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OPC實(shí)現的PKS組態(tài)王的數據通信論文
摘要：對海上氣田平臺海管流動(dòng)性保障進(jìn)行數據分析研究，需要ＰＫＳ系統將不同設備、不同系統中獲取的實(shí)時(shí)數據輸出，供新軟件系統調用。通過(guò)ＯＰＣ協(xié)議及ＰＫＳ系統提供的ＯＰＣ接口，在ＰＫＳ系統服務(wù)器上設置ＯＰＣＳｅｒｖｅｒ，在組態(tài)王服務(wù)器上設置組態(tài)王ＯＰＣＣｌｉｅｎｔ，實(shí)現了組態(tài)王獲�。校耍訉�(shí)時(shí)數據的目的。該方案的實(shí)現為ＰＫＳ系統工程設計及使用人員提供了新的思路及參考措施。
關(guān)鍵詞：ＯＰＣ協(xié)議;組態(tài)王;中控系統
某海上氣田平臺位于南海珠江口盆地，是一座集油氣處理、生產(chǎn)、計量和輸送、鉆修井、生活、動(dòng)力為一體的綜合平臺。該平臺的中控系統采用ＥｘｐｅｒｉｏｎＰＫＳＰｒｏｃｅｓｓ系統，該系統的工作模式是現場(chǎng)傳感器采集過(guò)程數據，ＰＬＣ控制現場(chǎng)設備，通過(guò)組態(tài)畫(huà)面監控現場(chǎng)生產(chǎn)。ＰＫＳ系統是基于批處理、過(guò)程控制、監控及數據采集系統（ＳＣＡＤＡ）應用開(kāi)放的混合控制系統，系統控制器集成了邏輯控制、回路調節控制、順序控制和批量控制，能完成海上平臺里常見(jiàn)的連續過(guò)程控制、批量處理、離散量操作、設備控制等生產(chǎn)控制。該平臺中控系統網(wǎng)絡(luò )拓撲結構.第三方服務(wù)器通過(guò)Ｍｏｄｂｕｓ協(xié)議，將ＰＫＳ系統與平臺其他第三方ＰＬＣ連接起來(lái)，ＰＫＳ系統可以獲取第三方控制系統的運行參數，也可以對第三方控制系統發(fā)出控制指令。但是ＰＫＳ系統只能對集成的規則進(jìn)行組合，對采集到的數據進(jìn)行邏輯運算、過(guò)程處理，而不能進(jìn)行集成規則外的數據處理。該平臺投產(chǎn)以來(lái)，由于生產(chǎn)工況的變化，需要對海管流動(dòng)性保障進(jìn)行數據分析研究，要將平臺不同系統的控制參數進(jìn)行建模分析，達到最優(yōu)的控制策略。因此，需要將不同系統的控制參數送到第三方服務(wù)器，由第三方服務(wù)器中的海管流動(dòng)性保障軟件進(jìn)行數據通信、數據庫管理、人機界面以及與核心計算模塊進(jìn)行數據交換。該平臺海管流動(dòng)性保障軟件是采用組態(tài)王６．５進(jìn)行編寫(xiě)，運用ＰＫＳ系統的ＯＰＣ功能，就可以將ＰＫＳ系統中采集到的所有數據傳輸到組態(tài)王軟件。
１ＰＫＳＯＰＣ
