Delta（台达） HMI 历史缓冲区记录文件格式分析

mcu_lover

最近有个项目使用到台达的HMI，由于需要取出历史缓冲区里面的数据，并用自行开发的上位机软件读取显示数据，因此需要知道它的数据组织格式。一番网络搜索无果之后，遂决定自行研究。功夫不负有心人，经过几天研究，得成果若干，分享之。
    台达人机历史缓冲区数据主要保存在HISTORY.DAT文件中，当选择掉电保存时候，该文件会出现在U盘或者是SD卡中。如下所示：


下面以例子讲解该文件组成：
在人机编辑软件中新建四组缓冲区，保存时间，数据单位为1笔，取样点数分别为10,15,20,25


设置好之后，程序下载进人机之后，即会生成HISTORY.DAT文件。
注意该文件生成的规律为：一次性生成所需文件大小并填充其所有字节内容为0。
这里该文件所保存的字节大小为： FILE_HEADER + 缓冲区1 + 缓冲区2 + 缓冲区3+缓冲区4
FILE_HEADER长度固定为2 字节。
缓冲区长度的计算公式为 ：   8字节  +  取样点数*（时间数据(6字节) + 数据资料长度）
这里的8字节内容用于记录该缓冲区中总有效数据笔数
根据上面公式计算我们上面例子中的缓冲区长度如下：
缓冲区 1 ： 8 + 10 *（6+2） = 88 字节
缓冲区 2 ： 8 + 15 *（6+2） = 128 字节
缓冲区 3 ： 8 + 20 *（6+2） = 168 字节
缓冲区 4 ： 8 + 25 *（6+2） = 208字节

则HISTORY.DAT文件的总长度为FILE_HEADER + 缓冲区1 + 缓冲区2 + 缓冲区3 + 缓冲区4 = 2 + 88 + 128 + 168 + 208 = 594字节。
缓冲区在该文件中的组织形式为：
FILE_HEADER + 缓冲区1所有时间数据+缓冲区1所有数据+ 缓冲区2所有时间数据+缓冲区2所有数据
+ 缓冲区3所有时间数据+缓冲区3所有数据+ 缓冲区4所有时间数据+缓冲区4所有数据
即其在保存数据时候不是一笔时间数据  +  一笔数据的方式进行保存，而是把所有的时间数据放在一起，所有的数据放在一起，且数据紧紧跟随在时间数据后面。
下面我们采用十六进制形式打开HISTORY.DAT文件即可以直观的看到我们上面的分析过程。

上图中的数据即HISTORY.DAT文件的实际内容，注意其总长度为594，与我们上面的分析一致。
图中用不同颜色圈出来的数据，即为我们设定的取样点数。
注意该文件初始建立的时候，其大小便为594字节，且除了文件头之外，所有的内容均为 0x00，人机每保存一笔数据，则会在相应的地方将数据写入进去。
假设我们要在缓冲区1中保存第X笔数据，则其在保存时候，偏移量的计算公式如下：
时间数据的偏移计算公式： 文件头(2字节) + 8(缓冲区数据记录长度) + 6*X
数据偏移计算公式：文件头(2字节) + 8(缓冲区数据记录长度) + 6*10(缓冲区1取样点数) + 数据单位长度 * X
后续缓冲区计算公式同上，不同的是 其基址偏移不仅仅是文件头，还需要加上缓冲区1的总长度。
知道该文件组织格式之后就可以很容易的定位任意一笔时间数据与数据所在的位置了。
剩下最后一个问题是时间格式如何解析，台达人机用6个字节保存 年月日时分秒，不同于常见的时间格式。经过不断试验分析，
最后分析出其时间格式组织如下：
下面是用于保存时间数据的6个字节 ：
byte1   byte2   byte3  byte4  byte 5   byte6
则年月日时分秒的计算公式为
second = byte1 % 64
minute = byte1 / 64 + (byte2 % 16) * 4
hour   = (byte3 % 4) * 16 + byte2 / 16
day    = byte3 / 4
month  = byte4
year   = byte6 * 256 + byte5

通过上面这个公式即可以得到数据保存时候的时间。
经过验证无误，下图是我项目中上位机读取历史缓冲区数据并显示曲线：


希望给使用台达HMI，并自己读取历史缓冲区数据进行处理的朋友一点参考。

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                强人！非常感谢。

shangyu60104

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