WINCC利用OPC讀取ABBACF800FDCS數(shù)據(jù)實現(xiàn)WEB發(fā)布

李立男 王凱 于代林

摘要：針對現(xiàn)場DCS硬件數(shù)據(jù)采集及WEB發(fā)布的兩種常見技術方案，分析了其優(yōu)缺點，介紹了通過建立Free Lance 8.1 OPC服務器和客戶端來實現(xiàn)ABB ACF800F DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和存儲的具體過程。

關鍵詞：WINCC;ACF800F;WEB發(fā)布

0 引言

齊大山鐵礦熱電作業(yè)區(qū)汽機保護系統(tǒng)采用ABB 生產(chǎn)的ACF800F DCS，實現(xiàn)對1#、2#鍋爐汽機系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)的采集、保護、操作等功能?，F(xiàn)場要求將汽機主要運行數(shù)據(jù)上傳至廠二級管理網(wǎng)絡進行管理監(jiān)控，并實現(xiàn)報表功能，而ACF800F配套的FreeLance8.1組態(tài)軟件不具備WEB發(fā)布功能。因此，需要采用相應技術措施，實現(xiàn)對DCS數(shù)據(jù)上傳管理的技術要求。

目前絕大部分的DCS均支持OPC，OPC主要是使用微軟的protocols COM（本地訪問）和DCOM（遠程訪問）作為通信手段，使其訪問數(shù)據(jù)比較容易，OPC通過安裝一個服務器，允許遠程的TCP/IP鏈接傳輸OPC數(shù)據(jù)，從而訪問遠程OPC服務器。本文兩種方案均采用建立ABB ACF800F OPC服務器和客戶端的方式來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的訪問和采集。

1 技術方案論證

當前針對現(xiàn)場DCS硬件的數(shù)據(jù)采集及WEB發(fā)布主要采用以下幾種技術方案：

1.1? ? 基于數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)頁結(jié)構的WEB發(fā)布系統(tǒng)

1.1.1? ? OPC服務器的編制

針對相應現(xiàn)場DCS硬件，在監(jiān)控計算機上建立OPC服務器，因為OPC通用接口數(shù)據(jù)通信協(xié)議受到絕大多數(shù)硬件廠家的支持，本系統(tǒng)的ACF800F DCS支持該協(xié)議，可以利用建立起的OPC服務器讀取ACF800F CPU的實時數(shù)據(jù)。

1.1.2? ? OPC客戶端的編制

在監(jiān)控計算機上面編制OPC客戶端，訪問該OPC服務器，讀取相應數(shù)據(jù)，編程可采用VB、VC、C語言實現(xiàn)。

1.1.3? ? 實時數(shù)據(jù)庫的建立

通過SQL2008、MYSQL等數(shù)據(jù)庫軟件，在監(jiān)控計算機上面建立實時存儲數(shù)據(jù)庫，OPC客戶端從OPC服務器取得的實時數(shù)據(jù)，實時動態(tài)存入該數(shù)據(jù)庫中，供前臺WEB頁面調(diào)用。

1.1.4? ? WEB前臺頁面

利用HTML、CSS等網(wǎng)頁語言編制前臺WEB發(fā)布頁面，實時顯示ACF800F系統(tǒng)的主要運行數(shù)據(jù)，同時，由上級服務器提供IP解析服務，供系統(tǒng)內(nèi)各個管理計算機通過IE瀏覽器查看汽機主要運行數(shù)據(jù)。

該系統(tǒng)的優(yōu)點為基于底層設計，功能專一，響應速度較快;缺點為修改困難，技術難度較高，且需要自行編制OPC客戶端、SQL數(shù)據(jù)庫、WEB頁面，易造成系統(tǒng)運行不穩(wěn)定?；跀?shù)據(jù)庫、網(wǎng)頁結(jié)構的WEB發(fā)布系統(tǒng)原理如圖1所示。

1.2? ? 基于OPC、西門子WINCC組態(tài)軟件的WEB發(fā)布系統(tǒng)

該方案利用成熟的西門子WINCC組態(tài)軟件內(nèi)含的OPC通信協(xié)議直接讀取ACF800F OPC服務器數(shù)據(jù)，通過WINCC的WEB發(fā)布功能，實現(xiàn)電廠鍋爐汽機系統(tǒng)的二級管理功能，根據(jù)基于OPC、西門子WINCC組態(tài)軟件的WEB發(fā)布系統(tǒng)原理（圖2）可見，主要的OPC客戶端、SQL數(shù)據(jù)庫、WEB頁面發(fā)布完全由WINCC組態(tài)軟件內(nèi)部自帶的各個相應組件構成，所以具有簡化程序編制、編制程序簡單、服務器搭建容易且系統(tǒng)穩(wěn)定性好等優(yōu)點。

2 具體流程實現(xiàn)

