OPC实现的PKS组态王的数据通信论文

OPC实现的PKS组态王的数据通信论文

　　摘要：对海上气田平台海管流动性保障进行数据分析研究，需要ＰＫＳ系统将不同设备、不同系统中获取的实时数据输出，供新软件系统调用。通过ＯＰＣ协议及ＰＫＳ系统提供的ＯＰＣ接口，在ＰＫＳ系统服务器上设置ＯＰＣＳｅｒｖｅｒ，在组态王服务器上设置组态王ＯＰＣＣｌｉｅｎｔ，实现了组态王获取ＰＫＳ实时数据的目的。该方案的实现为ＰＫＳ系统工程设计及使用人员提供了新的思路及参考措施。

　　关键词：ＯＰＣ协议;组态王;中控系统

　　某海上气田平台位于南海珠江口盆地，是一座集油气处理、生产、计量和输送、钻修井、生活、动力为一体的综合平台。该平台的中控系统采用ＥｘｐｅｒｉｏｎＰＫＳＰｒｏｃｅｓｓ系统，该系统的工作模式是现场传感器采集过程数据，ＰＬＣ控制现场设备，通过组态画面监控现场生产。ＰＫＳ系统是基于批处理、过程控制、监控及数据采集系统（ＳＣＡＤＡ）应用开放的混合控制系统，系统控制器集成了逻辑控制、回路调节控制、顺序控制和批量控制，能完成海上平台里常见的连续过程控制、批量处理、离散量操作、设备控制等生产控制。该平台中控系统网络拓扑结构.第三方服务器通过Ｍｏｄｂｕｓ协议，将ＰＫＳ系统与平台其他第三方ＰＬＣ连接起来，ＰＫＳ系统可以获取第三方控制系统的运行参数，也可以对第三方控制系统发出控制指令。但是ＰＫＳ系统只能对集成的规则进行组合，对采集到的数据进行逻辑运算、过程处理，而不能进行集成规则外的数据处理。该平台投产以来，由于生产工况的变化，需要对海管流动性保障进行数据分析研究，要将平台不同系统的控制参数进行建模分析，达到最优的控制策略。因此，需要将不同系统的控制参数送到第三方服务器，由第三方服务器中的海管流动性保障软件进行数据通信、数据库管理、人机界面以及与核心计算模块进行数据交换。该平台海管流动性保障软件是采用组态王６．５进行编写，运用ＰＫＳ系统的ＯＰＣ功能，就可以将ＰＫＳ系统中采集到的所有数据传输到组态王软件。

　　１ＰＫＳＯＰＣ

　　ＯＰＣ（ＯＬＥｆｏｒｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌ）即把ＯＬＥ（ｏｂｊｅｃｔｌｉｎｋｉｎｇａｎｄｅｍｂｅｄｄｉｎｇ）应用于工业控制领域。ＯＰＣ采用客户端／服务器模式，该体系是在客户端和服务器之间建立一种通信和数据交换的工业标准机制，其实质是在硬件供应商和软件开发商之间建立了一套完整的通信规范。按照设置好的通信规范，不同的软硬件生产商就可以进行数据交换，给用户集成不同的软硬件提供了很大的便利。为了提高系统的开放性，ＰＫＳ系统为用户提供了ＯＰＣ服务器接口。用户可以将ＰＫＳ服务器设置为ＯＰＣ服务器，将第三方服务器设置为ＯＰＣ客户端服务器。ＯＰＣ客户程序开发者可以在不同的软件环境中访问ＰＫＳ系统的数据。用户也不必为硬件特性的改变而重新编写程序，可直接利用Ｃ，ＶＣ或ＶＢ等程序开发工具开发应用程序，有效地对生产过程进行监控和决策。ＰＫＳ系统支持ＯＰＣ技术，所以ＰＫＳ系统可以集成不同厂商生产的控制系统，当用户因生产规模扩大等原因需要添加新的控制系统时，不必受制于系统提供商，而是根据实际需要灵活地选择控制系统，从而大幅降低了系统集成的费用。为了满足不同的设备、工况的需要，该平台中控ＰＫＳ系统集成了ＡｌｌｅｎＢｒａｄｌｅｙ，Ｍｏｄｉｃｏｎ，Ｓｉｅｍｅｎｓ，Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ等公司生产的不同型号的ＰＬＣ共１１种，组成了ＰＬＣ加分散控制系统的形式。

　　２组态王硬件设计

　　要在组态王上获取ＰＫＳ系统所集成的数据信息，需要基于ＰＫＳＯＰＣ的工作原理，将ＰＫＳ系统设置为ＯＰＣ服务器，将组态王６．５设置为客户端服务器，具体的工作原理如图３所示。为了尽量避免干扰ＰＫＳ系统的正常运行，ＯＰＣ客户端组态王系统没有直接接入原有的ＰＫＳ系统第三方服务器，而是单独设置通信网络，组态王与ＰＫＳ通信硬件配置.

