУСТОЙ и дополнение к подтипу

SQL_where. Поле в тексте запроса, куда при выполнении последнего

будет подставлено значение такого канала, обозначается символами

#. Незанятые позиции этого поля заполняются пробелами. Две пер-

вые настройки данного канала должны совпадать с аналогичными на-

стройками канала, запускающего выполнение запроса.

Пример.

Пусть требуется присвоить каналам field2 и field3 из рассмот-

ренного выше примера значения из базы данных test. Условием поис-

ка записи для чтения данных является равенство поля field1 таблицы

Tab значению канала field1 (имена поля и канала должны совпадать).

Для решения задачи добавим в базу каналов канал с именем

field1 типа OUTPUT подтипа ПУСТОЙ с дополнением к подтипу

SQL_where. Зададим для него настройки I0, I1 равными 0.

Файл odbc.cfg необходимо модифицировать следующим обра-

зом:

DSN=test

USER=user

Обмен данными с внешними приложениями с использованием механизмов DDE и ODBC

113

SQL1=SELECT * FROM

HEADER1=Tab

FOOTER1=WHERE field1=#####

SQL2=INSERT INTO Tab

При посылке 1 в канал ЗАПРОС будет сформирован следующий

SQL-запрос:

SELECT * FROM Tab WHERE field1=a, где a – значение канала field1 в

момент запуска запроса.

По этому запросу для чтения из базы выбираются записи, где

поле field1 равно a. Значения из первой записи полученной выборки

будут записаны в каналы field2 и field3

Для считывания имен полей базы в имена каналов при за-

просе значений из нее используются каналы с дополнением SQL_field

подтипа ПУСТОЙ. При равенстве 1 настройки С3 канала, запускаю-

щего запрос, в имена этих каналов записываются названия полей ба-

зы. Каналы для коррекции выбираются по порядку их расположения в

объекте БАЗА и по условию равенства их настроек I0 и I1 аналогич-

ным настройкам управляющего канала.

5.3.2. Доступ к данным Trace Mode по ODBC

С помощью интерфейса ODBC можно передавать в БД данные

Trace Mode. Для этого необходимо создать и настроить источник

данных ODBC Trace Mode. В качестве такого источника может высту-

пать файл архива или МРВ.

Установка драйвера производится автоматически при инсталля-

ции системы. Чтобы проверить, насколько успешно была проведена

установка, и создать источник данных Trace Mode, необходимо от-

крыть диалог Администратор источников данных ODBC. Для этого в

Панели управления следует выбрать команду Источники данных

ODBC. Если установка прошла успешно, то на бланке Драйверы поя-

вится имя TRACE MODE ODBC driver (рис. 5.1).

Установить/удалить драйвер после инсталляции Trace Mode

можно с помощью утилиты tmreg.exe.

Файлы, необходимые для установки драйвера ODBC, копируют-

ся в директорию установки инструментальной системы, даже если ус-

тановка драйвера не была задана в ходе инсталляции.

Для создания и настройки источника данных Trace Mode необ-

ходимо открыть бланк Пользовательский DSN в диалоге Админист-

ратор источников данных ODBC и нажать кнопку «Добавить».

При этом на экране появится диалог Создание нового источни-

ка данных (рис. 5.2), в котором следует выбрать TRACE MODE ODBC

driver и нажать кнопку «Готово».

При этом будет отображен диалог, показанный на рис. 5.3. В ка-

честве источника данных может выступать МРВ или файл архива. В

первом случае следует выбрать Подключиться к МРВ, во втором –

Открыть файл архива. Данные из файла архива содержат только

Лабораторная работа № 5

114

числовые идентификаторы. Чтобы вывести имена каналов, необхо-

димо установить флажок Получать имена каналов из проекта

TRACE MODE и указать имена проекта и необходимого узла.

Рис. 5.1. Администратор источников данных ODBC

Рис. 5.2. Создание нового источника данных

Таблица архива Trace Mode носит имя ARCHIVE и содержит

следующие девять полей:

Обмен данными с внешними приложениями с использованием механизмов DDE и ODBC

115

TIME – время изменения значения канала (TIMESTAMP);

CHAN_ID – числовой идентификатор канала (INTEGER);

ATTR_ID – числовой идентификатор атрибута (SMALLINT);

CHAN_NAME – имя канала (VARCHAR);

ATTR_NAME – имя атрибута (VARCHAR);

ATTR_CODE – краткое имя атрибута (VARCHAR);

FLAGS – флаги (SMALLINT);

VALUE – значение (REAL);

MSEC – уточняет данные поля TIME, показывая количество милли-

секунд с точностью до 1 мс.

