在当前的工业控制系统中，PLC（可编程逻辑控制器）占据了极其重要的位置，它被广泛应用于自动化控制系统中，负责执行各类逻辑、顺序、定时、计数和算数运算等任务。在生产过程中，数据的采集和管理对于保证产品质量、提高生产效率以及优化生产流程至关重要。本知识点将重点解析如何利用PLC的自由口通讯与SQL数据库结合，打造一个实时高效的数据采集系统。
**PLC自由口通讯**
PLC自由口通讯是指PLC的串行通讯口不再局限于标准的通讯协议，而是允许用户通过编程自定义通信协议来控制通信过程。这种通讯模式赋予了PLC更强的灵活性，能够根据特定的应用需求定制数据格式和通信过程。
在本文提到的案例中，使用的是西门子S7-200 PLC，它具备自由口通讯的功能。用户可以通过设置特殊的寄存器来选择波特率和奇偶校验，然后通过编写程序来实现自定义的数据通讯。自由口通讯的波特率范围在1200至115200bit/s之间，提供了较高的通讯速度，能够满足快速数据交换的需求。
自由口通讯的基本格式通常包含起始位、数据位、校验位和停止位，这就构成了一个数据帧，用于保证数据的正确传输。在本文的案例中，控制方案采用的是9600bit/s的波特率，这对于确保数据实时性与准确性是十分重要的。
**数据采集系统的构建**
惠东伟康橡塑制品厂原有的生产线虽然能满足基本的生产需求，但其控制系统存在历史数据不可追溯、人工报表繁琐等问题。为了解决这些问题，引入了基于PLC自由口通讯与SQL数据库的数据采集系统。
数据采集系统的核心是实现三条生产线生产数据的实时采集和数据库存储。操作员在触摸屏上输入物料代码、单号、数量等信息，生产线上的光电开关实时统计工件数量，当数量达到预设值时，生产线会自动停止，并通过指示灯报警。生产管理人员可以通过办公室电脑实时查看三条生产线的物料代码、单号、预设数量和实时数量等信息，而且支持多客户端访问。
**SQL数据库的集成**
为了将采集的数据保存下来，并提供历史数据查询与报表生成等功能，系统需要使用SQL数据库进行数据存储。SQL（结构化查询语言）数据库是一种关系型数据库，能够高效地处理和存储结构化数据，并支持复杂的查询操作。
在本案例中，服务器程序负责将从PLC接收到的数据拆分并保存到SQL数据库中。数据库支持多用户访问，生产部门客户端可以通过局域网访问服务器上的数据，进行查询和报表打印等操作。
SQL数据库还支持数据权限分级管理功能，不同的用户可以拥有不同的数据访问权限，这对于保护数据的安全性有重要作用。此外，系统还支持历史数据查询、按任意时间段生成报表和导出至Excel文件等高级功能。
**项目实施**
在项目实施阶段，需要考虑到不对现有生产工艺和流程造成影响，不更换现有的控制系统软硬件。因此，在控制室内增加服务器，保留企业局域网络接口，实现生产数据的实时采集和远程监控。
**总结**
通过本文介绍的基于PLC自由口通讯与SQL数据库的数据采集系统，我们可以了解到该系统在自动化控制领域的应用前景和优势。该系统不仅提高了数据采集的实时性、准确性和可追溯性，还大幅降低了生产管理中的人工成本，改善了生产控制的精益性。PLC与SQL数据库的结合，将为工业自动化的数据处理和信息管理提供强有力的支撑。
