簡介WinCC用戶歸檔案例是一份面向工業(yè)自動(dòng)化工程師與SCADA初學(xué)者的實(shí)踐型資料包圍繞西門子WinCC中的用戶歸檔功能重點(diǎn)講解動(dòng)作與標(biāo)準(zhǔn)模塊的協(xié)同使用以及歸檔策略設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與檢索等關(guān)鍵問題。壓縮包共290個(gè)文件大小36.21MB主要包含rpl過程數(shù)據(jù)文件、mdf/ldf數(shù)據(jù)庫文件、dum備份文件、pdl畫面文件、cfg配置文件及腳本和說明文檔等可幫助理解歸檔數(shù)據(jù)的生成、存儲(chǔ)與調(diào)用方式。已有1146人學(xué)習(xí)瀏覽適合希望系統(tǒng)掌握用戶歸檔配置與優(yōu)化的技術(shù)人員。通過該案例可學(xué)習(xí)動(dòng)作觸發(fā)條件、標(biāo)準(zhǔn)模塊封裝邏輯、歸檔間隔設(shè)定、數(shù)據(jù)保留期限與存儲(chǔ)介質(zhì)選擇等實(shí)操要點(diǎn)并參考示例項(xiàng)目靈活復(fù)用到實(shí)際產(chǎn)線中。 用用戶歸檔存歷史臺(tái)賬比外掛數(shù)據(jù)庫省心得多最近接了一套WinCC監(jiān)控系統(tǒng)的項(xiàng)目要記錄每臺(tái)設(shè)備的啟停時(shí)間、操作員信息和關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)方便后續(xù)做質(zhì)量追溯。一開始我腦子里蹦出來的方案是外掛SQL Server但現(xiàn)場(chǎng)就一臺(tái)工控機(jī)再塞一個(gè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)去部署和維護(hù)成本都不小。后來想起WinCC自帶的用戶歸檔功能干脆就用它做了整套臺(tái)賬記錄模塊。這一套做下來我最大的感受是用戶歸檔這東西平時(shí)存在感低但真用到生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄、操作追溯、配方管理這類場(chǎng)景它比變量記錄靈活比外部數(shù)據(jù)庫省事。這篇就把整個(gè)案例從頭到尾拆開講重點(diǎn)說用戶歸檔怎么建、字段怎么定、腳本怎么聯(lián)動(dòng)以及那些說明書里根本不會(huì)寫的坑。1. 用戶歸檔的定位與選型思路1.1 用戶歸檔到底是什么用戶歸檔User Archive是WinCC項(xiàng)目內(nèi)嵌的一個(gè)數(shù)據(jù)表模塊。你可以把它理解成一個(gè)輕量級(jí)的、隨項(xiàng)目發(fā)布的迷你數(shù)據(jù)庫它允許你在項(xiàng)目里定義若干個(gè)“表”每個(gè)表有固定的字段列和記錄行支持增刪改查也能和畫面控件、腳本順暢聯(lián)動(dòng)。它和WinCC的“變量記錄”完全是兩種東西。變量記錄是把某個(gè)變量的歷史變化曲線存下來供趨勢(shì)控件讀取用戶歸檔則是存結(jié)構(gòu)化的事件型數(shù)據(jù)比如“某年某月某日某操作員完成了某個(gè)操作”每條記錄就是一行字段明確查詢方便。歸檔文件會(huì)跟著項(xiàng)目一起保存和發(fā)布不需要單獨(dú)安裝數(shù)據(jù)庫服務(wù)運(yùn)行時(shí)WinCC能干活歸檔就能用。正是因?yàn)檫@種內(nèi)嵌特性用戶歸檔特別適合單機(jī)版的中小型監(jiān)控項(xiàng)目。1.2 為什么用用戶歸檔而不是普通變量普通變量只能保存當(dāng)前值想存歷史就得上變量記錄。但變量記錄的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是圍繞“變量”組織的你很難把多個(gè)不同含義的字段組合成一條完整業(yè)務(wù)記錄。