O acesso a bases de dados é fundamental em diversos sistemas corporativos e industriais. Os bancos de dados são utilizados para armazenar valores de grandezas, dados de usuários, dados de produtos, pedidos, planos de produção e diversos outros tipos de dados.
No mercado de automação, os bancos de dados são utilizados para inúmeras finalidades, em diversos níveis da pirâmide de automação, e não somente em sistemas de gestão com PIMS, MES, BI, ERP, etc.
Neste contexto, o acesso a banco bases de dados é uma funcionalidade fundamental em softwares SCADA para automação de plantas industriais. Estes softwares trabalham naturalmente com bases de dados para armazenar as informações relacionadas à supervisão, alarmes, eventos, etc. Contudo existem ferramentas que permitem manipular quaisquer bases de dados através das aplicações criadas nos softwares SCADA. Sendo assim, é possível que estes sistemas interajam diretamente com outros sistemas da companhia acessando seus bancos de dados ou fornecendo dados do processo industrial para os níveis gerenciais.
O BluePlant é um software SCADA que possui todos estes recursos de acesso a banco de dados. Estas funcionalidades permitem armazenar, consultar dados nativos do processo de supervisão e controle, mas também acesso a banco de dados para propósitos em geral. Este documento trata de acesso a banco de dados, utilizando como exemplo a ferramenta de gerenciamento de banco de dados Microsoft SQL Server.
Descrição
Este documento tem como objetivo esclarecer a utilização do recurso de base de dados em um projeto com o software SCADA BluePlant. O exemplo de aplicação utilizado visa estabelecer a comunicação entre o BluePlant com o banco Microsoft SQL Server.
O Microsoft SQL Server é um sistema gerenciador de Banco de dados relacional desenvolvido pela Microsoft. É um banco de dados comercial utilizado para diversos tipos e tamanhos de aplicações. Neste projeto será demonstrado como as tabelas criadas no SQL Server podem substituir as bases de dados nativas do BluePlant. Desta forma sendo possível por exemplo registrar o histórico do historiador no BluePlant.
1. Definição da Arquitetura de Referência
Este documento tem como objetivo apresentar um exemplo de como estabelecer a comunicação entre o BluePlant com o banco de dados SQL Server, de modo a ler e escrever dados.
Material Utilizado no Exemplo
Para a execução deste exemplo foram utilizados os seguintes softwares:
- Microsoft SQL Server Express 2014
- BluePlant
2. Criando o Banco de Dados
O banco de dados, neste exemplo, será instalado no próprio Servidor.
3. Instalando o SQL Server Express 2014
Durante a instalação, deve-se cuidar alguns passos para que facilite na hora de acessar o Banco de Dados.
Após baixar o instalador disponível do site da Microsoft, execute o arquivo de instalação.
Figura 1. Central de instalação do SQL
Selecione a opção "Nova instalação autônoma do SQL Server...", e vá clicando em "Avançar" até a "Configuração da Instância".
Figura 2. Configuração da Instância
Para facilitar o acesso ao banco de dados, quando chegar nesta etapa da instalação, selecione a opção "Instância Padrão" e prosseguir com a instalação. Caso utilize a opção "Instância nomeada", quando for acessar o banco, terá que adicionar mais este ID. Note que o nome da instância neste exemplo ficou "SQLFIELDCARE".
Vá prosseguindo com a instalação até chegar na "Configuração do Mecanismo de Banco de Dados".
Figura 3. Configuração do mecanismo do Banco de Dados.
Quando chegar nesta etapa da instalação, selecione a opção "Modo Misto" e inserir uma senha para acesso ao banco de dados. Essa senha será necessária para o BluePlant acessar a base de dados. Note que o usuário para essa senha é "sa" de administrador do sistema. Para esse exemplo, utilizou-se a senha "altus".
Após concluir a instalação do SQL, abra o gerenciador do banco de dados, "SQL Server 2014 Management Studio".
4. Configurando o SQL Server Express 2014
Neste capítulo, será abordada a criação e configuração de um banco de dados utilizando a ferramenta SQL Server Express 2014.
Abra o gerenciador do banco de dados, "SQL Server 2014 Management Studio".
