Stocker les données de processus avec SQLite dans les projets C++ PLCnext

Cet article décrit comment le moteur de base de données SQLite déjà installé sur les contrôleurs PLCnext pourrait être utilisé pour stocker des données fournies via l'Espace de Données Global (GDS). La base de données permet le stockage de données de processus de manière standardisée et pourrait être exportée vers d'autres systèmes avec SFTP.

Assurez-vous que la version de l'outil plcncli correspond à la version du firmware de votre contrôleur.

Créer un projet C++ Eclipse

Créez un nouveau projet C++ dans Eclipse, en suivant les instructions du Centre d'Info PLCnext avec les propriétés suivantes :

• nom du projet : CppDB
• nom du composant : DBComponent
• nom du programme : DBProgram
• espace de noms du projet : CppDB

D'autres noms iraient aussi bien, cependant, un nom commun simplifie le tutoriel.

Créez un nouveau dossier (même hiérarchie que le dossier src) dans le projet et nommez-le 'cmake'. À l'intérieur du dossier, créez un fichier et nommez-le 'FindSqlite.cmake' et insérez le contenu suivant :

FindSqlite.cmake

# Copyright (c) 2018 PHOENIX CONTACT GmbH & Co. KG # Created by Björn sauer # # - Find Sqlite # Find the Sqlite headers and libraries. # # Defined Variables: # Sqlite_INCLUDE_DIRS - Where to find sqlite3.h. # Sqlite_LIBRARIES - The sqlite library. # Sqlite_FOUND - True if sqlite found. # # Defined Targets: # Sqlite::Sqlite find_path(Sqlite_INCLUDE_DIR NAMES sqlite3.h) find_library(Sqlite_LIBRARY NAMES sqlite3) include(FindPackageHandleStandardArgs) find_package_handle_standard_args(Sqlite DEFAULT_MSG Sqlite_LIBRARY Sqlite_INCLUDE_DIR) if(Sqlite_FOUND) set(Sqlite_INCLUDE_DIRS "${Sqlite_INCLUDE_DIR}") set(Sqlite_LIBRARIES "${Sqlite_LIBRARY}") mark_as_advanced(Sqlite_INCLUDE_DIRS Sqlite_LIBRARIES) if(NOT TARGET Sqlite::Sqlite) add_library(Sqlite::Sqlite UNKNOWN IMPORTED) set_target_properties(Sqlite::Sqlite PROPERTIES IMPORTED_LOCATION "${Sqlite_LIBRARY}" INTERFACE_INCLUDE_DIRECTORIES "${Sqlite_INCLUDE_DIRS}") endif() endif() 

Remplacez le contenu des fichiers DBComponent.cpp et DBComponent.hpp par ce qui suit :

DBComponent.hpp

#pragma once #include "Arp/System/Core/Arp.h" #include "Arp/System/Acf/ComponentBase.hpp" #include "Arp/System/Acf/IApplication.hpp" #include "Arp/Plc/Commons/Esm/ProgramComponentBase.hpp" #include "DBComponentProgramProvider.hpp" #include "Arp/Plc/Commons/Meta/MetaLibraryBase.hpp" #include "Arp/System/Commons/Logging.h" #include "CppDBLibrary.hpp" #include "Arp/System/Acf/IControllerComponent.hpp" #include "Arp/System/Commons/Threading/WorkerThread.hpp" #include <sqlite3.h> namespace CppDB { using namespace Arp; using namespace Arp::System::Acf; using namespace Arp::Plc::Commons::Esm; using namespace Arp::Plc::Commons::Meta; //#component class DBComponent : public ComponentBase, public IControllerComponent, public ProgramComponentBase, private Loggable<DBComponent> { public: // typedefs public: // construction/destruction DBComponent(IApplication& application, const String& name); virtual ~DBComponent() = default; public: // IComponent operations void Initialize() override; void LoadConfig() override; void SetupConfig() override; void ResetConfig() override; void PowerDown() override; public: // IControllerComponent operations void Start(void) override; void Stop(void) override; public: // ProgramComponentBase operations void RegisterComponentPorts() override; void WriteToDB(); private: // methods DBComponent(const DBComponent& arg) = delete; DBComponent& operator= (const DBComponent& arg) = delete; public: // static factory operations static IComponent::Ptr Create(Arp::System::Acf::IApplication& application, const String& name); private: // fields DBComponentProgramProvider programProvider; WorkerThread workerThread; private: // static fields static const int workerThreadIdleTimeWrite = 10; // 10 ms public: // Ports //#port //#attributes(Input) int16 control = 0; //#port //#attributes(Input) int16 intArray[10] {}; // INT in PLCnext Engineer //#port //#attributes(Input) float32 floatArray[10] {}; // REAL in PLCnext Engineer //#port //#attributes(Output) int16 status = 0; }; // inline methods of class DBComponent inline DBComponent::DBComponent(IApplication& application, const String& name) : ComponentBase(application, ::CppDB::CppDBLibrary::GetInstance(), name, ComponentCategory::Custom) , programProvider(*this) , workerThread(make_delegate(this, &DBComponent::WriteToDB), workerThreadIdleTimeWrite, "CppDB.WriteToDatabase") // WorkerThread , ProgramComponentBase(::CppDB::CppDBLibrary::GetInstance().GetNamespace(), programProvider) { } inline IComponent::Ptr DBComponent::Create(Arp::System::Acf::IApplication& application, const String& name) { return IComponent::Ptr(new DBComponent(application, name)); } } // end of namespace CppDB 

