MES HOLLiAS-Bridge生產執行系統與OPC(DDE)在化肥生產中的應用

崔 爽，王 賀

中化吉林長山化工有限公司，吉林松原 131109

0 引言

在化肥這一生產行業中，企業為了提高生產的自動化水平，各個部門的生產裝置都會采用DCS或PLC控制。中化吉林長山化工有限公司是設計能力為年產15萬噸合成氨，25噸尿素的老企業，從油頭造氣，到煤頭造氣，經歷了痛苦的蛻變。到了21世紀，隨科學技術的發展，計算機系統進入工業生產中的應用，各種實時的生產數據的大量存在，對生產系統的正常客觀的分析就成了化工生產的改進和提高的前提和基礎。然而由于公司的DCS生產自控系統是分工段各自獨立的， 生產過程的信息無法共享，無法實現數據專遞，提高企業管理工作的信息化水平，便于實時生產數據分析，降低成本，提高效益，公司決定上馬HOLLiAS-Bridge生產執行系統。

1 公司信息

為了使各個控制系統的實時生產數據共享，降低消耗，節約生產成本，提高企業的生產管理效率，中化吉林長山化工有限公司于2010年開始安裝、使用HOLLiAS-Brigde生產執行系統。由于公司控制系統的種類繁多，要實現異構通信，情況比較復雜。

2 OPC(DDE)數據采集原理

1）DDE是一種動態的數據交換機制（Dynamic Data Exchange，DDE）。在使用DDE進行通訊的時候，要有兩個Windows的應用程序，其中的一個作為服務器來處理信息，另一個作為客戶端；

2）OPC全稱是Object Linking and Embeding（OLE）for Process Control,它的出現為基于Windows的應用程序和現場過程控制應用建立了橋梁；

3）dde技術是絕大多數控制系統都支持和采用的數據交換方式。但是，由于dde是基于windows信息傳遞而建立的技術，因此，當通信量較大時，就會出現數據刷新速度慢、安全性管理機制差、可靠性能低等現象，從而就有可能致使dde客戶程序在較長時間內得不到回應。和dde 技術相比，基于com和dcom技術的opc技術具有數據傳送性能高、 安全性管理性能好、開發成本低等特點。

應用系統架構圖：

DDE和OPC通訊機制比較表

表1 DDE與OPC通訊機制表

在讀取數據時，客戶可以選擇兩種方式讀取數據：緩沖區（CACHE）或設備（DEVICE）。從緩沖區讀取數據時可以有效地降低服務器負荷，從設備讀取數據獲得的數據實時性要高一些。

3 MES HOLLiAS-Bridge與OPC、DDE的數據接口

MES HOLLiAS-Bridge可以很好的提高異構系統互聯的功能。通過OPC客戶端，DDE客戶端及轉發模塊可以和其他的DDE服務通訊、OPC服務器，實現實時的數據交互。當通過OPC、DDE通訊的點比較多時，或者DDE服務、OPC服務器和他們客戶端相互之間的通訊網絡不可靠時，為了提高MES HOLLiAS-Bridge系統的實時性以及可靠性，可以使用MES HOLLiAS-Bridge的MisClient，它不僅可以作為標準的OPC客戶端軟件，可以和遠程的OPC服務器或多個本機同時相連接，讀取OPC服務器中指定的Item的數據；另一方面，通過MES HOLLiAS-Bridge的實時數據庫進行數據的存儲，完成OPC服務器數據和MES HOLLiAS-Bridge系統的數據交互。另外，DDE服務通過MES HOLLiAS-Bridge的DDE-OPC軟件轉成OPC服務器后，進行數據交互。

4 MES HOLLiAS-Bridge系統軟件功能

MES HOLLiAS-Bridge由6部分組成：

1）流程圖組態系統：設置MES HOLLiAS-Bridge系統的各項參數及訪問權限；

2）界面顯示系統VIEW：用來顯示由DRAW系統組態的各種工藝流程圖；

3）實時數據庫系統SQL Anywhere：它是MES HOLLiASBridge系統核心，構成分布式應用系統的基礎，負責存儲歷史數據、實時地處理數據、數據處理和統計，請求處理數據服務、處理報警等功能；

4）I/O驅動程序：負責MES HOLLiAS-Bridge與I/O設備通訊，將設備的數據讀出，送SQL Anywhere存儲，然后送運行系統的畫面顯示；

5）網絡通訊程序（NET CLIENT/NET SERVER）：通過TCP/IP協議，是Intranet和Internet上的MES HOLLiAS-Bridge的Nodes之間進行通訊；

6）Web服務器程序：為世界各地的遠程用戶實現用標準的瀏覽器來實時監控現場的整個生產過程。

5 系統結構

MES HOLLiAS-Bridge生產執行系統的服務器安裝在生產調度室，用于數據處理、數據采集、Web發布等各項功能。為了防止瀏覽的過程中病毒影響控制系統，在瀏覽和數據采集方面采取了三級保護方式。共集成了生產自控系統的5000多點，在保證網絡安全和網數據安全的情況下，以Web的方式實現了全公司生產調度和監控的應用。

6 結論

MES HOLLiAS-Brudge系統自2009年投運以來，通過對實時的生產數據的采集，對主要的生產工段的工藝參數進行調整、分析，使管理決策層對全公司的生產狀態進行實時掌握和了解，及時調整工藝生產參數，降低生產消耗，降低成本，提供企業競爭力。

[1]Wolfgang Mahnke，[德]Stefan-Helmut Leitner，Matthias Damm著.OPC統一架構[M].馬國華，譯.機械工業出版社.

[2][英]Martin Fowler著.企業應用架構模式[M].王懷民，周斌，譯.機械工業出版社.

[3]陳龍平，岳有軍著.工業控制網絡與現場總線技術[M].機械工業出版社.

[4]MES HolliAS-Bridge生產執行系統.北京和利時HollySys.