�。希校茫ǎ希蹋牛妫铮颍穑颍铮悖澹螅螅悖铮睿簦颍铮欤┘窗眩希蹋牛ǎ铮猓辏澹悖簦欤椋睿耄椋睿纾幔睿洌澹恚猓澹洌洌椋睿纾⿷糜诠I(yè)控制領(lǐng)域。ＯＰＣ采用客戶(hù)端／服務(wù)器模式，該體系是在客戶(hù)端和服務(wù)器之間建立一種通信和數據交換的工業(yè)標準機制，其實(shí)質(zhì)是在硬件供應商和軟件開(kāi)發(fā)商之間建立了一套完整的通信規范。按照設置好的通信規范，不同的軟硬件生產(chǎn)商就可以進(jìn)行數據交換，給用戶(hù)集成不同的軟硬件提供了很大的便利。為了提高系統的開(kāi)放性，ＰＫＳ系統為用戶(hù)提供了ＯＰＣ服務(wù)器接口。用戶(hù)可以將ＰＫＳ服務(wù)器設置為ＯＰＣ服務(wù)器，將第三方服務(wù)器設置為ＯＰＣ客戶(hù)端服務(wù)器。ＯＰＣ客戶(hù)程序開(kāi)發(fā)者可以在不同的軟件環(huán)境中訪(fǎng)問(wèn)ＰＫＳ系統的數據。用戶(hù)也不必為硬件特性的改變而重新編寫(xiě)程序，可直接利用Ｃ，ＶＣ或ＶＢ等程序開(kāi)發(fā)工具開(kāi)發(fā)應用程序，有效地對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監控和決策。ＰＫＳ系統支持ＯＰＣ技術(shù)，所以ＰＫＳ系統可以集成不同廠(chǎng)商生產(chǎn)的控制系統，當用戶(hù)因生產(chǎn)規模擴大等原因需要添加新的控制系統時(shí)，不必受制于系統提供商，而是根據實(shí)際需要靈活地選擇控制系統，從而大幅降低了系統集成的費用。為了滿(mǎn)足不同的設備、工況的需要，該平臺中控ＰＫＳ系統集成了ＡｌｌｅｎＢｒａｄｌｅｙ，Ｍｏｄｉｃｏｎ，Ｓｉｅｍｅｎｓ，Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ等公司生產(chǎn)的不同型號的ＰＬＣ共１１種，組成了ＰＬＣ加分散控制系統的形式。
２組態(tài)王硬件設計
要在組態(tài)王上獲�。校耍酉到y所集成的數據信息，需要基于ＰＫＳＯＰＣ的工作原理，將ＰＫＳ系統設置為ＯＰＣ服務(wù)器，將組態(tài)王６．５設置為客戶(hù)端服務(wù)器，具體的工作原理如圖３所示。為了盡量避免干擾ＰＫＳ系統的正常運行，ＯＰＣ客戶(hù)端組態(tài)王系統沒(méi)有直接接入原有的ＰＫＳ系統第三方服務(wù)器，而是單獨設置通信網(wǎng)絡(luò )，組態(tài)王與ＰＫＳ通信硬件配置.
３設置ＰＫＳ系統的ＯＰＣ
�。樱澹颍觯澹驗榱藢ⅲ校耍酉到y中的數據傳送給組態(tài)王軟件，需要在ＰＫＳ系統中設置ＯＰＣＳｅｒｖｅｒ，具體步驟如下：１）在ＥｘｐｅｒｉｏｎＰＫＳ組態(tài)工具中設置ＯＰＣ服務(wù)通道，在“ＱｕｉｃｋＢｕｉｌｄｅｒ”中建立Ｃｈａｎｎｅｌｓ通道，設置通道類(lèi)型為“ＯＰＣＣｈａｎｎｅｌ”，在ｍａｉｎ中必須填寫(xiě)“ＯＰＣＣｈａｎｎｅｌ”名字，組態(tài)王服務(wù)器機名或ＩＰ地址、組態(tài)王備用服務(wù)器機名或ＩＰ地址，組態(tài)王服務(wù)器的ＰｒｏｇＩＤ值。若未設置備用的服務(wù)器，所以該項不填寫(xiě)。２）再建立Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ，設置ｔｙｐｅ為“ＯＰＣＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ”。