舉個(gè)例子你要記錄“操作員張三在2024年6月1日10點(diǎn)23分啟動(dòng)了A設(shè)備”這一條記錄里包含了人員、時(shí)間、操作類型、設(shè)備編號(hào)四個(gè)信息。如果只用變量記錄你得建四個(gè)變量然后分別歸檔查的時(shí)候還得自己對(duì)齊時(shí)間軸非常別扭。用戶歸檔則直接建模成一條記錄設(shè)備編號(hào)、操作員、操作類型、時(shí)間戳四個(gè)字段排成一排查詢時(shí)按條件過濾一目了然。尤其是后續(xù)做追溯報(bào)表用戶歸檔天生就是臺(tái)賬結(jié)構(gòu)。1.3 我的選型決策與實(shí)踐考量這個(gè)項(xiàng)目里我一開始猶豫要不要用外掛數(shù)據(jù)庫。后來發(fā)現(xiàn)問題很多現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)系統(tǒng)環(huán)境雜亂數(shù)據(jù)庫實(shí)例和WinCC之間的連通性受防火墻影響數(shù)據(jù)庫進(jìn)程占內(nèi)存老工控機(jī)會(huì)卡最重要的是客戶沒有專門的IT人員用外掛數(shù)據(jù)庫等于給后續(xù)維護(hù)埋雷。選用戶歸檔的另一個(gè)原因是它和WinCC Runtime深度集成發(fā)布畫面時(shí)歸檔結(jié)構(gòu)自動(dòng)帶過去不需要額外部署。對(duì)于設(shè)備啟停記錄這種量級(jí)的輕量應(yīng)用單機(jī)版WinCC跑用戶歸檔綽綽有余。所以最后我在管理器中直接建了三個(gè)歸檔DeviceLog運(yùn)行記錄、OperatorLog操作記錄、AlarmLog報(bào)警確認(rèn)記錄。2. 用戶歸檔的創(chuàng)建與配置實(shí)操2.1 打開用戶歸檔管理器新建歸檔在WinCC項(xiàng)目樹里雙擊“用戶歸檔”圖標(biāo)打開管理器窗口。左側(cè)是歸檔列表右鍵選擇“新建歸檔”起名時(shí)建議用英文字母比如DeviceLog。中文歸檔名在部分腳本和控件綁定場(chǎng)景下容易出現(xiàn)編碼問題能用英文就用英文。歸檔建好之后右側(cè)會(huì)有多個(gè)頁簽最核心的是“字段”和“記錄”。字段頁定義表結(jié)構(gòu)記錄頁設(shè)置數(shù)據(jù)來源和觸發(fā)方式。新建歸檔后系統(tǒng)默認(rèn)會(huì)有一個(gè)“自動(dòng)增量”類型的字段建議保留它能在后續(xù)做記錄定位時(shí)充當(dāng)唯一標(biāo)識(shí)。2.2 定義字段與數(shù)據(jù)類型雙擊“字段”頁點(diǎn)“添加字段”逐條建立列。以我的設(shè)備運(yùn)行記錄為例字段定義如下字段名數(shù)據(jù)類型說明RecordID自動(dòng)增量主鍵唯一標(biāo)識(shí)記錄DeviceID文本設(shè)備編號(hào)Operator文本操作員姓名Action整數(shù)0停止1啟動(dòng)TimeStamp日期時(shí)間記錄時(shí)間字段類型一定要和實(shí)際寫入的數(shù)據(jù)匹配尤其是“時(shí)間戳”這種不要圖省事設(shè)成字符串否則后面按時(shí)間排序、按時(shí)間過濾都會(huì)出問題。自動(dòng)增量字段我一般只用來做唯一標(biāo)識(shí)不會(huì)把它顯示在畫面表格里避免干擾。字段順序也有講究。建議把主鍵字段放第一位查詢條件字段放前面顯示型字段放后面。這樣做的好處是當(dāng)你在腳本里用SetFieldValue按索引賦值時(shí)索引對(duì)應(yīng)關(guān)系好記憶不容易搞混。2.3 設(shè)置記錄觸發(fā)與變量連接在“記錄”頁可以給歸檔設(shè)置“記錄模式”。這里有多種選擇手動(dòng)記錄、變化時(shí)記錄、周期記錄等。我這里啟停事件用的是手動(dòng)記錄因?yàn)檫@類操作本身有明確的觸發(fā)時(shí)機(jī)手動(dòng)寫更干凈。如果你要做連續(xù)型數(shù)據(jù)記錄比如每秒鐘記錄一次溫度那用“周期”模式更合適周期時(shí)間可以精確到毫秒。