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OPC實現(xiàn)的PKS組態(tài)王的數(shù)據(jù)通信論文
摘要：對海上氣田平臺海管流動性保障進行數(shù)據(jù)分析研究，需要ＰＫＳ系統(tǒng)將不同設備、不同系統(tǒng)中獲取的實時數(shù)據(jù)輸出，供新軟件系統(tǒng)調(diào)用。通過ＯＰＣ協(xié)議及ＰＫＳ系統(tǒng)提供的ＯＰＣ接口，在ＰＫＳ系統(tǒng)服務器上設置ＯＰＣＳｅｒｖｅｒ，在組態(tài)王服務器上設置組態(tài)王ＯＰＣＣｌｉｅｎｔ，實現(xiàn)了組態(tài)王獲�。校耍訉崟r數(shù)據(jù)的目的。該方案的實現(xiàn)為ＰＫＳ系統(tǒng)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(tǒng)
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、動力為一體的綜合平臺。該平臺的中控系統(tǒng)采用ＥｘｐｅｒｉｏｎＰＫＳＰｒｏｃｅｓｓ系統(tǒng)，該系統(tǒng)的工作模式是現(xiàn)場傳感器采集過程數(shù)據(jù)，ＰＬＣ控制現(xiàn)場設備，通過組態(tài)畫面監(jiān)控現(xiàn)場生產(chǎn)。ＰＫＳ系統(tǒng)是基于批處理、過程控制、監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（ＳＣＡＤＡ）應用開放的混合控制系統(tǒng)，系統(tǒng)控制器集成了邏輯控制、回路調(diào)節(jié)控制、順序控制和批量控制，能完成海上平臺里常見的連續(xù)過程控制、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(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu).第三方服務器通過Ｍｏｄｂｕｓ協(xié)議，將ＰＫＳ系統(tǒng)與平臺其他第三方ＰＬＣ連接起來，ＰＫＳ系統(tǒng)可以獲取第三方控制系統(tǒng)的運行參數(shù)，也可以對第三方控制系統(tǒng)發(fā)出控制指令。但是ＰＫＳ系統(tǒng)只能對集成的規(guī)則進行組合，對采集到的數(shù)據(jù)進行邏輯運算、過程處理，而不能進行集成規(guī)則外的數(shù)據(jù)處理。該平臺投產(chǎn)以來，由于生產(chǎn)工況的變化，需要對海管流動性保障進行數(shù)據(jù)分析研究，要將平臺不同系統(tǒng)的控制參數(shù)進行建模分析，達到最優(yōu)的控制策略。因此，需要將不同系統(tǒng)的控制參數(shù)送到第三方服務器，由第三方服務器中的海管流動性保障軟件進行數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)庫管理、人機界面以及與核心計算模塊進行數(shù)據(jù)交換。該平臺海管流動性保障軟件是采用組態(tài)王６．５進行編寫，運用ＰＫＳ系統(tǒng)的ＯＰＣ功能，就可以將ＰＫＳ系統(tǒng)中采集到的所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇M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采用客戶端／服務器模式，該體系是在客戶端和服務器之間建立一種通信和數(shù)據(jù)交換的工業(yè)標準機制，其實質(zhì)是在硬件供應商和軟件開發(fā)商之間建立了一套完整的通信規(guī)范。按照設置好的通信規(guī)范，不同的軟硬件生產(chǎn)商就可以進行數(shù)據(jù)交換，給用戶集成不同的軟硬件提供了很大的便利。為了提高系統(tǒng)的開放性，ＰＫＳ系統(tǒng)為用戶提供了ＯＰＣ服務器接口。用戶可以將ＰＫＳ服務器設置為ＯＰＣ服務器，將第三方服務器設置為ＯＰＣ客戶端服務器。ＯＰＣ客戶程序開發(fā)者可以在不同的軟件環(huán)境中訪問ＰＫＳ系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。用戶也不必為硬件特性的改變而重新編寫程序，可直接利用Ｃ，ＶＣ或ＶＢ等程序開發(fā)工具開發(fā)應用程序，有效地對生產(chǎn)過程進行監(jiān)控和決策。ＰＫＳ系統(tǒng)支持ＯＰＣ技術(shù)，所以ＰＫＳ系統(tǒng)可以集成不同廠商生產(chǎn)的控制系統(tǒng)，當用戶因生產(chǎn)規(guī)模擴大等原因需要添加新的控制系統(tǒng)時，不必受制于系統(tǒng)提供商，而是根據(jù)實際需要靈活地選擇控制系統(tǒng)，從而大幅降低了系統(tǒng)集成的費用。為了滿足不同的設備、工況的需要，該平臺中控ＰＫＳ系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)所集成的數(shù)據(jù)信息，需要基于ＰＫＳＯＰＣ的工作原理，將ＰＫＳ系統(tǒng)設置為ＯＰＣ服務器，將組態(tài)王６．５設置為客戶端服務器，具體的工作原理如圖３所示。為了盡量避免干擾ＰＫＳ系統(tǒng)的正常運行，ＯＰＣ客戶端組態(tài)王系統(tǒng)沒有直接接入原有的ＰＫＳ系統(tǒng)第三方服務器，而是單獨設置通信網(wǎng)絡，組態(tài)王與ＰＫＳ通信硬件配置.
