OPC實(shí)現(xiàn)的PKS組態(tài)王的數(shù)據(jù)通信

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摘要：對(duì)海上氣田平臺(tái)海管流動(dòng)性保障進(jìn)行數(shù)據(jù)分析研究，需要PKS系統(tǒng)將不同設(shè)備、不同系統(tǒng)中獲取的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸出，供新軟件系統(tǒng)調(diào)用。通過opc協(xié)議及PKS系統(tǒng)提供的OPC接口，在PKS系統(tǒng)服務(wù)器上設(shè)置OPCServer，在組態(tài)王服務(wù)器上設(shè)置組態(tài)王OPCClient，實(shí)現(xiàn)了組態(tài)王獲取pks實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的目的。該方案的實(shí)現(xiàn)為PKS系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)及使用人員提供了新的思路及參考措施。

關(guān)鍵詞：OPC協(xié)議;組態(tài)王;中控系統(tǒng)

某海上氣田平臺(tái)位于南海珠江口盆地，是一座集油氣處理、生產(chǎn)、計(jì)量和輸送、鉆修井、生活、動(dòng)力為一體的綜合平臺(tái)。該平臺(tái)的中控系統(tǒng)采用ExperionPKSProcess系統(tǒng)，該系統(tǒng)的工作模式是現(xiàn)場(chǎng)傳感器采集過程數(shù)據(jù)，PLC控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，通過組態(tài)畫面監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。PKS系統(tǒng)是基于批處理、過程控制、監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA）應(yīng)用開放的混合控制系統(tǒng)，系統(tǒng)控制器集成了邏輯控制、回路調(diào)節(jié)控制、順序控制和批量控制，能完成海上平臺(tái)里常見的連續(xù)過程控制、批量處理、離散量操作、設(shè)備控制等生產(chǎn)控制。該平臺(tái)中控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu).第三方服務(wù)器通過Modbus協(xié)議，將PKS系統(tǒng)與平臺(tái)其他第三方PLC連接起來，PKS系統(tǒng)可以獲取第三方控制系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，也可以對(duì)第三方控制系統(tǒng)發(fā)出控制指令。但是PKS系統(tǒng)只能對(duì)集成的規(guī)則進(jìn)行組合，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算、過程處理，而不能進(jìn)行集成規(guī)則外的數(shù)據(jù)處理。該平臺(tái)投產(chǎn)以來，由于生產(chǎn)工況的變化，需要對(duì)海管流動(dòng)性保障進(jìn)行數(shù)據(jù)分析研究，要將平臺(tái)不同系統(tǒng)的控制參數(shù)進(jìn)行建模分析，達(dá)到最優(yōu)的控制策略。因此，需要將不同系統(tǒng)的控制參數(shù)送到第三方服務(wù)器，由第三方服務(wù)器中的海管流動(dòng)性保障軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、人機(jī)界面以及與核心計(jì)算模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。該平臺(tái)海管流動(dòng)性保障軟件是采用組態(tài)王6．5進(jìn)行編寫，運(yùn)用PKS系統(tǒng)的OPC功能，就可以將PKS系統(tǒng)中采集到的所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇M態(tài)王軟件。

1PKSOPC

OPC（OLEforprocesscontrol）即把OLE（objectlinkingandembedding）應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。OPC采用客戶端／服務(wù)器模式，該體系是在客戶端和服務(wù)器之間建立一種通信和數(shù)據(jù)交換的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制，其實(shí)質(zhì)是在硬件供應(yīng)商和軟件開發(fā)商之間建立了一套完整的通信規(guī)范。按照設(shè)置好的通信規(guī)范，不同的軟硬件生產(chǎn)商就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，給用戶集成不同的軟硬件提供了很大的便利。為了提高系統(tǒng)的開放性，PKS系統(tǒng)為用戶提供了OPC服務(wù)器接口。用戶可以將PKS服務(wù)器設(shè)置為OPC服務(wù)器，將第三方服務(wù)器設(shè)置為OPC客戶端服務(wù)器。OPC客戶程序開發(fā)者可以在不同的軟件環(huán)境中訪問PKS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。用戶也不必為硬件特性的改變而重新編寫程序，可直接利用C，VC或VB等程序開發(fā)工具開發(fā)應(yīng)用程序，有效地對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控和決策。PKS系統(tǒng)支持OPC技術(shù)，所以PKS系統(tǒng)可以集成不同廠商生產(chǎn)的控制系統(tǒng)，當(dāng)用戶因生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大等原因需要添加新的控制系統(tǒng)時(shí)，不必受制于系統(tǒng)提供商，而是根據(jù)實(shí)際需要靈活地選擇控制系統(tǒng)，從而大幅降低了系統(tǒng)集成的費(fèi)用。為了滿足不同的設(shè)備、工況的需要，該平臺(tái)中控PKS系統(tǒng)集成了AllenBradley，Modicon，Siemens，Schneider等公司生產(chǎn)的不同型號(hào)的PLC共11種，組成了PLC加分散控制系統(tǒng)的形式。