但要注意周期模式的數(shù)據(jù)量增長很快用戶歸檔的分區(qū)文件會(huì)迅速膨脹這是很多人后期遇到“歸檔變慢”的根源。我最終在代碼里顯式調(diào)用插入函數(shù)而不是依賴自動(dòng)記錄。原因很簡單手動(dòng)模式能精確控制寫入時(shí)機(jī)避免重復(fù)觸發(fā)。自動(dòng)記錄的觸發(fā)條件如果沒設(shè)置好很容易因?yàn)樾盘?hào)抖動(dòng)寫入多條垃圾記錄后期還得手動(dòng)清。3. 畫面組態(tài)與腳本聯(lián)動(dòng)案例實(shí)現(xiàn)3.1 在畫面中顯示用戶歸檔數(shù)據(jù)存進(jìn)歸檔后需要在畫面上展示。WinCC提供了“用戶歸檔表格”控件User Archive Control專門用來顯示和操作用戶歸檔數(shù)據(jù)。在WinCC圖形編輯器里拖入控件右鍵打開屬性把“歸檔名稱”指向DeviceLog控件就會(huì)自動(dòng)列出所有字段。如果覺得默認(rèn)字段名不好看可以在歸檔管理器的字段編輯中設(shè)置“顯示名稱”畫面表格的列標(biāo)題就會(huì)變成中文名稱比如“設(shè)備編號(hào)”“操作員”“操作類型”。這個(gè)細(xì)節(jié)對(duì)最終用戶很重要直接顯示英文列名會(huì)被現(xiàn)場(chǎng)操作員嫌難看?？丶€支持多種操作模式只讀、編輯、刪除記錄。如果不想讓操作員隨意刪改歷史就把控件屬性設(shè)為只讀或者隱藏按鈕。安全性方面用戶歸檔表格控件默認(rèn)允許對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行完全操作生產(chǎn)環(huán)境必須按角色收權(quán)。3.2 用C腳本實(shí)現(xiàn)置位、復(fù)位與二次確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)操作員經(jīng)常誤碰按鈕所以我在啟動(dòng)和停止按鈕上都加了二次確認(rèn)。C腳本實(shí)現(xiàn)起來很直接#include apdefap.h void OnClick(char* lpszPictureName, char* lpszObjectName, char* lpszPropertyName) { if (MessageBox(NULL, 確認(rèn)啟動(dòng)設(shè)備, 二次確認(rèn), MB_YESNO | MB_ICONQUESTION) IDYES) { SetTagBit(StartCmd, 1); SetTagBit(StartCmd, 0); // 置位后復(fù)位產(chǎn)生一個(gè)脈沖 } }置位后立即復(fù)位是為了讓下游PLC只識(shí)別一次上升沿避免按鈕一直按住導(dǎo)致變量長時(shí)間為1觸發(fā)多次動(dòng)作。這個(gè)習(xí)慣在自動(dòng)化邏輯里很常見叫“脈沖置位”。同時(shí)用戶要求每次操作都能追溯所以我在腳本里把操作記錄寫入OperatorLog歸檔。具體做法是用GetTagChar讀取畫面上輸入的“操作員”字符串再用用戶歸檔的InsertRecord和SetFieldValue寫入字段值。#include apdefap.h void OnClick(char* lpszPictureName, char* lpszObjectName, char* lpszPropertyName) { char operatorName[128]; GetTagChar(OperatorInput, operatorName); MyInsertLog(operatorName, 1); }這里的MyInsertLog是我封裝的一個(gè)公共函數(shù)放在全局腳本里這樣可以避免每個(gè)按鈕里重復(fù)寫一大段插入代碼。全局腳本的函數(shù)在任意畫面都能調(diào)用方便統(tǒng)一維護(hù)。