OPC技术在生产控制系统中的应用

　　摘要：为了解决DCS与PLC之间的通信以及操作站与站之间的相互操作难题，提出在化工生产过程中采用OPC技术的应用方案。首先简要介绍了OPC技术的特点，然后分析了生产控制系统的工艺流程，最后给出了将OPC技术应用到生产控制系统的具体设计及实现方法。该文将采用OPC技术将一个化工企业的和利时DCS系统和西门子S7-200 PCL系统的数据集成一个监控平台，具有良好的借鉴意义。
　　关键词：生产控制系统；OPC技术；PLC
　　中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2011)21-5245-01
　　1 OPC技术简介
　　随着企业生产现代化程度的不断发展，对于客户来说，都希望所有厂家的产品能互相兼容，达到可以互相操作的目的。但事实上，在企业购买的不同硬件厂家的都各自具有自己的的协议和标准，互不兼容，无法做到各系统的数据集成于同一平台进行管理和操作。所以，OPC正是因为要达到此目的而开发出来了，它的目的就是为工业自动化的不同设备厂家的设备具有良好的可兼容性，并提供一个统一的协议标准平台。
　　OPC是英文Object Linking and Embeding（OLE） for Process Control的缩写，即面向对象的过程控制。其作用就是在Windows的应用程序和现场过程控制应用之间建立了一座互通数据的桥梁。 由于OPC接口的基础是采用微软的DCOM和COM技术，因此，仅仅是具有基于windows系统的设备才能应用OPC接口方法。它提供了现场数据的存取方式的一种高效通信机制，使得工控软件可以做到一种同一的存取现场设备数据的方法。
　　2 技术应用的需求
　　在化工生产企业中，主工艺基本是采用DCS系统进行精确的工艺流程控制，而一些辅助工艺如污水处理系统、燃烧炉系统的运行，，一般均采用PLC来进行控制。一般情况下，DCS系统和PLC系统都不会是一个厂家生产的，设备的通信机制和协议也不尽相同，而且各厂家采用的上位机软件不同，数据通讯和存储的机制也不同，导致了上位机软件之间的数据不同通信，资源也无法共享，不能实现对数据的统一管理，特别是辅助工艺的远程控制管理，游离于企业生产的集中式管理之外，带来非常大的便和人员的增加。因此，只要我们利用OPC技术在这方面的优势和特点，把生产主工艺的DCS系统和锅炉的辅助工艺的PLC系统的数据统一传送到一个数据监视和管理平台，此问题将迎刃而解，既能做到数据的统一管理和操作，还能适当的降低人力成本，达到了节约企业运行成本的目的。
　　3 基于OPC的DCS与PLC系统集成方案
　　在本项目中，采用和利时MACSV的DCS系统作为生产工艺的控制系统，辅助工艺燃烧炉采用西门子S7-200 PLC系统，PLC采用昆仑通态组态软件作为上位机。
　　首先，在DCS系统的机器上安装OPC应用服务器，WINDOWS系统进行如下设置。在电脑的开始-运行中输入DCOMCNF ，然后在组件服务中的计算机-我的电脑-工具栏中设置COM安全卡中进行权限设置，确定权限为”everyone”。和COM安全卡设置一样，对DCOM进行设置，确定标识选项卡为“交互式用户”。其次，在MCGS软件本身可以作为OPC server与其他OPC客户端进行通讯，在XP系统中应对DCOM进行配置，如图1所示。
　　最后，在和利时的DCS系统的工程师站启动控制逻辑对系统进行组态，在逻辑中定义与PLC系统采用的上位机的昆仑MCGS组态中要进行数据管理的所有数据的变量为一个全局变量，定义完成后保存进行编译，确保编译没有错误提示。然后在工程站下对工程进行全部编译，没有错误后，全部下装到操作员站。接着安装和利时系统专用的 MACSV OPC客户端接口程序，并进行相应的配置与调试。当PLC的上位机软件昆仑MCGS运行时，在OPC客户端软件中输入PLC上位机的名称或地址后进行刷新，可以找到MCGS的OPC服务器。在和利时DCS系统进行同样的配置与调试，找到对用的MCGS数据服务接口，PLC中确定要上传到DCS系统的集中管理平台的数据的变量名已加入。只要对相应的IO点名进行修改，但必须确保定义的全局变量的名称应和和利时DCS系统中的逻辑算法中的全局变量是一致的，这样我们就可以看到实时接收的数据了。
　　4 总结
　　利用计算软件技术将主生产工艺控制系统和各辅助系统将生产系统中的IO点的实时数据进行集中的监控和操作。一般情况下，主控制系统是24小时有人值守监控，而辅助系统未纳入主系统时，需增加额外的人员对辅助系统的监视。通过OPC技术的应用，我们完全可以实现对辅助系统的、无人值守，即减少了监控点，又节约了企业的生产运行成本。在实际应用的一家化工企业的系统投入运行情况来看，系统的数据刷新率，实时性好，达到了工业控制的要求，用户也很满意。
　　参考文献：
　　[1]