基于OPC技术的煤化工生产监测数据采集系统的应用

张士齐（山东省冶金设计院股份有限公司，山东 莱芜 271104）

基于OPC技术的煤化工生产监测数据采集系统的应用

张士齐（山东省冶金设计院股份有限公司，山东 莱芜 271104）

本文对基于OPC技术的煤化工生产监测数据采集系统的应用进行分析。

OPC技术；煤化工生产监测；数据采集系统

本文以某煤矿集团为例，已知该煤矿集团现有10余家煤化工企业，煤化工基地2处，各个企业之间地理位置十分分散，并采用多种类的工业自动控制系统，导致对各个企业生产监测数据的采集工作十分复杂。近年来，我国煤化工产业的生产规模和生产数量在不断扩大与增加，在煤化工企业中就需要加强对生产数据的监测和采集，由集团公司进行统一管理。为了对数据进行采集需要根据原有系统，将各个煤化工企业的生产系统进行融合，对其生产数据进行实时采集和上传。本文就对各个化工企业基于OPC技术的煤化工生产监测数据采集系统的应用加以分析，加强对生产数据采集工作。

1OPC技术

OPC技术，是一种过程控制技术，为现场过程控制和应用程序之间搭建了联系的桥梁，根据传统对生产数据采集过程中，主要是对不同生产装置中的数据次啊及系统及生产监测系统进行相互连接，而使不同数据之间产生通信，但这种技术需要开发通信接口程序才能实现数据之间的传输，花费时间较大，工作效率较低，且劳动强度大。为了更好更便捷的对生产数据进行监测和采集，就在企原有系统上采用OPC技术，这种技术采用了com通信机制，在Server模式下生产厂家对访问接口进行统一开发，并在OPC服务器上为用户提供技术支持。

该公司所采用的是工厂系列自动化软件平台，主要是通过工业设备和驱动程序来实现组态软件的通信，不同设备之间其驱动程序也不尽相同，从而增加了程序开发成本，在设备升级过程中会存在系统兼容性的问题。为了对上述问题加以解决，可以采用OPC技术，该技术分为服务器和客户应用这两个部分，设备数据的收集主要是由服务器操作来实现的，客户端接受OPC接口所发送的数据信息，对于符合标准的客户单可以访问不同厂商的服务器，从而解决了各个生产厂商之间存在的矛盾问题，体现了系统集成性特点，提高了系统的开放性和操作性。

2 基于OPC技术的煤化工生产监测数据采集系统的具体应用

2.1 对原有DCS数据采集系统的改进

某煤化公司下属有多个厂家，统共含有30多套PLC系统和DCS系统，主要通讯方式有DDE和OPC，其中能源计量监测采集点主要有1000多个，生产监控关键点有2000多。

硬件结构的改进主要是将数据采集终端设备安置在各系统数据采集点中，通过双网卡实现网络连接。双网卡主要是负责通过防火墙连接生产现场DCS系统及ECC服务器。这种网络连接方式将ECR实时数据库系统和现场DCS工程师站进行有效隔开，从而避免外界因素对DCS系统产生干扰，造成破坏，在数据采集终端设备对现场数据采集过程中，将所采集的数据保存到相关数据库中，但由于系统建设时间长，通讯方式为DDE，数据通讯速率慢，当采集数据量较大时，通讯速率与数据传输质量难以得到保证，和OPC通讯方式比较来看，传送速度较慢。

对于软件结构的改进，如对于不同类型通讯方式的软件接口进行开发，具有较大的工作强度，因此可以通过OPC技术对系统数据访问的多种类型进行统一访问和了解，在原有数据接口基础上进行开发，确保接口采集稳定性。而对于存在的网络故障，则可以通过开发缓存应用软件对数据进行缓存，避免在网络中断时造成传输数据流失或丢失的现象，待网络恢复继续数据传输，从而保证数据传输完整。

在对DCS数据在采集过程中采用ECDA模块进行数据次啊及，并根据网络数据的访问接口及客户端程序进行数据离线缓存和数据上传，确保在网络中断时对数据进行离线传输，在网络恢复时继续上传数据。对数据结构的开发主要是对封装OPCServer和ESS OPC客户端接口进行开发，可以满足应用程序的运行需要。

2.2 OPC客户端软件接口应用

在某煤化工企业中大多采用DCS控制系统的生产装置，并提供OPC软件程序包，数据采集主要是通过DCS来实现，并开发ECC客户端软件接口，对安装注册OPC技术的核心发布包，其中主要包含了OPC底层DCOM组件的动态链接库，并配置服务器DCOM属性才能确保其通讯正常。

2.3 OPC Server应用

当前煤化工企业中生产装置汇总的DCS系统无OPC服务功能，而采用DDE通讯方式，对没有安装服务软件的系统则应加强安装DDE的OPC服务功能，并通过客户端数据接口来进行网络数据的通讯和传输。但由于DDE传输和OPC传输比较而言相对较差，在采用OPC技术之后可以在DCS系统中生产监控和能源管理等数据传输的质量、准确性、实时性和频率都有了明显的提高。

3 结语

总而言之，目前在化工企业、监控行业及工业生产自动化控制中都已经对OPC技术进行了广泛的应用，而本文主要是将某煤矿集团为例，对集团下属企业中原有的生产系统中采用新型OPC技术，加强对生产数据的监测，提高生产数据的传输质量、通讯性能及能源采集质量等，使开发及维护工作量明显减少。对我国制造行业来说，尤其是传统的制造行业，应符合市场发展需求，降低生产成本，就需要提高企业管理软件的运行效率，加强对装配车间的生产计划调度、资源管理、工艺管理、过程控制等一系列的系统开发，但由于各个系统之间的数据是相对独立的，并出现了信息处理不及时、响应速度慢和产品生产周期长等诸多问题，而这一问题的根本原因是由于异地数据共享困难，技术支持不配套，软件接口开发难度较大等，对工厂内部系统的协调性产生制约。该公司在采用原有生产监测数据采集系统中采用OPC技术，很好的解决了生产设备多样、生产数据采集不统一及设备可集成性差等诸多问题得到解决，并对生产过程中各项数据进行实时监测和控制。文章中对某煤矿集团中煤化工生产监测数据采集系统中OPC技术的应用展开具体的研究和讨论，主要是在原有系统的基础上对生产数据进行采集，并融合各个煤化工企业中的生产系统，对所有企业及各个类型生产数据进行实时采集、统一上传，从而使生产数据采集工作效率和工作质量显著提高。