3.3 插入記錄與按鈕跳轉(zhuǎn)插入用戶歸檔記錄有幾種方式最常見的就是用控件對(duì)象的InsertRecord方法。下面這段腳本演示如何在用戶歸檔表格控件中插入一條記錄并給字段賦值#include apdefap.h void MyInsertLog(char* lpszOperator, int nAction) { OBJECT objArchive; objArchive GetObject(過程畫面.用戶歸檔表格1); // 在歸檔末尾插入新記錄 objArchive.InsertRecord(0, OperatorLog); // 設(shè)置字段值兩個(gè)文本字段和一個(gè)整數(shù)字段 objArchive.SetFieldValue(0, Operator, 0, lpszOperator); objArchive.SetFieldValue(0, Action, 0, nAction); }InsertRecord的第一個(gè)參數(shù)是記錄索引第二個(gè)參數(shù)是歸檔名稱。注意InsertRecord插入的是空記錄真正往里面填內(nèi)容要靠SetFieldValue。SetFieldValue的參數(shù)比較繁瑣第一個(gè)參數(shù)是記錄索引第二個(gè)是字段名稱第三個(gè)通常填0第四個(gè)是實(shí)際值。畫面上做按鈕跳轉(zhuǎn)更常用VBS腳本一行就夠ScreenChange(主監(jiān)控畫面)如果你偏愛在C腳本里操作也可以用OnOpenPicture或SetPictureName函數(shù)但日常習(xí)慣上頁面跳轉(zhuǎn)這種界面邏輯用VBS更順手C腳本更適合做變量和數(shù)據(jù)處理。3.4 打印功能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)有時(shí)候需要把用戶歸檔里的數(shù)據(jù)導(dǎo)出來打印。最簡單的做法是利用用戶歸檔表格控件的導(dǎo)出功能將當(dāng)前數(shù)據(jù)保存為CSV再通過ShellExecute調(diào)用系統(tǒng)關(guān)聯(lián)程序打開讓用戶手動(dòng)打印。#include apdefap.h #pragma option(1,1) void OnClick(char* lpszPictureName, char* lpszObjectName, char* lpszPropertyName) { OBJECT obj GetObject(過程畫面.用戶歸檔表格1); obj.SaveToFile(C:\\Temp\\DeviceLog.csv); ShellExecute(NULL, open, C:\\Temp\\DeviceLog.csv, NULL, NULL, 1); }這里有個(gè)很重要的細(xì)節(jié)SaveToFile的目錄必須預(yù)先存在否則調(diào)用會(huì)靜默失敗腳本不報(bào)錯(cuò)但文件就是出不來。我第一次就用直接路徑結(jié)果怎么調(diào)都沒反應(yīng)后來加了一句目錄創(chuàng)建才解決。4. 常見問題與排查實(shí)錄4.1 WinCC安裝與授權(quán)常見問題從你搜的熱詞里我知道很多人卡在WinCC安裝和授權(quán)上?！皐incc怎么卸載干凈”“sim_ekb_install安裝授權(quán)報(bào)錯(cuò)”這些問題我在實(shí)施中也遇到過。WinCC安裝務(wù)必定順序先裝SQL Server再裝WinCC最后裝授權(quán)。順序顛倒會(huì)有一堆莫名其妙的問題。卸載WinCC千萬別圖省事直接刪文件夾要去控制面板走正規(guī)卸載流程卸載后清理安裝目錄的殘留文件、注冊(cè)表里的相關(guān)鍵值以及臨時(shí)目錄里的緩存文件否則第二次安裝極易報(bào)錯(cuò)。安裝時(shí)如果提示“無法啟動(dòng)基本應(yīng)用程序”十有八九是SQL Server服務(wù)沒起來。到服務(wù)管理器里找到名字類似“WINCC”的SQL服務(wù)把它手動(dòng)啟動(dòng)并設(shè)為自動(dòng)啟動(dòng)問題基本能解決。