2.1? ? ACF800F的OPC服務器建立

對于沒有配置OPC Server的控制系統(tǒng)，新加OPC Server需要經(jīng)過以下步驟：

在ABB里面的Configure中增加新的OPC Server資源ID，接下來在CBF組態(tài)中[CONF]下面增加一個網(wǎng)關站和一個OPC-S站。默認在本機運行此Server，填入OPC服務器名稱。雙擊[GWY]進行配置，選擇網(wǎng)關類型為OPC網(wǎng)關，保存上述修改后，打開硬件結(jié)構，在紅虛線框位置右擊，選擇“插入”，選擇插入網(wǎng)關，指定網(wǎng)關站的資源，點擊退出并保存;雙擊[OPC-S]進行配置：注意IP地址問題。AC800F指的是控制器機架，其IP地址為機架CPU地址;VIS指的是操作站，IP為OS站IP（OS=操作員站;ES=工程師站）;什么都沒有的是ES站，它的IP是自動和本機IP保持一致的，不可修改;所有資源ID號和IP都可以進行修改;以上步驟結(jié)束后，OPC Server便可以生效了。

對整個項目樹檢查，沒有問題的話就可以聯(lián)機調(diào)試，需注意以下事項：

在OPC服務器建立好之后點擊增加，就會出現(xiàn)圖3所示畫面，這樣以上幾臺上位機也會具有自己的OPC Server了。但要注意，還要在項目樹中增加它們各自的網(wǎng)關站和OPC-S站。在這里設定本機信息（ES站）：OPC Server除了可以在本機上運行，也可以在其他控制網(wǎng)內(nèi)的上機位運行，在ABB里面的Configure中，像這種情況，在項目運行過程中，只在工程師站在線加載網(wǎng)關站和OPC-S站（其他的不加載），一般不會影響到操作站的正常運行，過程站也不會暫停導致發(fā)生事故。

2.2? ? 建立WINCC和OPC服務器通信

首先打開或新建一個WINCC項目，雙擊“變量管理器”打開變量管理界面。右鍵“變量管理”—“添加新的驅(qū)動程序”—“OPC”，添加一個新的OPC通道，它會自動生成一個“OPC GROUPS”，右鍵“OPC GROUPS”選擇“系統(tǒng)參數(shù)”，打開“系統(tǒng)參數(shù)”界面，在“系統(tǒng)參數(shù)”界面中能看到本機或網(wǎng)絡中的OPC服務器。因為系統(tǒng)原因，部分OPC服務器可能需要稍作等待，在3 min之內(nèi)都會刷新出來。這里筆者選擇本機（LOCAL）中的FREE LANCE8.1 OPC服務器，選中后單擊“瀏覽服務器”，在彈出窗口中勾選“讀訪問”“寫訪問”，類型選擇“所有類型”。點擊下一步，彈出窗口內(nèi)可查看所選OPC服務器中的所有變量，選中所有需要通信的變量，單擊“添加條目”，因為之前未建立OPC連接，它會提示創(chuàng)建一個新連接，點擊確定，然后修改OPC連接名稱，點擊“完成”。至此，WINCC與所選OPC服務器通信鏈接就建立完畢。我們可以在WINCC中直接調(diào)用鏈接中的變量。建立WINCC和OPC服務器通信如圖4所示。

2.3? ? WINCC組態(tài)WEB服務步驟

首先新建畫面、變量等，右鍵點擊WEB瀏覽器—WEB組態(tài)器，設置站點名稱、端口（默認是80端口www、http端口）、IP地址、缺省的網(wǎng)頁，選取默認的webclient.asp即可，組態(tài)完WEB組態(tài)器后，右鍵點擊WEB瀏覽器，進入WEB瀏覽發(fā)布器，進入WEB發(fā)布向?qū)Вc擊下一步進入：可以設置服務器的前綴、WINCC項目的路徑、WEB發(fā)布文件夾，設置服務器前綴;可以選擇服務器的前綴（可以選擇非本地服務器）;至您的WINCC項目的路徑，即WINCC項目所在的路徑;WINCC WEB的發(fā)布文件夾;可以有選擇地發(fā)布圖形編輯器的界面，保存到發(fā)布文件夾中，打開用戶管理器，進入用戶管理器，點擊菜單欄中的用戶，添加用戶，設置完用戶名和密碼后，點擊WEB瀏覽器圖標，設置起始畫面和語言，客戶端訪問WEB工程（注：可以設置WEB網(wǎng)頁的工具—安全—本地intranet—自定義級別，安裝客戶端web Navigator client，然后輸入IP地址，即可進入登錄界面，輸入用戶名和密碼即可）。WINCC組態(tài)WEB服務步驟如圖5所示。

3 結(jié)語

本文介紹的兩種方案，通過建立Free Lance 8.1 OPC服務器和客戶端，實現(xiàn)對ABB ACF800F DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行采集和存儲，該服務器在齊大山鐵礦熱電作業(yè)區(qū)汽機保護系統(tǒng)上實現(xiàn)了應用，實現(xiàn)了系統(tǒng)化繁為簡的目的。

[參考文獻]

[1] 西門子中國有限公司.WINCC應用手冊[Z].

[2] ABB自動化有限公司.Free Lance 8.1技術手冊[Z].

收稿日期：2020-06-23

作者簡介：李立男（1978—），男，遼寧鞍山人，工程師，研究方向：自動化控制。