３設置ＰＫＳ系統(tǒng)的ＯＰＣ
�。樱澹颍觯澹驗榱藢ⅲ校耍酉到y(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳送給組態(tài)王軟件，需要在ＰＫＳ系統(tǒng)中設置ＯＰＣＳｅｒｖｅｒ，具體步驟如下：１）在ＥｘｐｅｒｉｏｎＰＫＳ組態(tài)工具中設置ＯＰＣ服務通道，在“ＱｕｉｃｋＢｕｉｌｄｅｒ”中建立Ｃｈａｎｎｅｌｓ通道，設置通道類型為“ＯＰＣＣｈａｎｎｅｌ”，在ｍａｉｎ中必須填寫“ＯＰＣＣｈａｎｎｅｌ”名字，組態(tài)王服務器機名或ＩＰ地址、組態(tài)王備用服務器機名或ＩＰ地址，組態(tài)王服務器的ＰｒｏｇＩＤ值。若未設置備用的服務器，所以該項不填寫。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種建點類型，其中常用的模擬量／數(shù)字量分別由ＡｎａｌｏｇＰｏｉｎｔ／ＳｔａｔｕｓＰｏｉｎｔ建立。填寫在ＰＫＳ系統(tǒng)操作站中該通信點調(diào)用顯示的位號，填寫ＰＫＳ系統(tǒng)操作站中該通信點所在的Ａｓｓｅｔ名稱，填寫ＰＫＳ系統(tǒng)選用變量的ＰｏｉｎｔＩＤ值。
４設置組態(tài)王
ＯＰＣＣｌｉｅｎｔ組態(tài)王客戶端作為ＯＰＣＣｌｉｅｎｔ，可以通過ＯＰＣ功能與ＰＫＳＯＰＣＳｅｒｖｅｒ連接。組態(tài)王客戶端的操作如下：１）查找ＰＫＳＯＰＣ服務器。在組態(tài)王６．５工程瀏覽器中，選擇“ＯＰＣ服務器”，在“網(wǎng)絡節(jié)點名”中輸入之前在ＰＫＳＯＰＣＳｅｒｖｅｒ中設置的Ｓｅｒｖｅｒ節(jié)點名，點擊“查找”后，列表中會列出ＰＫＳＯＰＣＳｅｒｖｅｒ機器上所有的ＯＰＣ服務程序，雙擊ｋｉｎｇｖｉｅｗ．ｖｉｅｗ．１，然后點“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服務器ｋｉｎｇｉｖｅｗ．ｖｉｅｗ．１，在“寄存器”選項中彈出遠程站點上的變量列表，選擇在ＰＫＳＯＰＣＳｅｒｖｅｒ上所希望對應變量的域，選擇“ａ．ｖａｌｕｅ”，表明選擇該對應點的數(shù)據(jù)值。３）設置所有變量并保存，在組態(tài)王６．５上運行系統(tǒng)，就實現(xiàn)了組態(tài)王通過ＯＰＣ向ＰＫＳ系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)了。
５結(jié)束語
組態(tài)王軟件是一款比較簡單、易用的工程組態(tài)軟件，作為海上氣田一線的儀表工程人員來說很容易學習并將它運用到中控系統(tǒng)中。運用ＯＰＣ網(wǎng)絡協(xié)議及ＰＫＳ系統(tǒng)提供的ＯＰＣ接口，實現(xiàn)了海管流動性保障軟件編寫。在運用組態(tài)王６．５編寫的海管流動性保障軟件中，不僅可以實現(xiàn)ＰＫＳ數(shù)據(jù)的實在存取，也設置了歷史數(shù)據(jù)庫，隨時供組態(tài)王調(diào)取使用。ＰＫＳ系統(tǒng)通過ＯＰＣ協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出，是ＰＫＳ系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)的“逆向”功能，可供使用ＰＫＳ系統(tǒng)的工程人員參考。
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