Figura 4. Login do Banco deDados
Selecione o nome do servidor, neste caso o nome do computador "APED133", escolha a opção "Autenticação do SQL Server" e entre com o usuário "sa", a senha criada anteriormente "altus" e pressione "Conectar".
Após aberto o gerenciador do banco de dados, é necessário criar um novo banco de dados, para que os dados do BluePlant sejam salvos.
Figura 5. Criando um novo Banco de Dados.
Clique com o botão direito do mouse sobre "Banco de Dados" e selecione a opção "Novo Banco de Dados...".
Figura 6. Adicionando novo Banco de Dados.
Adicione um nome para o banco de dados, neste exemplo utilizou-se "Tutorial_Historian" e clique em "OK".
Figura 7. Arquitetura do Banco de Dados
Note que o banco criado, irá aparecer dentro da pasta "Banco de Dados". Com isso se finaliza a configuração mínima necessária no SQL Server.
NOTA:
Caso a aplicação seja redundante, os mesmos passos deste capítulo devem ser replicados.
5. Criando um Projeto com o BluePlant
Ao executar o software BluePlant é aberto um ambiente de gerenciamento dos projetos. Neste é possível editar projetos existentes, atualizar licenças ou criar novos projetos. Para a criação de um projeto novo deve-se selecionar a opção "New Project...", que abrirá opções de configuração do projeto a ser criado, como apresentado na Figura 8.
Figura 8. Gerenciador de Projetos BluePlant – New Project
O campo "Name" deve ser preenchido com o nome que se deseja dar ao projeto, no caso foi escolhido "Tutorial-SQLServer", então o usuário deve clicar em "Create New Project" para que o projeto seja criado e aberto para edição, ou "<
6. Edição do Projeto no BluePlant
Após aberto o ambiente de edição de projetos do BluePlant, o usuário deverá criar as Tags necessárias para este projeto. Então deve clicar na opção "Edit", no item "Tags" e então na aba "Objects", como apresentado na Figura 9.
Figura 9. Adicionando Tags ao Projeto
Então deve ser preenchida a coluna "Name" com o nome da variável e a coluna "Type" com o tipo de dado que a variável terá, após para a adição da Tag é necessário dar um comando de "Enter" com o teclado. No exemplo foram criadas as Tags sendo "TAG01" e "TAG02" do tipo "AnalogInt" para ser salvo no banco de dados e "DataHoraBanco" do tipo "TDateTime" para informar a data de consulta no banco de dados.
7. Configuração do Banco de Dados do BluePlant
O próximo passo é a configuração do banco de dados, na opção "Edit", no item "Datasets" e então na aba "DBs", como apresentado na Figura 10.
Figura 10. Configuração da Base de Dados
Neste exemplo, será salvo os dados do Historiador no banco de dados SQL, e com isso se faz necessário realizar as seguintes alterações nos Datasets. Conforme Figura 10, primeiro deve-se renomear o "TagHistorian" para um outro nome, neste caso inseiu-se um underline no final, ficando "TagHistorian_". Após realizado este passo, deve-se escolher o Provider " SqlClient Data Provider" e então pressionar o botão "Create new...".
Figura 11. Criando uma nova Base de Dados
No campo "Name", deve-se utilizar o nome "TagHistorian" e pressionar o botão "Ok".
Figura 12. Configurando acesso a Base de Dados
O próximo passo é informar o usuário e senha para acesso ao banco de dados, porém o usuário padrão do BluePlant "Guest" não possui direito de escrita no campo "LoginName" e "LoginPassword". Para isso é necessário alterar o usuário do projeto no BluePlant para um usuário adminstrator. E isso se faz clicando no ícone de uma "chave" conforme mostra a Figura 12.
Figura 13. Alterando usuário no BluePlant
Insira o usuário "administrator", deixe o campo de senha em branco e pressione "OK".
Figura 14. Inserindo usuário e senha para acesso ao Banco
Agora é possível informar o usuário e senha para acesso ao banco de dados. Neste exemplo, o usuário é "sa" e a senha "altus".
