OPC开放技术在PKS中的应用

王宏涛，郑磊，余沛虎

(中国石油玉门油田 a. 乍得项目采油厂；b. 青西作业区联合站，甘肃 酒泉 735000)

OPC开放技术在PKS中的应用

王宏涛a，郑磊b，余沛虎b

(中国石油玉门油田 a. 乍得项目采油厂；b. 青西作业区联合站，甘肃 酒泉 735000)

针对生产过程控制系统PKS与外围设备通信仅有Modbus及OPC两种标准协议支持，而通过Modbus实现数据的连接、传输与交换，需要投入高昂的成本问题，通过VB高级语言编程采用OPC开放技术连接PKS的四要素： 连接OPC Server数据源、创建需要通信的位号列表、异步方式的读数据和异步方式的写数据，实现PKS与外围PLC，RTU等系统的数据通信。该方案具有节约成本、所用设备简单、方便维护等特点，为现场工程师处理不同系统间数据兼容提供了一种灵活和有效的解决方案。

VB语言 OPC技术 可编程控制器 数据传输

PKS是目前应用于工业自动化生产控制中的主流控制系统，该系统是以AB PLC系统的硬件为基础，大量采用现代数据总线、数据库管理和热备冗余等技术开发升级的一款具有极高性价比的DCS。为了保障其运行的可靠性，在现场的应用中，针对外围PLC，RTU等控制器的接入，PKS设置了严格的协议约束。仅有Modbus RTU及OPC Serevr两种标准协议连接支持，实现Modbus RTU数据连接需要投入高昂的成本，但OPC Serevr的数据连接则相对较为廉价(仅需服务费)的问题，阐述了一种通过VB高级语言编程采用OPC技术连接PKS实现与外围AB PLC数据通信的方案。

1 方案的思路

通常PLC 系统与PKS的应用形式是控制器与上位机的连接，其物理连接如图1所示。

图1 PKS控制器与AB PLC物理连接示意

如图1所示，PKS控制器与AB PLC在应用结构上已经实现了物理上的连接，如果要实现PKS控制器与AB PLC的数据通信，就需要实现两者在上位机层的数据交换，而上位机平台均有向下的OPC连接支持，但其相互之间缺乏数据通信的联系，但如果通过VB编程同时实现与PKS控制器与AB PLC的通信，就可以实现两者的数据交换，原理如图2所示。

图2 通过VB编程实现PKS与AB PLC的通信

2 OPC数据通信的VB 编程原理及方法

VB编程实现OPC的数据通信通常需要4个要素： 连接OPC Serevr数据源、创建需要通信的位号列表、异步方式的读数据和异步方式的写数据，在编程的实现上需要调用Windows平台的OPC协议支持包。通常情况下，具备OPC Serevr的上位机系统在软件安装时已经将支持包安装并注册于系统目录System32下，可以直接调用，也可下载通用的OPC协议支持包安放于VB应用程序目录进行调用。

2.1实现PKSC200控制器与PLC的OPC连接

PKS C200控制器与PLC的OPC连接示意如图3所示。

2.2创建位号数据交换列表

位号列表创建步骤如图4所示。

图3 PKS C200控制器与PLC的OPC连接示意

图4 位号列表创建步骤

2.3异步读取数据

异步读取数据步骤如图5所示。

图5 异步读取数据步骤

2.4异步写入数据

异步写入数据步骤如图6所示。

图6 异步写入数据步骤

3 PKS OPC数据通信开放的注意要素

1) 系统运行的可靠性因素。VB高级语言应用程序运行于上位机系统软件平台之上，由于上位机系统属于工业级应用，因而软件的运行可靠性成为首要的考虑因素。开发完成的软件系统应该在占用系统资源、影响系统原运行速度和可靠性几个方面综合考虑，保证新开发的软件系统运行后各项指标几乎不影响原系统的运行，鉴于此，VB编程的OPC 的读写方式应采用异步方式，使软件的有效工作时间在原系统的空闲时间段，最大限度地保障原系统运行的可靠性。

2) 数据交换的效率因素。基于VB编程的应用系统具有强大的功能，一方面要保证原系统的稳定；一方面又要大量地读写数据，应综合考虑计算机运行的特点，针对性地采用多进程、延时、分段的方式读写数据，既保证了数据的大量交换，又保证了原系统的正常运行。

3) 数据源连接的可恢复性因素。在工业应用中，难免有设备重起、系统升级、设备故障、软件重起等因素，在系统重新运行后，开发的软件系统应该具备自动识别及自动连接恢复的功能，保障数据通信的顺利。

4) 系统故障的报警要素。作为工业化应用的软件系统，应达到工业级标准，在通信不能建立时应自动报警，并向DCS的报警系统提供数据，提醒操作人员通知系统维护人员进行维护，保障系统的正常运行。

4 结束语

以VB编程的方式借助通用高效的数据开放技术，在工业自动化应用中实现不同自动化系统之间的数据通信，为现场工程师提供了一种灵活有效的解决方案，是处理不同系统间数据兼容的新思路。随着该方法在工业现场的成功应用，必将为更多的用户及技术服务提供极大的便利，同时也将创造更大的经济效益。

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ApplicationofOPCOpenTechnologyinPKSSystem

Wang Hongtaoa， Zheng Leib， Yu Peihub

(a. Oil Production of CHAD Project；b. Qingxi Oil and Gas Processing Station，CNPC Yumen Oilfield， Jiuquan， 735000，China)

Aiming at the problem of only two standard protocols of Modbus and OPC to support production process control systems of PKS and peripheral communication devices， high investment for realizing data connection， transmission and exchange with Modbus， four elements for connecting PKS with applying OPC open technology by advanced program language VB are expatiated， such as connecting to OPC server data source， creation of bit number list for requiring communication， reading and writing data asynchronously， achieving data communication of PKS system with peripheral systems of PLC and RTU， etc. This approach has the characteristics of low cost， simple equipment， and easy maintenance. It provides one flexible and efficient solution for treating data compatibility among different systems for the site engineer.

VB language; OPC technology; programmable logic controller; data transmission

稿件收到日期： 2013-09-28，修改稿收到日期2013-10-28。

王宏涛(1978—)，男，陕西渭南人，2002年毕业于西安石油学院(现西安石油大学)工业自动化专业，获学士学位，现就职于中国石油玉门油田乍得项目采油厂，从事仪表、控制系统的管理与维护工作，任工程师。

TP311

B

1007-7324(2013)06-0052-02