OPC實現的PKS組態(tài)王的數據通信
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摘要：對海上氣田平臺海管流動性保障進行數據分析研究，需要PKS系統(tǒng)將不同設備、不同系統(tǒng)中獲取的實時數據輸出，供新軟件系統(tǒng)調用。通過opc協(xié)議及PKS系統(tǒng)提供的OPC接口，在PKS系統(tǒng)服務器上設置OPCServer，在組態(tài)王服務器上設置組態(tài)王OPCClient，實現了組態(tài)王獲取pks實時數據的目的。該方案的實現為PKS系統(tǒng)工程設計及使用人員提供了新的思路及參考措施。
關鍵詞：OPC協(xié)議;組態(tài)王;中控系統(tǒng)
某海上氣田平臺位于南海珠江口盆地，是一座集油氣處理、生產、計量和輸送、鉆修井、生活、動力為一體的綜合平臺。該平臺的中控系統(tǒng)采用ExperionPKSProcess系統(tǒng)，該系統(tǒng)的工作模式是現場傳感器采集過程數據，PLC控制現場設備，通過組態(tài)畫面監(jiān)控現場生產。PKS系統(tǒng)是基于批處理、過程控制、監(jiān)控及數據采集系統(tǒng)（SCADA）應用開放的混合控制系統(tǒng)，系統(tǒng)控制器集成了邏輯控制、回路調節(jié)控制、順序控制和批量控制，能完成海上平臺里常見的連續(xù)過程控制、批量處理、離散量操作、設備控制等生產控制。該平臺中控系統(tǒng)網絡拓撲結構.第三方服務器通過Modbus協(xié)議，將PKS系統(tǒng)與平臺其他第三方PLC連接起來，PKS系統(tǒng)可以獲取第三方控制系統(tǒng)的運行參數，也可以對第三方控制系統(tǒng)發(fā)出控制指令。但是PKS系統(tǒng)只能對集成的規(guī)則進行組合，對采集到的數據進行邏輯運算、過程處理，而不能進行集成規(guī)則外的數據處理。該平臺投產以來，由于生產工況的變化，需要對海管流動性保障進行數據分析研究，要將平臺不同系統(tǒng)的控制參數進行建模分析，達到最優(yōu)的控制策略。因此，需要將不同系統(tǒng)的控制參數送到第三方服務器，由第三方服務器中的海管流動性保障軟件進行數據通信、數據庫管理、人機界面以及與核心計算模塊進行數據交換。該平臺海管流動性保障軟件是采用組態(tài)王6．5進行編寫，運用PKS系統(tǒng)的OPC功能，就可以將PKS系統(tǒng)中采集到的所有數據傳輸到組態(tài)王軟件。
1PKSOPC
OPC（OLEforprocesscontrol）即把OLE（objectlinkingandembedding）應用于工業(yè)控制領域。OPC采用客戶端／服務器模式，該體系是在客戶端和服務器之間建立一種通信和數據交換的工業(yè)標準機制，其實質是在硬件供應商和軟件開發(fā)商之間建立了一套完整的通信規(guī)范。按照設置好的通信規(guī)范，不同的軟硬件生產商就可以進行數據交換，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服務器接口。用戶可以將PKS服務器設置為OPC服務器，將第三方服務器設置為OPC客戶端服務器。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)的數據。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)應用程序，有效地對生產過程進行監(jiān)控和決策。PKS系統(tǒng)支持OPC技術，所以PKS系統(tǒng)可以集成不同廠商生產的控制系統(tǒng)，當用戶因生產規(guī)模擴大等原因需要添加新的控制系統(tǒng)時，不必受制于系統(tǒng)提供商，而是根據實際需要靈活地選擇控制系統(tǒng)，從而大幅降低了系統(tǒng)集成的費用。為了滿足不同的設備、工況的需要，該平臺中控PKS系統(tǒng)集成了AllenBradley，Modicon，Siemens，Schneider等公司生產的不同型號的PLC共11種，組成了PLC加分散控制系統(tǒng)的形式。
2組態(tài)王硬件設計
要在組態(tài)王上獲取PKS系統(tǒng)所集成的數據信息，需要基于PKSOPC的工作原理，將PKS系統(tǒng)設置為OPC服務器，將組態(tài)王6．5設置為客戶端服務器，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)第三方服務器，而是單獨設置通信網絡，組態(tài)王與PKS通信硬件配置.
3設置PKS系統(tǒng)的OPC
Server為了將PKS系統(tǒng)中的數據傳送給組態(tài)王軟件，需要在PKS系統(tǒng)中設置OPCServer，具體步驟如下：1）在ExperionPKS組態(tài)工具中設置OPC服務通道，在“QuickBuilder”中建立Channels通道，設置通道類型為“OPCChannel”，在main中必須填寫“OPCChannel”名字，組態(tài)王服務器機名或IP地址、組態(tài)王備用服務器機名或IP地址，組態(tài)王服務器的ProgID值。若未設置備用的服務器，所以該項不填寫。2）再建立Controllers，設置type為“OPCController”。在main中“Channelname”欄中選擇對應的“OPCChannel”。3）最后建立Points，在“QuickBuilder”中有AnalogPoint，ContainerPoint，OPCAdvancedPoint，StatusPoint4種建點類型，其中常用的模擬量／數字量分別由AnalogPoint／StatusPoint建立。填寫在PKS系統(tǒng)操作站中該通信點調用顯示的位號，填寫PKS系統(tǒng)操作站中該通信點所在的Asset名稱，填寫PKS系統(tǒng)選用變量的PointID值。
4設置組態(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服務器。在組態(tài)王6．5工程瀏覽器中，選擇“OPC服務器”，在“網絡節(jié)點名”中輸入之前在PKSOPCServer中設置的Server節(jié)點名，點擊“查找”后，列表中會列出PKSOPCServer機器上所有的OPC服務程序，雙擊kingview．view．1，然后點“確認”。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，連接設備中選擇剛才定義的OPC服務器kingivew．view．1，在“寄存器”選項中彈出遠程站點上的變量列表，選擇在PKSOPCServer上所希望對應變量的域，選擇“a．value”，表明選擇該對應點的數據值。3）設置所有變量并保存，在組態(tài)王6．5上運行系統(tǒng)，就實現了組態(tài)王通過OPC向PKS系統(tǒng)獲取數據了。
5結束語
組態(tài)王軟件是一款比較簡單、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習并將它運用到中控系統(tǒng)中。運用OPC網絡協(xié)議及PKS系統(tǒng)提供的OPC接口，實現了海管流動性保障軟件編寫。在運用組態(tài)王6．5編寫的海管流動性保障軟件中，不僅可以實現PKS數據的實在存取，也設置了歷史數據庫，隨時供組態(tài)王調取使用。PKS系統(tǒng)通過OPC協(xié)議實現數據輸出，是PKS系統(tǒng)收集數據的“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:中海石油中國有限公司深圳分公司