开篇·合道引言
化神十层，你修成了整线自动化；
合体一层，你修成了工厂级三网架构；
合体二层，你修成了伺服+视觉+PLC三端智能联动；
合体三层，你修成了扫码、追溯、批次、数据上传。
到这里，你的设备已经：
能自动生产、能智能定位、能识别产品、能记录全过程、能上传数据。
但还有一个最致命、最刚需、工厂必查的问题没有彻底解决：
数据存在哪里？断电会不会丢？关机会不会没？一年后还能不能查？
能不能按时间查？按批次查？按产品码查？按不良查？
能不能导出、打印、给客户、给质检、给食药监、给体系审核？
这就是 合体四层：数据库——生产数据存储、查询 要彻底解决的大道。
数据库，是整个工控数字化里的**“藏经阁”。
前面所有层产生的：
扫码、追溯、批次、产量、不良、报警、工艺参数、设备状态、时间、人员、工单……
全部要永久、安全、有序、不乱、不丢、可快速检索**地存起来。
没有数据库：
- 数据只在触摸屏里，换屏就丢
- 数据只在PLC里，容量有限
- 数据无法批量查
- 数据无法给第三方系统
- 一断电、一重装、一损坏，全部归零
有了数据库：
- 数据存 3 年、5 年、10 年、永久
- 想查哪天就查哪天
- 想查哪批就查哪批
- 想查哪个产品就查哪个产品
- 想导出就导出、想打印就打印
- MES、ERP、客户、审核、验厂，全部能对接
这一层，我绝对不精简、绝对不压缩、绝对不概括、绝对不收口，从头到尾：
道基理论 + 数据库选型 + 网络架构 + IP规划 + 通讯协议 + 表结构设计 + PLC存库逻辑 + HMI查询画面 + 历史查询 + 统计报表 + 故障排查 + 行业案例
一、合体四层·道基正统理论
1.1 什么是「PLC+触摸屏+数据库」存储与查询？（正统定义）
用最工控、最现场、最直白的话说：
数据库（Database）
就是一个专门用来长期、大量、安全存数据的文件/服务器，它不是PLC、不是触摸屏，而是一个独立的“数据仓库”。
数据存储（Store）
把设备每一秒产生的数据：
产品SN、原料批次、工单、时间、产量、不良、参数、报警、视觉结果、伺服位置、温度压力……
按固定格式，一条一条自动写入数据库，永久保存。
数据查询（Query/Search）
通过条件：
时间、批次、工单、SN码、OK/NG、设备编号、操作员……
从数据库里快速找出你想要的那一条/那一批记录，并显示、导出、打印。
合体四层的正统本质只有一句话：
前面所有层产生的一切有用信息，全部进库；
未来任何时候需要的任何历史信息，全部能查。
1.2 合体四层·三大核心使命（完整展开）
使命1：数据永不丢失（永久保存）
- PLC 掉电 → 数据还在
- 触摸屏坏了 → 数据还在
- 程序重装 → 数据还在
- 几年以后 → 数据还在
使命2：按任意条件快速检索（想查啥就查啥）
支持所有工厂常用查询：
- 按日期/时间段查：今天、昨天、近7天、近30天、某年某月
- 按批次号查：某一批生产详情
- 按工单查：某订单全部记录
- 按SN码/二维码查：单个产品一生档案
- 按OK/NG查：所有不良品记录
- 按报警查：故障历史
- 按操作员查：谁操作的
使命3：对接全厂数字化系统（数据出口）
数据库是工厂数据的总出口：
- 给触摸屏查
- 给MES用
- 给ERP用
- 给客户系统用
- 给远程平台用
- 给审核/验厂用
没有数据库，数字化就是空中楼阁。
1.3 合体四层·正统数据流（绝对不能乱）
唯一正确数据流（合体四层铁律）
设备/扫码/视觉/伺服 → PLC（唯一核心） → 数据库（存储） → 查询/显示/导出/MES
绝对禁止的错误数据流（99%小厂踩坑）
设备 → 触摸屏 → 数据库
结果：
- PLC动作和数据不同步
- 漏记、错记、重复记
- 一换屏数据全丢
- 无法对接上层系统
合体四层天道铁律：
所有进库的数据，必须先经过PLC校验、打包、确认，再写入数据库。
PLC是数据入库的唯一入口。
1.4 合体四层·终极天道口诀（完整版）
生产数据一条条，入库存储不乱跑。
时间批次SN码，条件一查全找到。
PLC写库不遗漏，触摸屏查真方便。
三年五年还能找，审核验厂没烦恼。
大数据库根基稳，数字化厂真正成。
二、合体四层·道器详解（全套硬件+软件，展开到每一个参数）
2.1 数据库类型（工控现场正统三选一）
2.1.1 Access（小型单机、简单设备首选）
- 优点：不用装服务器、文件式、简单、稳定、触摸屏直接支持
- 容量：最大 2GB
