鄭慶元　徐曉偉　李亞

摘要：基于OPC技術(shù)，以模擬信號在QCS系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)、工控網(wǎng)間交互為例，詳細說明了關(guān)鍵設(shè)置步驟，為多系統(tǒng)間通訊提供了一種方法，經(jīng)應用證明，實時性好、經(jīng)濟可靠。

關(guān)鍵詞：OPC;QCS;DNA;DCS;PCS7;跨網(wǎng)通訊

中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）05-0013-02

0 引言

隨著生產(chǎn)過程復雜性的迅速提高，要求集控系統(tǒng)具備更高的綜合性能，保障大量、實時、可靠、有效的數(shù)據(jù)傳輸。但由于在煙草薄片生產(chǎn)線上廣泛應用的DCS、QCS、FCS、SCADA等系統(tǒng)來自于不同的生產(chǎn)商，而各生產(chǎn)商之間的通信需要重新購買授權(quán)，否則只能形成“自動化孤島”，從而影響了系統(tǒng)的在線質(zhì)量管理水平，難以實現(xiàn)信息交互和互聯(lián)操作。

1 OPC技術(shù)簡介

OPC（OLE for Process Control，用于過程控制的OLE）是一個工業(yè)標準，提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問軟硬件接口，用于過程控制和制造業(yè)自動化系統(tǒng)。

在OPC模式中采用了多種關(guān)鍵技術(shù)規(guī)范，主要有COM/DCOM技術(shù)和DA規(guī)范等。

根據(jù)OPC規(guī)范及其原理，利用開發(fā)語言設(shè)計了一個用于再造煙葉生產(chǎn)線DCS系統(tǒng)多規(guī)約OPC通訊網(wǎng)關(guān)。

2 再造煙葉生產(chǎn)線工藝簡介

在再造煙葉生產(chǎn)中，碎煙末、碎煙片、煙梗等通過三級逆流提取，實現(xiàn)固液分離，固體部分即煙草纖維添加天然長纖后進入紙機抄造形成片基，液體部分經(jīng)過萃取調(diào)配形成涂布液，片基涂布干燥后形成成品，分切打包后即可銷售。

3 在再造煙葉生產(chǎn)線控制系統(tǒng)中的應用

3.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

在工控網(wǎng)中配置兩臺IBM雙網(wǎng)卡服務(wù)器，一臺用于數(shù)據(jù)采集，一臺作為應用和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。生產(chǎn)現(xiàn)場多臺客戶機及各工段PLC設(shè)備用于執(zhí)行生產(chǎn)任務(wù)及生產(chǎn)過程監(jiān)控。對現(xiàn)有各系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃各個生產(chǎn)段IP，全部組入同一段網(wǎng)絡(luò)，包括原料預處理工段、風送除塵工段、水提取工段、濃縮工段、涂布液調(diào)配工段、完成工段、試驗線原料預處理與醇提取工段、大線DCS控制室等8個部分。涉及到的系統(tǒng)軟件有西門子的STEP7、PCS7、Starter、Wincc等。

3.2 組態(tài)編程設(shè)計

通過查閱資料，嘗試通過建立OPC站連通數(shù)據(jù)流或系統(tǒng)跨接的辦法實現(xiàn)數(shù)據(jù)連通，方案實施如下：

生產(chǎn)車間DCS控制系統(tǒng)通過底層邏輯控制程序讀取終端傳感器采集點的數(shù)據(jù)經(jīng)過加工處理后存入相應的DB塊。一般情況下，終端傳感器都具備RS232/485串口或以太網(wǎng)（TCP/IP 和UDP）端口。

由OPC Client采集程序采用OPC協(xié)議采集相應DB塊的工藝參數(shù)數(shù)據(jù)保存到雙網(wǎng)卡的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫;在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫表TECH_DATAITEMS中配置工藝參數(shù)信息如圖1所示。

通過OPC Client采集器采集相應工藝參數(shù)DB塊數(shù)據(jù)存入關(guān)系型數(shù)據(jù)表TAGS_REALTIMEVAL。通過綜合管理信息平臺數(shù)據(jù)采集器實時將采集數(shù)據(jù)傳送至綜合管理信息平臺數(shù)據(jù)庫。綜合管理信息平臺自動根據(jù)數(shù)據(jù)變化以增量同步數(shù)據(jù)的方式將工藝參數(shù)數(shù)據(jù)抽取至綜合管理信息平臺，數(shù)據(jù)存放分區(qū)表T_PMS_DATAITEM，如圖2所示。

綜合管理信息平臺實時接收數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析并分區(qū)存儲歸檔。通過綜合管理信息平臺采取分區(qū)表的方式存儲工藝參數(shù)歸檔數(shù)據(jù)及SPC統(tǒng)計分析、展示等，如圖3所示，成功實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。

4 結(jié)語

本方案在實際應用中實現(xiàn)了多系統(tǒng)之間到工控網(wǎng)間的數(shù)據(jù)通訊聯(lián)系，成功完成了生產(chǎn)工控網(wǎng)絡(luò)間重要工藝點的連通采集工作，模擬量信號傳輸效果良好，免去了系統(tǒng)之間高額的授權(quán)費用經(jīng)濟可靠、實時性高，為過程質(zhì)量數(shù)據(jù)分析提供了保障。

參考文獻

[1] 楊鳴，白猛.基于OPC技術(shù)的多規(guī)約通訊網(wǎng)關(guān)設(shè)計與實現(xiàn)[J].煤礦現(xiàn)代化，2010（03）：43-44.

[2] 胡強，趙英凱.OPC技術(shù)在DCS與工廠管理網(wǎng)數(shù)據(jù)通訊中的應用[J].工業(yè)儀表與自動化裝置，2002（03）：25-28.

[3] 李本賢.基于OPC協(xié)議的DCS與接口系統(tǒng)通訊方案的設(shè)計與實施[J].工業(yè)控制計算機，2016，29（08）：87-88.

[4] 王杰，高昆侖，王萬召.基于OPC通信技術(shù)的火電廠DCS后臺控制[J].電力自動化設(shè)備，2013，33（04）：142-147.