議鍋爐控制系統(tǒng)中OPC技術與PLC的應用

熊炎炎 李墨林

遼陽石化公司尼龍廠111003

一、OPC技術與PLC概述

OPC主要以OLE/COM/DCOM技術為基礎，通過客戶/服務器模式，為自動化軟件開發(fā)提供統(tǒng)一的標準，這一標準定義了應用micosoft操作系統(tǒng)在計算機客戶端之間的自動交換以及實時數據傳輸方式。其本質就是為自動化軟件開發(fā)商與硬件供應商制定了一個較為有效的規(guī)則，以便實現應用程序與操作系統(tǒng)之間的相互協(xié)議。這一標準的制定，減少了軟件開發(fā)過程中的重復性，并且提高了自動化系統(tǒng)的可操作性與開放性。

OPC技術的直線主要依靠服務器以及客戶應用兩大部分。利用COM接口，客戶程序能夠與多個服務器進行連接，并且每一個服務器都能夠與多個客戶程序相連，想成兩兩對應的關系。通過無縫集成能夠實現OPC產品的系統(tǒng)集成。其中OPC服務器屬于現場數據源程序，能夠對現場設備數據進行收集，并將這些數據通過專用接口傳輸給客戶端。OPC客戶應用實質上屬于一個數據接收程序，包括人機界面、處理軟件以及數據采集等。

由于OPC技術采用統(tǒng)一的數據接口，在控制系統(tǒng)中的應用，提高了系統(tǒng)的開放性，實現了數據信息之間的共享，用戶在使用方面更加便利。

可編程邏輯控制器，簡稱PLC，采用一種可以進行編程的存儲器，進行內部程序的運行，并執(zhí)行邏輯計算等，并對面向客戶的指令，包括定時、順序控制、算術等，通過數字或者模擬控制等方式，控制生產機械。其優(yōu)勢在于：（1）PLC采用程序實施控制，通過不同信號的輸出，實現了對控制動作的軟控制，避免頻繁接觸問題，能有效的降低故障發(fā)生率；（2）采用PLC控制，能夠實現多邏輯動作控制。（3）由于PLC控制具有可編程特性，能夠取代傳統(tǒng)的切電阻調速方式，能夠對電機進行緩慢調速，對系統(tǒng)穩(wěn)定性不會造成太大的干擾。

二、鍋爐控制系統(tǒng)中對OPC技術與PLC的應用

1.鍋爐控制系統(tǒng)的構成

基于OPC技術與PLC的鍋爐控制系統(tǒng)，一般由下位機、上位機、通訊系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)等組成。一般來說，PLC充當下位機對系統(tǒng)模擬量信號以及開關量信號進行處理；軟件系統(tǒng)作為客戶端供用戶使用；網絡通訊系統(tǒng)方便控制系統(tǒng)之間的溝通，實現了數據信息共享。

2.鍋爐控制系統(tǒng)軟件設計

PLC在鍋爐控制系統(tǒng)中的應用，不僅需要進行合理的硬件配置，還需要在軟件系統(tǒng)中實施硬件組態(tài)，包括組態(tài)機架與網絡，同時對機架與模塊的地址進行分配，對相關預置參數進行修改，并通過分布式網路進行主站連接。這樣才能保證在硬件組態(tài)、存盤以及下載到主機后，控制系統(tǒng)硬件能夠正常運行。在軟件程序設計中，一般采用模塊化結構，便于系統(tǒng)組態(tài)，包括信號采集、A/D轉換、故障處理、數字濾波、參數調節(jié)等等。

3.控制系統(tǒng)上位機設計

上位機采用工控機以及組態(tài)軟件。在設計方面，首先根據鍋爐控制系統(tǒng)的具體要求，將WINCC設計為OPCclient，然后通過server對現場設備數據進行收集獲取，并利用組態(tài)軟件系統(tǒng)中的圖形庫對實際鍋爐系統(tǒng)進行模擬，并利用收集到的數據以及現場顯示畫面進行有機的組合，形成直觀的視覺圖形。再次，對組態(tài)軟件系統(tǒng)內部的I/O變量進行定義，創(chuàng)建新的數據庫，但變量名應該與系統(tǒng)相應變量名保持一致，之后對每一個變量進行屬性定義，通過變量連接，將鍋爐現場的運行情況實時的以動畫形式反映到屏幕上，方便控制人員對現場運行情況進行實時監(jiān)控，也便于操作員發(fā)布指令能夠順利的傳到現場。

4.控制系統(tǒng)通訊技術的實現

利用OPC技術，能夠實現鍋爐控制系統(tǒng)內部的通訊，在實現過程中主要分為以下幾個步驟：（1）通過專用的軟件，完成鍋爐控制系統(tǒng)工程內部編程與建立，編程過程中需要配備好OPC符號表。值得注意的是，符號表名稱禁止使用中文，這樣才能符合OPC要求，避免通訊出錯。（2）在計算機ACCESS中將OPC符號表導入，并設置通訊訪問通道。另外，在控制面板中進行接口參數的設置，Access Point of the Application中選擇Computing，在Inter?face中選擇參數PC／PPICable。（3）之后進入WinCC變量管理其界面，并添加一個新的驅動程序，選擇OPCCHN,OPC屬性定義時點擊瀏覽，選擇適當的瀏覽路徑，并按照相關的指示將變量導入到wincc，最后建立于監(jiān)控變量相對應的變量，這樣就實現了控制系統(tǒng)與wincc之間的通訊。

總結

基于OPC技術與PLC的鍋爐控制系統(tǒng)，由于自動化程度高、運行效率高、可靠性大等優(yōu)點，受到了廣泛的應用。經過近兩年的使用，證明了這一鍋爐控制系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定，系統(tǒng)設計、操作等相對方面，具有很強的推廣價值。

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