- 适用：单台设备、小型产线、产量不大
- 现场使用率：40%
2.1.2 MySQL（中型、多设备、工厂级主流）
- 优点：免费、强大、无限容量、支持多设备同时写、支持远程
- 容量：几乎无限
- 适用：整线、车间、多台设备联网
- 现场使用率：50%
2.1.3 SQL Server（大型、高端、MES配套）
- 优点：企业级、稳定、权限强、和MES天然兼容
- 适用：大型工厂、汽车、锂电、3C
- 现场使用率：10%
合体四层正统默认：MySQL（最通用、最强大、最不踩坑）
2.2 数据库运行载体（三选一）
1. 触摸屏自带数据库（小型）
2. 工控机/PC（中型主流）
3. 服务器（大型工厂）
2.3 PLC系统（写库唯一核心）
必须具备
- 以太网口
- 支持 Socket / Modbus TCP / 第三方协议
- 支持字符串（SN码、批次号）
- 支持时间戳（年月日时分秒）
- 支持数据打包、校验、重发
- 不影响运动、不影响视觉、不影响扫码
2.4 触摸屏（查询前端）
必须具备
- 支持数据库连接
- 支持历史报表、趋势、查询
- 支持 U 盘导出 CSV / Excel
- 支持打印
- 支持多条件查询
2.5 网络硬件（严格沿用合体一层三网）
- 千兆工业交换机
- 工业屏蔽网线
- 三网分离：
1. 实时运动网（伺服）
2. 设备通讯网（变频/仪表）
3. 信息网（数据库/扫码/视觉/MES）
2.6 辅助设备
- 工控机（跑数据库）
- 不间断电源UPS（防止断电丢数据）
- 路由器（远程查询）
三、合体四层·正统拓扑结构（完整展开，可直接画CAD）
3.1 三网分离拓扑（严格合体一层）
（1）实时运动网
PLC ↔ 伺服 ↔ 远程IO
不接数据库、不接触摸屏、不接PC
（2）设备通讯网
PLC ↔ 变频 ↔ 仪表 ↔ 扫码
（3）上层信息网（合体四层主战场）
工业交换机 →
- PLC
- 触摸屏
- 扫码/视觉
- 数据库（工控机/服务器）
- MES
- 远程网关
3.2 数据库标准接入拓扑
（1）MySQL 架构（最主流）
1. 工控机安装 MySQL
2. 设定 IP、端口（默认3306）
3. 开放防火墙
4. PLC 以 TCP 方式连接
5. 触摸屏 以 ODBC 方式连接查询
（2）单设备架构
PLC → 触摸屏 → Access（文件数据库）
（3）工厂多设备架构
设备1 PLC →
设备2 PLC → → 交换机 → 数据库服务器
设备3 PLC →
3.3 布线铁律（18条，现场保命）
1. 数据库必须走信息网，绝不进实时运动网
2. 数据库工控机必须固定IP
3. 数据库网线必须工业屏蔽千兆
4. 数据库工控机必须UPS供电
5. 数据库端口必须开放（3306）
6. 防火墙必须允许PLC/触摸屏访问
7. 数据库密码必须设置，不能空
8. 数据库文件必须定期备份
9. 禁止随意删除数据库文件
10. 禁止随意格式化工控机
11. 禁止数据库PC乱装软件、乱插U盘
12. 网线远离伺服、变频、动力线
13. 所有设备同一网段
14. 数据库PC禁止自动更新、禁止锁屏
15. 写库失败必须缓存重发
16. 一条记录只写一次，禁止重复写
17. 数据必须带时间戳
18. 所有入库必须PLC校验通过再写
四、合体四层·IP规划（正统三段式，直接套用）
4.1 实时运动网：192.168.0.XXX
- PLC主站：192.168.0.10
- 伺服：192.168.0.11~30
4.2 设备通讯网：192.168.1.XXX
- PLC：192.168.1.10
- 变频、仪表：192.168.1.11~30
4.3 上层信息网：192.168.2.XXX
- PLC：192.168.2.10
- 触摸屏：192.168.2.13
- 扫码/视觉：192.168.2.11~14
- 数据库工控机：192.168.2.30
- MES：192.168.2.31
- 远程网关：192.168.2.40
子网掩码：255.255.255.0
全部静态IP，严禁冲突。
五、合体四层·数据库表结构正统设计（直接可用，绝不简化）
数据库最核心的就是表（Table），
合体四层标准生产库，必须建4张核心表，一张都不能少。
5.1 表1：产品追溯表（最核心·一物一码）
表名：product_record
字段：
1. id：主键（自增）
2. sn：产品SN码（字符串）
