議鍋爐控制系統中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，為自動化軟件開發提供統一的標準，這一標準定義了應用micosoft操作系統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商與硬件供應商制定了一個較為有效的規則，以便實現應用程序與操作系統之間的相互協議。這一標準的制定，減少了軟件開發過程中的重復性，并且提高了自動化系統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技術采用統一的數據接口，在控制系統中的應用，提高了系統的開放性，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，能夠取代傳統的切電阻調速方式，能夠對電機進行緩慢調速，對系統穩定性不會造成太大的干擾。

二、鍋爐控制系統中對OPC技術與PLC的應用

1.鍋爐控制系統的構成

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

2.鍋爐控制系統軟件設計

PLC在鍋爐控制系統中的應用，不僅需要進行合理的硬件配置，還需要在軟件系統中實施硬件組態，包括組態機架與網絡，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、存盤以及下載到主機后，控制系統硬件能夠正常運行。在軟件程序設計中，一般采用模塊化結構，便于系統組態，包括信號采集、A/D轉換、故障處理、數字濾波、參數調節等等。

3.控制系統上位機設計

上位機采用工控機以及組態軟件。在設計方面，首先根據鍋爐控制系統的具體要求，將WINCC設計為OPCclient，然后通過server對現場設備數據進行收集獲取，并利用組態軟件系統中的圖形庫對實際鍋爐系統進行模擬，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，對組態軟件系統內部的I/O變量進行定義，創建新的數據庫，但變量名應該與系統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控，也便于操作員發布指令能夠順利的傳到現場。

4.控制系統通訊技術的實現

利用OPC技術，能夠實現鍋爐控制系統內部的通訊，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，最后建立于監控變量相對應的變量，這樣就實現了控制系統與wincc之間的通訊。

總結

基于OPC技術與PLC的鍋爐控制系統，由于自動化程度高、運行效率高、可靠性大等優點，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運行安全穩定，系統設計、操作等相對方面，具有很強的推廣價值。

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