Figura 15. Inserindo nome do Banco
No "ConnectionString", no campo "Data Source" deixe apenas "." e no campo "Initial Catalog" insira no nome do banco criado no SQL Server, neste exemplo foi o "Tutorial_Historian" e após pressione o botão "Test" para validar o acesso. Deve aparecer a mensagem de "Status: OK, no table found".
O próximo passo é a configuração das tabelas e dados que serão salvos, na opção "Edit", no item "Tags" e então na aba "Historian", como apresentado na Figura 16.
Figura 16. Configurando dados para Historian
No Historian, note que o "Historian Database" será o "SQLServer". Nesta mesma tela, deve-se criar a tabela para adionar os tags. Clique no botão "New".
Figura 17. Configurando tabela para Historian
No campo "Table name" deve-se inserir o nome da tabela que será criada no banco de dados, e suas configurações. Neste exemplo utilizou-se "TutorialTAGs", sendo salvo a cada 1 segundo.
Figura 18. Configurando tabela para Historian
Após criada a tabela, basta na coluna "TagName" ir adicionando os TAGs que se deseja salvar na tabela. Neste caso, adicionou-se os tags "TAG01" e "TAG02" para serem salvos na tabela "TutorialTAGs".
8. Edição de Tela
Agora o usuário terá de editar a tela em que será acessada a base de dados quando o projeto estiver em execução, para isso basta clicar no menu "Draw".
Figura 19. Inserindo TextBox
Na tela inicial, insira um "Text Box"(1 e 2), e execute um duplo-clique(2), sendo assim exibido suas propriedades. Selecione "TextIO"(3), e insira o nome da Tag para exibir "Tag.TAG01.Value"(4). O mesmo procedimento deve ser realizado para o acesso ao TAG02.
Figura 20. Inserindo TextOutput
Para identificar na tela, adiciona-se um "Text Output"(1), ao lado do "Text Box"(2) e altera-se, o nome(3) para identificar o objeto na tela. O mesmo procedimento deve ser realizado para o TAG02.
Figura 21. Inserindo Trend Window
Para visualizar na tela o histórico, seleciona-se o objeto "Trend window".
Figura 22. Configurando Trend Window
Nas configurações do "TrendWindow", no campo "0 (online), 1 (history)" coloca-se o valor "1" (1), para que o dado mostrado seja proveniente do banco. Para acessar a data da consulta, no campo "HistoryDateTime"(2), adiciona-se a tag criada anteriormente para facilitar o acesso no banco. Para adicionar as TAGs(3) no "TrendWindow", basta preencher o campo "Tag:"(4) e alterar o seu nome para exibição na tela "FieldName:"(5).
Figura 23. Adicionando DateTimeTextBox
Adicione um "DateTimeTextBox"(1) na tela (2), e configure o campo "SelectedDate"(3) para o tag "Tag.DataHoraBanco" e no campo "InputMask"(4) altere para o formato "LongTime".
Figura 24. Adicionando Button
Para facilitar o preenchimento da data e hora, adicione um novo "Button"(1) na tela principal(2), e em suas propriedades selecione a opção "Action"(3), e escolha a opção "RunScript"(4) e pressione o botão "New"(5).
Figura 25. Configurando Script
Adicionou-se o seguinte script:
Dim HoraAtual As New DateTime(@Client.Year, @Client.Month, @Client.Day, @Client.Hour, @Client.Minute, @Client.Second, @Client.Millisecond)
@Tag.DataHoraBanco = HoraAtual
Esse Script irá pegar a hora atual do computador e preencher na tag "DataHoraBanco".
9. Executando a Aplicação
Depois de finalizada a edição do script, para executar o projeto, selecionar, no menu "Run" a opção "Startup" e pressionar o botão "Run Startup" que irá iniciar o Runtime onde a aplicação pode ser testada.
Figura 26. Executando a Aplicação
Executando o projeto podemos alterar o valor das tags nas caixas de texto.
Figura 27. Aplicação
Com a aplicação sendo executada, escreva alguns valores para os TAGs (1), após clique no botão "Button"(2), neste momento irá atualizar para a data atual a consulta ao banco, e no "TrendWindow", altere o scrool do mouse para navegar no historiador sendo que os dados estão sendo escritos e lidos no banco de dados do SQL.
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