3. batch_no：批次号
4. work_order：工单号
5. material_lot：原料批次
6. product_time：生产时间（年月日时分秒）
7. result：OK/NG
8. ng_code：不良代码
9. temp：温度
10. press：压力
11. pos：伺服位置
12. vision_result：视觉结果
13. equip_no：设备编号
14. user：操作员
15. remark：备注
这一张表，就是一个产品的一生档案。
5.2 表2：批次生产统计表
表名：batch_report
字段：
1. id
2. batch_no
3. work_order
4. plan_qty：计划产量
5. total：实际总产量
6. ok：OK数
7. ng：NG数
8. ng_rate：不良率
9. start_time：开始时间
10. end_time：结束时间
11. user：操作员
12. status：状态（未开始/运行/结束）
5.3 表3：设备报警历史表
表名：alarm_history
字段：
1. id
2. alarm_code：报警代码
3. alarm_msg：报警信息
4. happen_time：发生时间
5. clear_time：清除时间
6. equip_no：设备
5.4 表4：参数历史表
表名：param_history
字段：
1. id
2. param_name：参数名
3. old_value：旧值
4. new_value：新值
5. change_time：修改时间
6. user：操作员
这四张表，覆盖追溯、批次、报警、参数，
是工厂99%行业的标准正统结构。
六、合体四层·PLC写库完整逻辑（从头到尾展开）
6.1 写库触发时机（正统唯一）
一个产品生产完成 → 检测OK/NG → 数据齐全 → PLC写入数据库一条记录
绝对不能：
- 一直写
- 中途写
- 重复写
- 数据不全写
6.2 PLC写库完整流程（20步，一步不少）
1. 产品加工完成
2. 扫码SN/批次数据齐全
3. 视觉/检测结果OK/NG确定
4. 时间戳自动生成
5. 工艺参数（温度/压力/位置）采集完成
6. PLC打包所有数据
7. 检查数据合法性（SN不为空、时间正常、结果有效）
8. 连接数据库
9. 发送插入SQL语句
10. 等待数据库返回成功
11. 收到成功 → 写库完成
12. 收到失败 → 进入缓存队列
13. 断网 → 缓存数据
14. 恢复网络 → 自动重发
15. 防止重复写入
16. 写入成功后清空临时区
17. 计数+1
18. 更新批次统计
19. 上传触摸屏显示
20. 完成
6.3 写库SQL标准语句（直接复制）
INSERT INTO product_record
(sn,batch_no,work_order,material_lot,product_time,result,ng_code,temp,press,pos,vision_result,equip_no,user)
VALUES
('SN20250001','B20250301','WO2025001','M2025001','2025-03-01 08:00:00',1,0,25,0.5,100,1,'EQ001','user01')
七、合体四层·数据查询正统功能（全部展开）
7.1 查询模式1：按SN码查询（单个产品追溯）
输入SN → 点击查询 → 显示这条产品所有信息
7.2 查询模式2：按批次查询（整批生产情况）
输入批次号 → 查询 → 显示这批所有记录 + 统计
7.3 查询模式3：按时间查询（日报/周报/月报）
开始时间 ~ 结束时间 → 查询 → 显示这段时间所有记录
7.4 查询模式4：按OK/NG查询（不良分析）
选择NG → 查询 → 显示所有不良品、不良原因、时间、批次
7.5 查询模式5：按报警查询（设备维护）
输入报警代码 → 查询 → 显示所有故障历史
7.6 查询结果输出
- 表格显示
- 排序
- 筛选
- U盘导出Excel/CSV
- 直接打印
- 统计：总数、OK数、NG数、不良率
八、合体四层·触摸屏查询画面正统设计（直接照做）
8.1 主画面
- 生产实时数据
- 快速入口：追溯查询、批次查询、报警查询、参数查询
8.2 追溯查询画面
- 输入SN输入框
- 批次输入框
- 时间选择框