在ｍａｉｎ中“Ｃｈａｎｎｅｌｎａｍｅ”欄中選擇對應的“ＯＰＣＣｈａｎｎｅｌ”。３）最后建立Ｐｏｉｎｔｓ，在“ＱｕｉｃｋＢｕｉｌｄｅｒ”中有ＡｎａｌｏｇＰｏｉｎｔ，ＣｏｎｔａｉｎｅｒＰｏｉｎｔ，ＯＰＣＡｄｖａｎｃｅｄＰｏｉｎｔ，ＳｔａｔｕｓＰｏｉｎｔ４種建點(diǎn)類(lèi)型，其中常用的模擬量／數字量分別由ＡｎａｌｏｇＰｏｉｎｔ／ＳｔａｔｕｓＰｏｉｎｔ建立。填寫(xiě)在ＰＫＳ系統操作站中該通信點(diǎn)調用顯示的位號，填寫(xiě)ＰＫＳ系統操作站中該通信點(diǎn)所在的Ａｓｓｅｔ名稱(chēng)，填寫(xiě)ＰＫＳ系統選用變量的ＰｏｉｎｔＩＤ值。
４設置組態(tài)王
�。希校茫茫欤椋澹睿艚M態(tài)王客戶(hù)端作為ＯＰＣＣｌｉｅｎｔ，可以通過(guò)ＯＰＣ功能與ＰＫＳＯＰＣＳｅｒｖｅｒ連接。組態(tài)王客戶(hù)端的操作如下：１）查找ＰＫＳＯＰＣ服務(wù)器。在組態(tài)王６．５工程瀏覽器中，選擇“ＯＰＣ服務(wù)器”，在“網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)名”中輸入之前在ＰＫＳＯＰＣＳｅｒｖｅｒ中設置的Ｓｅｒｖｅｒ節點(diǎn)名，點(diǎn)擊“查找”后，列表中會(huì )列出ＰＫＳＯＰＣＳｅｒｖｅｒ機器上所有的ＯＰＣ服務(wù)程序，雙擊ｋｉｎｇｖｉｅｗ．ｖｉｅｗ．１，然后點(diǎn)“確認”。２）組態(tài)王ＯＰＣＣｌｉｅｎｔ定義變量。將在組態(tài)王Ｃｌｉｎｅｔ中定義的變量與ＰＫＳＯＰＣＳｅｒｖｅｒ中的變量建立連接。例如定義ＰＩＴ－１１０１，連接設備中選擇剛才定義的ＯＰＣ服務(wù)器ｋｉｎｇｉｖｅｗ．ｖｉｅｗ．１，在“寄存器”選項中彈出遠程站點(diǎn)上的變量列表，選擇在ＰＫＳＯＰＣＳｅｒｖｅｒ上所希望對應變量的域，選擇“ａ．ｖａｌｕｅ”，表明選擇該對應點(diǎn)的數據值。３）設置所有變量并保存，在組態(tài)王６．５上運行系統，就實(shí)現了組態(tài)王通過(guò)ＯＰＣ向ＰＫＳ系統獲取數據了。
５結束語(yǔ)
組態(tài)王軟件是一款比較簡(jiǎn)單、易用的工程組態(tài)軟件，作為海上氣田一線(xiàn)的儀表工程人員來(lái)說(shuō)很容易學(xué)習并將它運用到中控系統中。運用ＯＰＣ網(wǎng)絡(luò )協(xié)議及ＰＫＳ系統提供的ＯＰＣ接口，實(shí)現了海管流動(dòng)性保障軟件編寫(xiě)。在運用組態(tài)王６．５編寫(xiě)的海管流動(dòng)性保障軟件中，不僅可以實(shí)現ＰＫＳ數據的實(shí)在存取，也設置了歷史數據庫，隨時(shí)供組態(tài)王調取使用。ＰＫＳ系統通過(guò)ＯＰＣ協(xié)議實(shí)現數據輸出，是ＰＫＳ系統收集數據的“逆向”功能，可供使用ＰＫＳ系統的工程人員參考。
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