Рис. 5.3. Настройка источника данных

На рис. 5.4 показан вид таблицы ARCHIVE в Microsoft Excel.

Поле FLAGS содержит 1-байтовое двоичное число, биты которо-

го принимают значение 1 в следующих ситуациях:

0-й бит – если в настройках канала установлен флаг Отчет тре-

вог;

1-й бит – в настройках канала установлен флаг Регистратор;

2-й бит – в настройках канала установлен флаг СПАД;

3-й бит – в настройках канала установлен флаг Атрибуты;

4-й бит – в настройках канала атрибут Состояние находится в ре-

жиме ON;

5-й бит – атрибут Подключение канала установлен в состояние

Подключен;

6-й бит – каналу устанавливается флаг аппаратной недостоверно-

сти;

7-й бит – каналу устанавливается флаг программной недостовер-

ности. (Например, установлен флаг Контроль шкалы и реальное

значение канала меньше заданного значения атрибута НПредел или

больше значения атрибута ВПредел).

Лабораторная работа № 5

116

Если флаг не установлен, значение соответствующего бита рав-

но 0.

Рис. 5.4. Таблица ARCHIVE

В Microsoft Excel и Microsoft Access данное двоичное число ото-

бражается в десятичном формате.

Значения полей CHAN_NAME, ATTR_NAME и ATTR_CODE мо-

гут отсутствовать, если источником данных является отдельно хра-

нящийся файл архива, а соответствующий ему проект недоступен.

Некоторые стандартные базы данных могут некорректно рабо-

тать с полями времени, содержащими дробные части секунд.

Следует учитывать, что в таблицу вносится время изменения

значений. Поэтому, чтобы узнать значение в определенный момент

времени, необходимо сделать следующее: ввести в фильтр для поля

времени выражение вида <TIME, где TIME – значение времени в

формате данной прикладной программы; отсортировать значения по-

ля TIME в обратном направлении.

Пример.

Рассмотрим методику работы по обмену данными с Microsoft

Excel. Для передачи данных в Microsoft Excel из внешних источников

служит программа Microsoft Query. В Microsoft Excel вначале следует

открыть меню Данные, а в нем – меню Внешние данные и выполнить

команду Создать запрос. После этого будет вызвана программа

Обмен данными с внешними приложениями с использованием механизмов DDE и ODBC

117

Microsoft Query, а на экране появится диалог Выбор источника дан-

ных (рис. 5.5).

Рис. 5.5. Выбор источника данных

Если источник данных Trace Mode был создан ранее, то его

можно выбрать из списка, в противном случае необходимо выполнить

команду Новый источник данных. При этом на экран будет выведен

диалог Создание нового источника данных (рис. 5.6).

Рис. 5.6. Создание нового источника данных

Здесь следует ввести имя нового источника и выбрать во втором

поле TRACE MODE ODBC driver. Затем необходимо настроить пара-

метры нового источника и завершить процедуру нажатием кнопки

«OK». На экране появится диалог Добавление таблицы (рис. 5.7).

В Microsoft Query после выбора таблицы и указания полей,

включаемых в запрос, на экране появятся диалоги, позволяющие за-

дать условия отбора данных для каждого поля импортируемой табли-

цы и порядок сортировки данных. Если заданных таким образом ус-

Лабораторная работа № 5

118

ловий недостаточно и требуется отредактировать текст запроса вруч-

ную, в диалоге Создание запроса: заключительный шаг необходимо

выбрать опцию Просмотр или изменение данных в Microsoft Query и в

открывшемся редакторе Microsoft Query выполнить команду Запрос

SQL меню Вид. На экране появится окно Запрос SQL, в котором мож-

но отредактировать запрос. После редактирования необходимо вы-

полнить команду Вернуть данные в Microsoft Excel меню Файл редак-

тора Microsoft Query.

Рис. 5.7. Добавление таблицы

5.3.3. Обмен данными c МРВ по DDE в режиме сервера

Одним из механизмов обмена данными приложений Windows

является DDE (Dynamic Data Exchange). МРВ может выступать как в

качестве DDE-сервера, так и DDE-клиента и поддерживает три режи-

ма обмена: ADVISE, POKE, REQUEST.