2組態(tài)王硬件設(shè)計(jì)

要在組態(tài)王上獲取PKS系統(tǒng)所集成的數(shù)據(jù)信息，需要基于PKSOPC的工作原理，將PKS系統(tǒng)設(shè)置為OPC服務(wù)器，將組態(tài)王6．5設(shè)置為客戶端服務(wù)器，具體的工作原理如圖3所示。為了盡量避免干擾PKS系統(tǒng)的正常運(yùn)行，OPC客戶端組態(tài)王系統(tǒng)沒有直接接入原有的PKS系統(tǒng)第三方服務(wù)器，而是單獨(dú)設(shè)置通信網(wǎng)絡(luò)，組態(tài)王與PKS通信硬件配置.

3設(shè)置PKS系統(tǒng)的OPC

Server為了將PKS系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳送給組態(tài)王軟件，需要在PKS系統(tǒng)中設(shè)置OPCServer，具體步驟如下：1）在ExperionPKS組態(tài)工具中設(shè)置OPC服務(wù)通道，在“QuickBuilder”中建立Channels通道，設(shè)置通道類型為“OPCChannel”，在main中必須填寫“OPCChannel”名字，組態(tài)王服務(wù)器機(jī)名或IP地址、組態(tài)王備用服務(wù)器機(jī)名或IP地址，組態(tài)王服務(wù)器的ProgID值。若未設(shè)置備用的服務(wù)器，所以該項(xiàng)不填寫。2）再建立Controllers，設(shè)置type為“OPCController”。在main中“Channelname”欄中選擇對(duì)應(yīng)的“OPCChannel”。3）最后建立Points，在“QuickBuilder”中有AnalogPoint，ContainerPoint，OPCAdvancedPoint，StatusPoint4種建點(diǎn)類型，其中常用的模擬量／數(shù)字量分別由AnalogPoint／StatusPoint建立。填寫在PKS系統(tǒng)操作站中該通信點(diǎn)調(diào)用顯示的位號(hào)，填寫PKS系統(tǒng)操作站中該通信點(diǎn)所在的Asset名稱，填寫PKS系統(tǒng)選用變量的PointID值。

4設(shè)置組態(tài)王

OPCClient組態(tài)王客戶端作為OPCClient，可以通過OPC功能與PKSOPCServer連接。組態(tài)王客戶端的操作如下：1）查找PKSOPC服務(wù)器。在組態(tài)王6．5工程瀏覽器中，選擇“OPC服務(wù)器”，在“網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)名”中輸入之前在PKSOPCServer中設(shè)置的Server節(jié)點(diǎn)名，點(diǎn)擊“查找”后，列表中會(huì)列出PKSOPCServer機(jī)器上所有的OPC服務(wù)程序，雙擊kingview．view．1，然后點(diǎn)“確認(rèn)”。2）組態(tài)王OPCClient定義變量。將在組態(tài)王Clinet中定義的變量與PKSOPCServer中的變量建立連接。例如定義PIT－1101，連接設(shè)備中選擇剛才定義的OPC服務(wù)器kingivew．view．1，在“寄存器”選項(xiàng)中彈出遠(yuǎn)程站點(diǎn)上的變量列表，選擇在PKSOPCServer上所希望對(duì)應(yīng)變量的域，選擇“a．value”，表明選擇該對(duì)應(yīng)點(diǎn)的數(shù)據(jù)值。3）設(shè)置所有變量并保存，在組態(tài)王6．5上運(yùn)行系統(tǒng)，就實(shí)現(xiàn)了組態(tài)王通過OPC向PKS系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)了。

5結(jié)束語(yǔ)

組態(tài)王軟件是一款比較簡(jiǎn)單、易用的工程組態(tài)軟件，作為海上氣田一線的儀表工程人員來說很容易學(xué)習(xí)并將它運(yùn)用到中控系統(tǒng)中。運(yùn)用OPC網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及PKS系統(tǒng)提供的OPC接口，實(shí)現(xiàn)了海管流動(dòng)性保障軟件編寫。在運(yùn)用組態(tài)王6．5編寫的海管流動(dòng)性保障軟件中，不僅可以實(shí)現(xiàn)PKS數(shù)據(jù)的實(shí)在存取，也設(shè)置了歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，隨時(shí)供組態(tài)王調(diào)取使用。PKS系統(tǒng)通過OPC協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出，是PKS系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)的“逆向”功能，可供使用PKS系統(tǒng)的工程人員參考。

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作者:郭永新 單位:中海石油中國(guó)有限公司深圳分公司