基于OPC技術的轉爐自動化控制系統的應用研究

王偉++溫偉萍

摘 要：簡要介紹了OPC技術和OLE三層接口技術，OPC技術在轉爐自動化控制系統的運行中起到了至關重要的作用。闡述了轉爐自動化控制系統的基本配置、硬件、軟件等方面的內容。將OPC技術運用到鋼鐵生產中，可提高鋼材的生產效率。該系統的應用有利于滿足生產需求，促進我國鋼鐵產業的持續發展。

關鍵詞：OPC技術；轉爐自動化控制系統；通訊電子技術；人工智能管理技術

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.14.086

在煉鋼過程中，采用轉爐自動化控制系統可提高鋼鐵生產效率、降低生產成本和減輕工人的勞動強度，從而為實現生產更多高附加值產品打下堅實的基礎。現階段，科學技術、通訊電子技術和人工智能管理技術在鋼鐵生產中應用廣泛，數據采集準確，為更好地實現轉爐自動化控制系統的研究提供了有利條件。在該系統中配備了1臺計算機單獨工作，從而可在現有操作系統的基礎上，利用OPC技術實現網站之間的互訪。這有利于以最少的投資收獲最大的效能。

1 OPC和OLE三層接口技術的概述

1.1 OPC技術概述

OPC技術有其工業標準，包括一整套的接口和屬性的標準集。由于以往每個應用軟件的開發商為了存取現場設備的數據都需要重新編寫專用接口函數，但現場設備中的數據復雜，且產品常常升級，這對數據編寫造成了嚴重的影響。因此，OPC技術應運而生。該技術具有高效性和開放性，且安全、可靠，是一種即插即用的設備驅動程序，可為廣大系統使用者帶來便利。該技術的產生有效地建立了現場控制與應用程序之間的橋梁，可實現過程自動化控制。現已建立OPC基金會管理，世界上重要的自動化控制系統或儀器過程控制系統都是基金會會員。

1.2 OLE三層接口技術概述

OLE技術應用于微軟公司，通過一套標準的OLE/COM接口完成。OLE是自動化標準接口，其可自動調用OLE技術，允許多臺計算機之間進行文檔和圖形的交換。OLE機制的基礎是COM，其是為了實現與編程語言無關的對象而制定的，可以不受程序限制訪問，且可在兩個應用程序之間進行接口通訊。

2 轉爐自動化控制系統的應用

基于OPC技術的轉爐自動化控制系統需要完成2部分操作：①在主體系統操作站界面中增加二文重砣系統，并且保證此操作站能訪問二文重砣系統PLC系統；②需要將二文重砣系統擴充為主體系統的操作站，最終實現兩套系統的相互訪問和有效結合。

2.1 系統的硬件連接

圖1 轉爐控制系統

如圖1所示，“操作站3”即二文重砣系統操作站，帶有以太網卡，用網線連接了轉爐環網的交換機。“操作站3”升格為OPC服務器，配有雙網卡。二文重砣系統通過網卡采集變量，設置OPC為服務器，用以太網卡連接轉爐環網，從而使“主控室”“操作站1”“操作站2”得以訪問。

2.2 系統的軟件配置

基于OPC技術，轉爐自動化控制系統在軟件配置方面需要建立以太網連接和進行系統變量、歸檔報警等，這是因為二文重砣系統變量數目少于主體系統。因此，可將“操作站1”的項目內容直接挪用至“操作站3”，以減少復雜系統開發研究帶來的巨大工作量。此操作可完成轉爐對6臺PLC的訪問，可將“操作站3”中計算機的IP地址設為合適的網段，從而實現轉爐的自動化生產。此外，還可建立二文重砣系統的變量，并在此基礎上研發新型項目，實現系統的各種功能以及“操作站3”對主體系統和二文重砣系統的全面訪問。

2.3 系統中OPC功能的配置

在該系統中，使用OPC技術才能更好地實現操作站對二文系統的有效訪問，操作步驟如下：①確認各操作站內安裝的軟件，確認“操作站1”與“操作站3”之間的網絡地址是否處于同一工作組內，以確保兩個操作站可以相互訪問。②為了設置最低安全級別，對所有人設置了訪問權限，可避免因權限引發的問題。在“操作站3”中配置DCOM系統，開始運行指令，選中“OPC Server”設置屬性，在復選框中選擇“none”和“Anonymous”。③對“操作站1”進行OPC功能設置，實現“操作站1”到“操作站3”的二文重砣系統的變量訪問，即通過右鍵點擊“資源管理器”，找到“變量管理器”后添加驅動程序，選擇相對應的系統參數，出現一系列服務器列表可供選擇時，即可訪問所有站點；在服務器列表中，選擇“操作站3”的計算機，在定義下的服務器中選擇子菜單，通過點擊子菜單中的“服務器”按鈕，得到所需的變量；在二文重砣系統中選中一個變量，經過確認后可進行新變量的設定。④將二文重砣系統操作界面加入“操作站1”的項目中，通過系統的有效拷貝，界面中的變量可以通過上述方式建立，完成從服務器中讀取變量數據的任務。此外，可通過OPC技術實現自動化系統間的網絡互訪功能。

3 結束語

在傳統煉鋼技術的基礎上，融入新型的現代化技術，研究出基于OPC技術的轉爐自動化控制系統，可優化煉鋼工藝的自動化進程。因此，應圍繞該技術的整體化需求規范其操作流程，強化自動化系統的功能，從而實現最好的運行效果。本文對集團鋼鐵生產系統進行了深入研究，通過完善轉爐自動化控制系統，對工藝過程中的變量及參數進行實時監控，提高了集團的鋼鐵產量和鋼鐵質量，降低了集團發展的運營成本，為早日實現產業國際化打下了基礎。

參考文獻

[1]劉長進，徐蕾，張淋云.OPC技術在濟鋼120噸轉爐控制系統中的應用[J].可編程控制器與工廠自動化（PLC FA），2004（12）.

[2]李明，王嵐瀟，葛玉霞.OPC技術在轉爐自動化系統中的應用[J].設備管理與維修，2011（05）.

〔編輯：張思楠〕