DBComponent.cpp

#include "DBComponent.hpp" #include "Arp/Plc/Commons/Esm/ProgramComponentBase.hpp" namespace CppDB { sqlite3 *db = nullptr; // pointer to the database sqlite3_stmt * stmt = nullptr; // needed to prepare std::string sql = ""; // sqlite statement int rc = 0; // for error codes of the database void DBComponent::Initialize() { // never remove next line ProgramComponentBase::Initialize(); // subscribe events from the event system (Nm) here } void DBComponent::LoadConfig() { // load project config here } void DBComponent::SetupConfig() { // never remove next line ProgramComponentBase::SetupConfig(); // setup project config here } void DBComponent::ResetConfig() { // never remove next line ProgramComponentBase::ResetConfig(); // implement this inverse to SetupConfig() and LoadConfig() } #pragma region IControllerComponent operations void DBComponent::Start() { // start your threads here accessing any Arp components or services // open the database connection // the database path (/opt/plcnext/) and name (database) could be modified rc = sqlite3_open("/opt/plcnext/database.db", &db); if( rc ) { Log::Error("DB - 1 - {}", sqlite3_errmsg(db)); status = 1; return; } else{ // modify the database behaviour with pragma statements sqlite3_exec(db, "PRAGMA synchronous = OFF", NULL, NULL, NULL); sqlite3_exec(db, "PRAGMA journal_mode = MEMORY", NULL, NULL, NULL); sqlite3_exec(db, "PRAGMA temp_store = MEMORY", NULL, NULL, NULL); // create tables sql = "CREATE TABLE IF NOT EXISTS tb0 (" "_id INTEGER PRIMARY KEY, " "value1 INTEGER DEFAULT 0, " "value2 REAL DEFAULT 0.0 );"; // execute the sql-statement rc = sqlite3_exec(db, sql.c_str(), 0, 0, 0); if(rc) { Log::Error("DB - 3 - {}", sqlite3_errmsg(db)); status = 3; } } // prepare sql-statement sql = "INSERT INTO tb0 (value1, value2) VALUES (?,?)"; rc = sqlite3_prepare_v2(db, sql.c_str(), strlen(sql.c_str()), &stmt, nullptr); if(rc) { Log::Error("DB - 4 - {}", sqlite3_errmsg(db)); status = 4; } // start the WorkerThread this->workerThread.Start(); } void DBComponent::Stop() { // stop your threads here accessing any Arp components or services // delete the prepared sqlite statements rc = sqlite3_finalize(stmt); { Log::Error("DB - 1 - {}", sqlite3_errmsg(db)); status = 1; } // close the database connection rc = sqlite3_close(db); { Log::Error("DB - 1 - {}", sqlite3_errmsg(db)); status = 1; } // stop the WorkerThread this->workerThread.Stop(); } #pragma endregion void DBComponent::PowerDown() { // implement this only if data must be retained even on power down event // Available with 2021.6 FW } void DBComponent::WriteToDB() { // store data in the database if(control == 1) { // start transaction rc = sqlite3_exec(db, "BEGIN TRANSACTION", NULL, NULL, NULL); if(rc) { Log::Error("DB - 5 - {}", sqlite3_errmsg(db)); status = 5; } // iterate over the arrays for(int i = 0; i < 10; i++) { // bind values to the prepared statement rc = sqlite3_bind_int(stmt, 1, intArray[i]); if(rc) { Log::Error("DB - 6 - {}", sqlite3_errmsg(db)); status = 6; } rc = sqlite3_bind_double(stmt, 2, floatArray[i]); if(rc) { Log::Error("DB - 6 - {}", sqlite3_errmsg(db)); status = 6; } // execute the sqlite statement and reset the prepared statement rc = sqlite3_step(stmt); rc = sqlite3_clear_bindings(stmt); if(rc) { Log::Error("DB - 6 - {}", sqlite3_errmsg(db)); status = 6; } rc = sqlite3_reset(stmt); if(rc) { Log::Error("DB - 6 - {}", sqlite3_errmsg(db)); status = 6; } } // end transaction rc = sqlite3_exec(db, "END TRANSACTION", NULL, NULL, NULL); if(rc) { Log::Error("DB - 5 - {}", sqlite3_errmsg(db)); status = 5; } } // delete the database entries if(control == 2) { // begin transaction rc = sqlite3_exec(db, "BEGIN TRANSACTION", NULL, NULL, NULL); if(rc) { Log::Error("DB - 5 - {}", sqlite3_errmsg(db)); status = 5; } rc = sqlite3_exec(db, "DELETE FROM tb0", 0, 0, 0); if(rc) { Log::Error("DB - 7 - {}", sqlite3_errmsg(db)); status = 7; } // end transaction sqlite3_exec(db, "END TRANSACTION", NULL, NULL, NULL); if(rc) { Log::Error("DB - 5 - {}", sqlite3_errmsg(db)); status = 5; } // release the used memory rc = sqlite3_exec(db, "VACUUM", 0, 0, 0); if(rc) { Log::Error("DB - 8 - {}", sqlite3_errmsg(db)); status = 8; } } } } // end of namespace CppDB 