Выступая DDE-сервером, МРВ выполняет следующие операции:

• посылает реальные значения каналов приложению по своей ини-

циативе (режим ADVISE);

• изменяет значения атрибутов каналов по команде другого прило-

жения (режим POKE);

• посылает значения любых атрибутов каналов по запросу другого

приложения (режим REQUEST).

Чтобы обмениваться данными с МРВ, используя механизм DDE,

необходимо посылать ему запросы в следующем формате:

<server>|<topic>!<item> <data>, где <server> – имя DDE-сервера в

формате RTM<nnn>, где <nnn> – номер узла, которому адресован

запрос;

Обмен данными с внешними приложениями с использованием механизмов DDE и ODBC

119

<topic> – тема запроса. В режиме ADVISE указывается GET, а в

режимах POKE и REQUEST – обозначения атрибутов каналов;

<item> – имя канала;

<data> – посылаемое значение в формате числа с плавающей за-

пятой. Оно присутствует только в режиме POKE.

При запросе реального значения в режиме REQUEST в качестве

темы необходимо указать GET.

Для посылки значения из приложения в атрибут ВХОД канала

Trace Mode (режим POKE) необходимо задать тему PUT или GET.

Пример.

Рассмотрим пример использования DDE для связи МРВ и Micro-

soft Excel.

Требуется запрашивать в режиме ADVISE значения канала

TRCAS_234 и помещать их в ячейку B5 таблицы Excel. МРВ, у которо-

го запрашиваются данные, имеет сетевой номер 5.

Для решения этой задачи в ячейку B5 необходимо занести сле-

дующий запрос:

=RTM5|GET!TRCAS_234

Требуется посылать из Excel в диалоге по нажатию кнопки в

верхнюю границу шкалы значение 300. Для решения данной задачи

необходимо выполнить следующие действия:

• занести в ячейку А1 таблицы "Лист1" значение 300;

• написать следующий макрос на Visual Basic for Applications:

Sub MyDDE()

channelNumber = Application.DDEInitiate("RTM5", "HL")

Application.DDEPoke channelNumber, "TRCAS-234", _

Worksheets("Лист1").Cells(1,1)

Application.DDETerminate channelNumber

End Sub

• создать диалог и обеспечить выполнение этого макроса при нажа-

тии заданной кнопки в этом диалоге.

5.3.4. Обмен данными c МРВ по DDE в режиме клиента

Выступая DDE-клиентом, МРВ выполняет следующие операции:

принимает данные, посылаемые DDE-серверами, по мере их измене-

ния (режим ADVISE); управляет переменными в DDE-серверах (ре-

жим POKE); запрашивает данные у DDE-серверов (режим REQUEST).

Для обмена данными с DDE-серверами предусмотрен подтип

каналов DDE. Его дополнение к подтипу указывает файл конфигура-

ции обмена. Такие файлы должны располагаться в директории проек-

та. Их имена формируются следующим образом:

DDECNF<n>.CNF, где <n> – номер от 0 до 7. Он соответствует

значению дополнения к подтипу (если дополнение к подтипу – DDE0,

то n должно быть равно 0, если – DDE1, то 1 и т. д.).

Лабораторная работа № 5

120

Настройки каналов подтипа DDE определяют режим обмена, а

также метод и режим формирования запросов у DDE-сервера.

Файл конфигурации DDE-обмена имеет текстовый формат и со-

держит следующую информацию:

server topic0 [format_item]

topic1

…

где server – имя DDE-сервера; topic<n> – название темы (до 256

тем); format_item – формат элемента item.

Формат item может отсутствовать. В этом случае для канала не-

обходимо выбрать режим использования в качестве item его имени.

Каналы подтипа DDE имеют шесть настроек (рис. 5.8).

Первая настройка называется режим. Она используется для за-

дания режима обмена. Он выбирается из списка, содержащего сле-

дующие пункты:

REQ/POKE[data] – обмен в режиме REQUEST для каналов типа

INPUT и режиме POKE для каналов типа OUTPUT;

REQ/POKE[data/r] – обмен в режиме REQUEST для каналов ти-

па INPUT и режиме POKE для каналов типа OUTPUT с добавлением в

конце передачи данных символа /r;

REQ/POKE[data/n] – обмен в режиме REQUEST для каналов ти-

па INPUT и режиме POKE для каналов типа OUTPUT с добавлением в

конце передачи данных символа /n;

ADVISE – обмен в режиме ADVISE (только для каналов INPUT).

Рис. 5.8. Настройка каналов для обмена по DDE