上位机与西门子S7-1500通过OPC UA采集数据异常的案例
一、故事背景
某工业现场，MES上位机通过OPC UA采集S7-1500里的数据，遇到漏采集的问题。PLC工程师认为是MES问题，MES认为是PLC漏触发数据，两方吵得不可开交。下面分享这个有趣的案例。
二、采集流程
PLC程序与MES交互过程分析：
1.生产完成后，PLC置位PLC内的“可采集”信号。
2.MES发现PLC内有可采集数据后，进行数据采集（读取）。
3.MES采集数据完成后，复位PLC内的“可采集”信号。
流程很简单，设置有握手信息和超时监控。
三、解决思路
由于两边各执己见，我们只好找个中间人做个公正的检测，我们在MES电脑上面安装了PLC-Recorder数据采集软件，进行PLC数据采集。
为什么这样做？由于MES特性，没办法实时记录完整数据，另外，MES采集数据最快也只能做到100ms。所以，就祭出了专业数据采集软件，该软件环境适应能力强，几乎可以在各种windows版本下运行。并且比较小，几乎对MES不会造成任何影响。
四、软件配置与分析
01 PLC-Reocrder软件配置
在PLC-Recorder里启用触发记录功能，用“可采集”信号进行采集的启动和停止控制。并启动循环录波功能，实现无人监控下的逐个产品记录。
02 启动采集
03 PLC异常数据记录与处理方式
PLC置位“可采集”信号后，开始计时，如果30S内，MES没有复位“可采集”信号，PLC在30s计时到后复位“可采集”信号，触发报警计数。
这样看下来也符合一个MES标准采集流程,由于这套MES程序已经在多个项目项目使用过了，并且没有问题，于是我们还是怀疑PLC程序问题。
04 PLC触发数据量与PLC-Recorder采集数据量分析
经过20小时，记录了450个产品的生产过程。PLC触发了450次，其中报警了30次（MES丢失了30个产品的数据）。PLC-Recorder也采集到450个数据文件。PLC触发采集次数与PLC-Recorder软件记录的数据文件一致，初步排除PLC程序问题。
以下是HMI软件记录的数据（见左下角）：
这是PLC-Recorder软件记录的文件个数：
丢失这么多数据，问题很严重，客户很生气！
五、问题解决
通过PLC触发采集数据量对比，我们没有发现PLC程序问题，于是我们怀疑是PLC参数设置问题，我们发现OPC UA服务器参数Subscriptions里面最短采样间隔时间与其他项目不一致。
于是，将最短采样间隔从1000ms修改成100ms
修改PLC OPC UA 参数后，MES采集数据一天，未再发现漏采集的情况：
上图MES错误计数为0，未发生数据漏采集的现象。
六、小结
到现在我们还是没有想通背后的原因，毕竟软件设置的超时有30s呢，这个1s的周期为什么会有影响？但问题通过设置最小采集时间解决了。
有时候通讯故障就是这么麻烦，需要握手两边的人员共同排查解决，如果碰到扯皮，没有专业的工具从中间一刀切两半式的确定问题的故障方向，想要解决可能要花费很多倍的时间。
最后我们也来看下西门子对这个参数解释，做一个不完美的结尾：
sunwheel
2024年8月