Ensuite, construisez le projet. La bibliothèque PLCnext créée peut être trouvée dans le répertoire du projet (C:\Users\eclipse-workspace\CppDB\bin).

Explication

Dans cette approche, un WorkerThread est utilisé pour gérer l'opération d'écriture. C'est un thread à basse priorité qui répète l'exécution du code threadé jusqu'à ce que Stop() soit appelé. Dans le thread, nous vérifierons si de nouvelles données pour la base de données sont disponibles et stockerons les données. Après l'exécution, le WorkerThread attend un temps spécifié (ici : 10 ms).

Avec l'aide du port 'control', nous pouvons déclencher différentes opérations de base de données. Les données qui doivent être stockées sont fournies avec les ports 'intArray' et 'floatArray'.

Créons un programme IEC simple :

IF iControl = 1 THEN iControl := 0; END_IF; IF xWrite THEN arrInt[0] := 0; arrInt[1] := 1; arrInt[2] := 2; arrInt[3] := 3; arrInt[4] := 4; arrInt[5] := 5; arrInt[6] := 6; arrInt[7] := 7; arrInt[8] := 8; arrInt[9] := 9; arrReal[0] := 9.0; arrReal[1] := 8.0; arrReal[2] := 7.0; arrReal[3] := 6.0; arrReal[4] := 5.0; arrReal[5] := 4.0; arrReal[6] := 3.0; arrReal[7] := 2.0; arrReal[8] := 1.0; arrReal[9] := 0.0; iControl := 1; xWrite := FALSE; END_IF; 

Finalement, nous devons connecter les ports :

Maintenant, nous pouvons compiler le projet et l'envoyer à un PLC connecté. En 'mode live', nous pouvons interagir avec la base de données, en assignant différentes valeurs à la variable 'iControl'.

Une base de données 'database.db' est créée dans le répertoire du contrôleur /opt/plcnext. Nous pouvons y accéder avec des outils comme WinSCP. Nous pouvons vérifier le contenu de la base de données avec l'outil DB Browser (SQLite) :

Informations supplémentaires

Instructions pragma SQLite