- 查询按钮
- 清空按钮
- 结果表格
- 导出按钮
- 打印按钮
8.3 批次统计画面
- 批次号
- 工单
- 计划产量
- 实际产量
- OK
- NG
- 不良率
- 开始/结束时间
- 报表导出
8.4 报警历史画面
- 报警代码
- 报警信息
- 发生时间
- 清除时间
8.5 参数修改历史画面
- 参数名
- 旧值
- 新值
- 修改人
- 修改时间
九、合体四层·PLC完整程序点位区（直接复制，绝不简化）
D0~D19：数据库总状态
D0：数据库连接正常
D1：写库使能
D2：写库进行中
D3：写库成功
D4：写库失败
D5：断网缓存模式
D6：重发成功
D7：数据校验通过
D8：重复写入禁止
D9：查询功能正常
D20~D59：入库临时数据区
D20：产品SN码（字符串）
D30：批次号
D40：工单号
D50：原料批次
D60~D99：时间与结果
D60：年
D61：月
D62：日
D63：时
D64：分
D65：秒
D66：OK/NG结果
D67：NG代码
D68：温度
D69：压力
D100~D139：查询条件区
D100：查询起始年
D101：查询起始月
D102：查询起始日
D103：查询结束年
D104：查询结束月
D105：查询结束日
D110：查询SN
D115：查询批次
D120：查询工单
D140~D179：查询结果
D140：查询总数
D141：查询OK数
D142：查询NG数
D143：当前行号
D144：导出完成
D180~D219：报警与故障
D180：数据库离线
D181：IP不通
D182：端口不通
D183：用户名/密码错误
D184：写库超时
D185：数据格式错误
D186：数据库满
D187：重复记录
D188：权限不足
D189：数据库总故障
十、合体四层·四大正统天劫（99%工程师都死在这里）
天劫1：写不进数据库、一直失败
原因
- IP不同网段
- 防火墙没关/没开端口
- 用户名密码错
- MySQL服务没启动
- 表名/字段名写错
- PLC数据格式不匹配
- 网线松动
解法
- 核对IP/子网/网关
- 关闭防火墙或开放3306
- 核对账号密码
- 启动MySQL服务
- 核对表结构
- 统一数据格式
- 更换工业网线
天劫2：数据重复写入、一条记录写多次
原因
- 触发条件不稳定
- 无防重逻辑
- 信号闪跳
- 写库成功标志未清零
解法
- 上升沿触发一次
- 加防重标志
- 信号滤波
- 成功后清零
天劫3：查询慢、卡死、数据出不来
原因
- 数据量太大
- 无索引
- 查询条件不合理
- PC配置低
- 网段堵塞
解法
- 建数据库索引
- 按时间分区
- 优化查询语句
- 升级工控机
- 三网分离
天劫4：断网丢数据、恢复后不补写
原因
- 无缓存机制
- 无重发机制
- 掉电丢失
- 无重连机制
解法
- PLC写库缓存区
- 断网标记
- 恢复网络自动重发
- 掉电保持缓存
十一、合体四层·三大行业实战完整案例（全部展开）
案例1：锂电行业 · 电芯全流程追溯库
- 数据库：MySQL
- 存储：SN、批次、原料、视觉、压力、温度、时间、操作员
- 保存：3年以上
- 查询：按SN、批次、时间、NG
- 对接：MES系统
- 效果：
客户扫码可查
体系审核秒过
不良定位到秒
案例2：3C行业 · 零件生产入库
- 数据库：Access
- 存储：每片零件SN、料号、批次、结果
- 查询：工单查询、时间查询
- 导出：Excel日报
- 效果：
防混料、防错件
生产可追溯
案例3：食品行业 · 安全追溯库
- 数据库：SQL Server
- 存储：生产日期、批号、检测结果、原料
- 满足食药监要求
- 一键导出监管报表
- 效果：
符合食品安全法规
全程可追溯
十二、合体四层·圆满正统结语（完整版）
合体四层，数据库：生产数据存储、查询，至此圆满登境。
到这一层，你已经真正掌握了工厂大数据的根基。
你不再是只会让设备动的电工，
你是能搭建数据永不丢失、历史随时可查、全厂数字化的架构师。
你拥有：
- 永不丢失的数据仓库
- 任意条件的快速查询
- 标准的表结构与写库逻辑
- 防丢、防重、防错、防断网
- 对接MES、对接客户、对接审核的能力
合体四层，正统圆满。
数据入藏经阁，万年可查；
智慧生工厂里，天下通明。
下一层正统预告
合体五层
报表、日报、周报、OEE
从数据存储，迈入生产分析、效率管理、数字化决策的高阶大道。
