Welche Möglichkeiten zum Datalogging/Aufzeichnen von Daten habe ich auf einer SIMATIC Steuerung (ohne WinCC)?

Für den transparenten Betrieb einer Maschine oder Anlage kann es notwendig sein, Daten, die im Betrieb entstehen, mitzuschreiben und ggf. zu speichern.

Nicht immer steht dafür ein HMI-Panel oder eine PC-Visualisierung zur Verfügung.

Deshalb folgend einige Möglichkeiten die Daten direkt mit der PLC aufzuzeichnen:

1. Datalog
   Über Systemfunktionen aus STEP7 kann in einer S7-1200/1500 ein sog. Datalog erstellt werden. Dieser kann dann im Betrieb immer wieder beschrieben werden. Dabei wird jedem Eintrag ein Zeitstempel hinzugefügt. Der Datalog wird dabei auf der Speicherkarte der Steuerung abgelegt.
   Das Format des Datalogs ist CSV.
   
   Vorteil: Einfache Implementierung, keine zusätzliche Hardware, Menschen und Maschinen Lesbares Format
   
   Nachteil: Die Lebensdauer der Speicherkarte wird reduziert (FLASH Speicher), Datalogs müssen heruntergeladen werden, Datenpunkte begrenzt, Datalogs können im PLC-Programm nicht zurückgelesen werden
   
   Weitere Informationen: Prozessdaten erfassen und überwachen mit der SIMATIC S7-1200 / S7-1500 (Data Logging) 
   
   
2. FileWriteC
   Über die Systemfunktion FileWriteC wird ein Byte Array auf die Speicherkarte der Steuerung geschrieben. Daten, die abgelegt werden sollen, müssen zuvor in ein „Array of Byte“ serialisiert werden.
   
   Vorteil: Einfache Handhabung der Systemfunktion, Benutzer definierte Strukturen (UDT) können geschrieben werden, Keine zusätzliche Hardware, zurücklesen der Daten möglich (FileReadC)
   
   Nachteil: Formatierung muss vom Nutzer sorgsam aufgebaut werden, Lebensdauer der Speicherkarte wird reduziert (FLASH Speicher), Daten sind nicht zwingend Maschinen oder Menschen lesbar
   
   Weitere Informationen: Bibliothek mit Programmbeispielen zu TIA Portal Anweisungen 
   
   
3. MS SQL Datenbank
   Auf einem Server oder IPC wird eine Microsoft SQL Datenbank installiert. Diese besitzt eine Schnittstelle auf deren Basis eine S7-1200/1500 Daten direkt in die Datenbank schreiben kann. Das Protokoll hierzu heißtTabular Data Stream(TDS) und wurde als offener Baustein für S7-1200/1500 implementiert.
   
   Vorteil: Einfache Integration über die Bausteine, Menge der speicherbaren Daten hängt nur an der Größe der Datenbank, Speicherkarte der Steuerung wird nicht belastet
   
   Nachteil: Zusätzlicher Server/IPC notwendig, je nach Datenbank Installation zusätzliche Lizenzkosten, Kommunikation über das Netzwerk nicht deterministisch (TCP), Ausfall der Kommunikation muss in der SPS Software abgefangen werden, Daten müssen in Paketen verschickt werden (abhängig von Geschwindigkeit der SPS, des Netzwerks und des Servers)
   
   Weitere Informationen: Anbindung einer S7-1200 CPU / S7-1500 CPU an eine SQL-Datenbank 
   
   
4. FTP
   Mittels der LFTP-Bibliothek oder mit dem CP1543-1 kann ein FTP-Server bedient werden. Um FTP für das Datenlogging nutzen zu können, müssen die Daten vorbereitet werden. Dabei können die Daten als komplette Datei geschrieben werden oder an eine vorhandene Datei angehangen werden (append).
   Im Fall von CSV muss ein Header vorbereitet und übertragen werden. Anschließend können Datenpunkte mit Zeitstempel auf der SPS in einem Datenbaustein gesichert und dann als zusammengesetzter String über FTP übertragen werden.
   
   Vorteil: einfache Implementierung über Hardware oder Client Bausteine, flexible Dateiformate, FTP-Server bestimmt die maximale Datenmenge, die gespeichert werden kann
   
   Nachteil: Formatierung muss vom Nutzer sorgsam aufgebaut werden, Implementierung liegt vollständig beim Nutzer, Zusätzlicher Server/IPC notwendig
   
   Weitere Informationen: FTP-Client Kommunikation durch LFTP-Bibliothek mit S7-1500 
   
   
5. TCP-Fileserver
   Auf einem Windows PC wird die Applikation TCP Fileserver ausgeführt. Letztlich ist das ein Empfänger für TCP-Telegramme der die Inhalte des Telegrams einfach in eine Datei schreibt. Die Kommunikation wird dabei von der PLC aus gestartet.
   
   Vorteil: Einfacher Aufbau und Implementierung, flexibel in Bezug auf Dateiformate, Je nach Parametrierung können die Daten direkt weiter verarbeitet werden
   
   Nachteil: Kommunikation über das Netzwerk nicht deterministisch (TCP), Ausfall der Kommunikation muss in der SPS-Software abgefangen werden, Zusätzlicher Server/IPC notwendig
   
   Weitere Informationen: TCP-Fileserver für S7-Controller 
   
   
6. Langzeittrace
   Der Langzeittrace kann seit TIA V18 genutzt werden um vorkonfigurierte Datenpunkte von einer mit dem TIA Portal verbunden Steuerung zu loggen. Dabei wird im ersten Schritt in TIA ein Trace konfiguriert. Dabei werden der Zyklus ebenso wie die eigentlichen Datenpunkte eingestellt. Nachdem Download der Konfiguration, kann der Trace aufgezeichnet werden. Die Daten werden als CSV gespeichert. Dabei muss TIA Portal für die Laufzeit des Trace dauerhaft verbunden bleiben. Entsprechend eignet sich diese Variante besonders für Diagnose und Fehleranalyse in der Inbetriebnahme oder für den Service.
   
   Vorteil: einfache Konfiguration ohne programmieren, Größe des Trace wird nur durch den Speicherplatz des verbundenen PC / Laptop begrenzt, Menschen und Maschinen Lesbares Format
   
   Nachteil: TIA Portal muss während der Aufzeichnung verbunden sein, keine Anpassungen möglich, ungeeignet als dauerhafte Lösung
   
   Weitere Informationen: STEP7 V18 Handbuch 

Hinweis:
Die in diesem Beitrag beschriebene Vorgehensweise bezieht sich auf den Zeitpunkt der Erstellung dieses Beitrags (Stand: April 2023).

Viele Grüße
Eure Fachberatung Deutschland (JS)