基于OPC技术的转炉自动化控制系统的应用研究

王伟++温伟萍

摘 要：简要介绍了OPC技术和OLE三层接口技术，OPC技术在转炉自动化控制系统的运行中起到了至关重要的作用。阐述了转炉自动化控制系统的基本配置、硬件、软件等方面的内容。将OPC技术运用到钢铁生产中，可提高钢材的生产效率。该系统的应用有利于满足生产需求，促进我国钢铁产业的持续发展。

关键词：OPC技术；转炉自动化控制系统；通讯电子技术；人工智能管理技术

中图分类号：TP273 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.14.086

在炼钢过程中，采用转炉自动化控制系统可提高钢铁生产效率、降低生产成本和减轻工人的劳动强度，从而为实现生产更多高附加值产品打下坚实的基础。现阶段，科学技术、通讯电子技术和人工智能管理技术在钢铁生产中应用广泛，数据采集准确，为更好地实现转炉自动化控制系统的研究提供了有利条件。在该系统中配备了1台计算机单独工作，从而可在现有操作系统的基础上，利用OPC技术实现网站之间的互访。这有利于以最少的投资收获最大的效能。

1 OPC和OLE三层接口技术的概述

1.1 OPC技术概述

OPC技术有其工业标准，包括一整套的接口和属性的标准集。由于以往每个应用软件的开发商为了存取现场设备的数据都需要重新编写专用接口函数，但现场设备中的数据复杂，且产品常常升级，这对数据编写造成了严重的影响。因此，OPC技术应运而生。该技术具有高效性和开放性，且安全、可靠，是一种即插即用的设备驱动程序，可为广大系统使用者带来便利。该技术的产生有效地建立了现场控制与应用程序之间的桥梁，可实现过程自动化控制。现已建立OPC基金会管理，世界上重要的自动化控制系统或仪器过程控制系统都是基金会会员。

1.2 OLE三层接口技术概述

OLE技术应用于微软公司，通过一套标准的OLE/COM接口完成。OLE是自动化标准接口，其可自动调用OLE技术，允许多台计算机之间进行文档和图形的交换。OLE机制的基础是COM，其是为了实现与编程语言无关的对象而制定的，可以不受程序限制访问，且可在两个应用程序之间进行接口通讯。

2 转炉自动化控制系统的应用

基于OPC技术的转炉自动化控制系统需要完成2部分操作：①在主体系统操作站界面中增加二文重砣系统，并且保证此操作站能访问二文重砣系统PLC系统；②需要将二文重砣系统扩充为主体系统的操作站，最终实现两套系统的相互访问和有效结合。

2.1 系统的硬件连接

图1 转炉控制系统

如图1所示，“操作站3”即二文重砣系统操作站，带有以太网卡，用网线连接了转炉环网的交换机。“操作站3”升格为OPC服务器，配有双网卡。二文重砣系统通过网卡采集变量，设置OPC为服务器，用以太网卡连接转炉环网，从而使“主控室”“操作站1”“操作站2”得以访问。

2.2 系统的软件配置

基于OPC技术，转炉自动化控制系统在软件配置方面需要建立以太网连接和进行系统变量、归档报警等，这是因为二文重砣系统变量数目少于主体系统。因此，可将“操作站1”的项目内容直接挪用至“操作站3”，以减少复杂系统开发研究带来的巨大工作量。此操作可完成转炉对6台PLC的访问，可将“操作站3”中计算机的IP地址设为合适的网段，从而实现转炉的自动化生产。此外，还可建立二文重砣系统的变量，并在此基础上研发新型项目，实现系统的各种功能以及“操作站3”对主体系统和二文重砣系统的全面访问。

2.3 系统中OPC功能的配置

在该系统中，使用OPC技术才能更好地实现操作站对二文系统的有效访问，操作步骤如下：①确认各操作站内安装的软件，确认“操作站1”与“操作站3”之间的网络地址是否处于同一工作组内，以确保两个操作站可以相互访问。②为了设置最低安全级别，对所有人设置了访问权限，可避免因权限引发的问题。在“操作站3”中配置DCOM系统，开始运行指令，选中“OPC Server”设置属性，在复选框中选择“none”和“Anonymous”。③对“操作站1”进行OPC功能设置，实现“操作站1”到“操作站3”的二文重砣系统的变量访问，即通过右键点击“资源管理器”，找到“变量管理器”后添加驱动程序，选择相对应的系统参数，出现一系列服务器列表可供选择时，即可访问所有站点；在服务器列表中，选择“操作站3”的计算机，在定义下的服务器中选择子菜单，通过点击子菜单中的“服务器”按钮，得到所需的变量；在二文重砣系统中选中一个变量，经过确认后可进行新变量的设定。④将二文重砣系统操作界面加入“操作站1”的项目中，通过系统的有效拷贝，界面中的变量可以通过上述方式建立，完成从服务器中读取变量数据的任务。此外，可通过OPC技术实现自动化系统间的网络互访功能。

3 结束语

在传统炼钢技术的基础上，融入新型的现代化技术，研究出基于OPC技术的转炉自动化控制系统，可优化炼钢工艺的自动化进程。因此，应围绕该技术的整体化需求规范其操作流程，强化自动化系统的功能，从而实现最好的运行效果。本文对集团钢铁生产系统进行了深入研究，通过完善转炉自动化控制系统，对工艺过程中的变量及参数进行实时监控，提高了集团的钢铁产量和钢铁质量，降低了集团发展的运营成本，为早日实现产业国际化打下了基础。

参考文献

[1]刘长进，徐蕾，张淋云.OPC技术在济钢120吨转炉控制系统中的应用[J].可编程控制器与工厂自动化（PLC FA），2004（12）.

[2]李明，王岚潇，葛玉霞.OPC技术在转炉自动化系统中的应用[J].设备管理与维修，2011（05）.

〔编辑：张思楠〕