　　３设置ＰＫＳ系统的ＯＰＣ

　　Ｓｅｒｖｅｒ为了将ＰＫＳ系统中的数据传送给组态王软件，需要在ＰＫＳ系统中设置ＯＰＣＳｅｒｖｅｒ，具体步骤如下：１）在ＥｘｐｅｒｉｏｎＰＫＳ组态工具中设置ＯＰＣ服务通道，在“ＱｕｉｃｋＢｕｉｌｄｅｒ”中建立Ｃｈａｎｎｅｌｓ通道，设置通道类型为“ＯＰＣＣｈａｎｎｅｌ”，在ｍａｉｎ中必须填写“ＯＰＣＣｈａｎｎｅｌ”名字，组态王服务器机名或ＩＰ地址、组态王备用服务器机名或ＩＰ地址，组态王服务器的ＰｒｏｇＩＤ值。若未设置备用的服务器，所以该项不填写。２）再建立Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ，设置ｔｙｐｅ为“ＯＰＣＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ”。在ｍａｉｎ中“Ｃｈａｎｎｅｌｎａｍｅ”栏中选择对应的“ＯＰＣＣｈａｎｎｅｌ”。３）最后建立Ｐｏｉｎｔｓ，在“ＱｕｉｃｋＢｕｉｌｄｅｒ”中有ＡｎａｌｏｇＰｏｉｎｔ，ＣｏｎｔａｉｎｅｒＰｏｉｎｔ，ＯＰＣＡｄｖａｎｃｅｄＰｏｉｎｔ，ＳｔａｔｕｓＰｏｉｎｔ４种建点类型，其中常用的模拟量／数字量分别由ＡｎａｌｏｇＰｏｉｎｔ／ＳｔａｔｕｓＰｏｉｎｔ建立。填写在ＰＫＳ系统操作站中该通信点调用显示的位号，填写ＰＫＳ系统操作站中该通信点所在的Ａｓｓｅｔ名称，填写ＰＫＳ系统选用变量的ＰｏｉｎｔＩＤ值。

　　４设置组态王

　　ＯＰＣＣｌｉｅｎｔ组态王客户端作为ＯＰＣＣｌｉｅｎｔ，可以通过ＯＰＣ功能与ＰＫＳＯＰＣＳｅｒｖｅｒ连接。组态王客户端的操作如下：１）查找ＰＫＳＯＰＣ服务器。在组态王６．５工程浏览器中，选择“ＯＰＣ服务器”，在“网络节点名”中输入之前在ＰＫＳＯＰＣＳｅｒｖｅｒ中设置的Ｓｅｒｖｅｒ节点名，点击“查找”后，列表中会列出ＰＫＳＯＰＣＳｅｒｖｅｒ机器上所有的ＯＰＣ服务程序，双击ｋｉｎｇｖｉｅｗ．ｖｉｅｗ．１，然后点“确认”。２）组态王ＯＰＣＣｌｉｅｎｔ定义变量。将在组态王Ｃｌｉｎｅｔ中定义的变量与ＰＫＳＯＰＣＳｅｒｖｅｒ中的变量建立连接。例如定义ＰＩＴ－１１０１，连接设备中选择刚才定义的ＯＰＣ服务器ｋｉｎｇｉｖｅｗ．ｖｉｅｗ．１，在“寄存器”选项中弹出远程站点上的变量列表，选择在ＰＫＳＯＰＣＳｅｒｖｅｒ上所希望对应变量的域，选择“ａ．ｖａｌｕｅ”，表明选择该对应点的数据值。３）设置所有变量并保存，在组态王６．５上运行系统，就实现了组态王通过ＯＰＣ向ＰＫＳ系统获取数据了。

　　５结束语

　　组态王软件是一款比较简单、易用的工程组态软件，作为海上气田一线的仪表工程人员来说很容易学习并将它运用到中控系统中。运用ＯＰＣ网络协议及ＰＫＳ系统提供的ＯＰＣ接口，实现了海管流动性保障软件编写。在运用组态王６．５编写的海管流动性保障软件中，不仅可以实现ＰＫＳ数据的实在存取，也设置了历史数据库，随时供组态王调取使用。ＰＫＳ系统通过ＯＰＣ协议实现数据输出，是ＰＫＳ系统收集数据的“逆向”功能，可供使用ＰＫＳ系统的工程人员参考。

　　参考文献：

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