授權(quán)時(shí)如果彈出CrypAcquireContext錯(cuò)誤基本是系統(tǒng)的加密服務(wù)出問題了重啟一遍電腦或者修復(fù)安裝一下再試別死磕授權(quán)工具。4.2 用戶歸檔不寫入數(shù)據(jù)這是用戶歸檔模塊被問得最多的問題。排查順序有講究檢查歸檔“記錄”頁是否勾選了“可寫”權(quán)限。如果不勾腳本寫入會(huì)被拒絕。檢查歸檔字段和變量連接的數(shù)據(jù)類型是否匹配。文本字段連了整型變量寫入必失敗。檢查觸發(fā)條件是否真的滿足。比如用了“變化時(shí)”觸發(fā)但變量根本沒發(fā)生變化記錄自然不會(huì)產(chǎn)生。如果用的是腳本手動(dòng)插入檢查按鈕事件有沒有執(zhí)行。我習(xí)慣在腳本開頭加一句測(cè)試代碼比如SetTagBit(DebugVar, 1)先確認(rèn)腳本確實(shí)跑了。數(shù)據(jù)寫入了表格卻不顯示那就不是寫入問題是控件數(shù)據(jù)源沒選對(duì)。用戶歸檔表格控件默認(rèn)可能指向了空歸檔或者別的歸檔要手動(dòng)在屬性里選回DeviceLog。4.3 畫面模擬與全局腳本在WinCC里想調(diào)試畫面布局和腳本邏輯用的是“仿真實(shí)”功能不是“運(yùn)行”按鈕。熱搜詞里有人問“wincc unified畫面模擬點(diǎn)哪個(gè)”其實(shí)Unified和經(jīng)典WinCC V7的模擬入口差不多都在工具欄的“開始仿真實(shí)”位置快捷鍵通常是CtrlF5。仿真實(shí)模式下變量不會(huì)真實(shí)讀寫PLC但腳本邏輯、畫面跳轉(zhuǎn)、用戶歸檔寫入都會(huì)正常執(zhí)行。這意味著你可以用模擬模式完整測(cè)一遍“按鈕點(diǎn)擊-二次確認(rèn)-寫歸檔-表格刷新”的流程非常方便。全局腳本Global Script則用來放公共函數(shù)。比如我的MyInsertLog函數(shù)就放在了全局腳本里所有畫面共用。全局腳本可以設(shè)置觸發(fā)條件比如周期觸發(fā)、變量觸發(fā)、事件觸發(fā)。如果你要做定時(shí)記錄就建一個(gè)周期為1秒的動(dòng)作在里面調(diào)用插入函數(shù)。4.4 C腳本與VB腳本怎么選我接觸過的WinCC項(xiàng)目中腳本混用很正常。我的判斷標(biāo)準(zhǔn)是涉及位操作、變量讀寫、歸檔操作優(yōu)先用C腳本因?yàn)镃在處理數(shù)據(jù)時(shí)更直接涉及窗口跳轉(zhuǎn)、控件屬性設(shè)置、頁面邏輯用VBS更順手代碼更短可讀性也好。但有一點(diǎn)必須注意別在同一個(gè)按鈕的事件里同時(shí)寫C和VBS邏輯容易打架后續(xù)維護(hù)也看不懂。要么一個(gè)按鈕就一個(gè)模塊要么把公共邏輯拆到全局腳本里。打個(gè)比方按鈕點(diǎn)擊后先用C腳本完成變量置位和歸檔寫入再用VBS的ScreenChange跳頁面這是合理的分工。把所有邏輯堆在一個(gè)語言里反而會(huì)讓腳本變得臃腫。最后再補(bǔ)充一個(gè)這幾年做WinCC項(xiàng)目的體會(huì)用戶歸檔雖然好用但它畢竟是單機(jī)文件存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量到了一定級(jí)別比如單個(gè)歸檔超過幾十萬條記錄操作性能就會(huì)出現(xiàn)下降。遇到這種情況優(yōu)先考慮給舊記錄做定期導(dǎo)出和清空而不是用外部數(shù)據(jù)庫硬扛。畢竟在工控現(xiàn)場(chǎng)穩(wěn)定是第一位的功能再強(qiáng)大如果三天兩頭出問題客戶也不會(huì)買賬。如果你正在上手用戶歸檔建議先做一個(gè)小Demo把整個(gè)鏈路跑通建歸檔、定字段、放控件、寫腳本、插入記錄、顯示查詢熟悉一遍流程再去接實(shí)際項(xiàng)目會(huì)從容很多。本文還有配套的精品資源點(diǎn)擊獲取