基于WinCC之OPC通信在远程生产管理中的应用

赵 云

（山东莱芜钢铁集团 自动化部，山东 莱芜 271104）

0 引言

为了能实现远程工程中以区域指挥中心为客户端的远程维护模式，需将现场工艺监控画面和工艺参数采集到值班室服务器中，通过骨干网远传到指挥中心。本文提出一种基于OPC的制氧生产远程监控方案，通过自动采集压力、温度、流量等参数，集中计算并远程传送的方式，实现了系统监控、统计分析、优化调制，达到了合理、准确、高效维护生产系统的目的。

1 OPC简介

OPC（OLE for Process Control）是一个软件总线，其软件体系结构为“服务器－客户端（OPC Server／Client）”模式，它为基于 Windows的应用程序和现场过程控制应用架设了桥梁。

因现场设备种类繁多，且产品不断升级，系统集成商和开发商急切需要一种具有高效性、开放性、可靠性和互操作性的即插即用的设备驱动程序。OPC通过提供一套标准的OLE／COM接口完成定制。

OPC采用基于微软的DCOM安全机制运行，而DCOM安全机制又较严密，因此在OPC通讯时应进行DCOM配置。

2 远程监控软硬件配置

远程监控与故障诊断系统建立了维护各生产线的实时历史生产数据库，并建立了双网通信结构：下层是连接本班组下各生产线的控制网络；上层则是连接各区域维护中心与自动化部调度，采用了专网结构。

管理层包括IH、IA服务器及其客户端，并且与远程网络相联。它建立了WinCC与IA和IH的通信，并开发有报警画面。通过IE浏览器可访问到IA服务器，查看实时数据、历史趋势与报警信息，观察现场设备的运行状态，远程分析故障原因。

通过光纤传输，采用TCP／IP协议直接采集现场DCS及PLC系统中的CPU数据。采用这种方法既减少了对现场工艺及上位监控机的影响，又方便远程监控工程的维护。

现场层包括现场DCS及PLC控制系统，监控软件采用WinCC，由OPC服务器访问现场硬件，并将数据以OPC接口方式提供给IA服务器。制氧生产远程监控系统的硬件配置如图1所示。

图1 制氧生产远程监控系统的硬件配置示意图

通过下层通信，生产现场的实时数据传送到实时生产数据库，并根据实际需要保存为历史数据；通过上层通信，实时历史生产数据库向区域中心发布信息，异地用户通过挂在专网的客户机实现了远程监控和远程维护。

3 WinCC与WinCC之间的通信组态

通过OPC建立WinCC之间的连接，服务器和客户机都要组态WinCC项目，并可通过其IP地址相互访问。其组态步骤如下：

（1）组态服务器上的 WinCC项目，包括建立变量、组态界面等。

（2）组态客户机上的 WinCC项目：①添加“OPC通道”，其所在位置为变量管理器；②创建与OPC服务器的连接，在“OPC条目管理器”中，组态与服务器变量相对应的变量，通过变量实现服务器和客户机之间的数据交换；③组态服务器和客户机的界面。

（3）进行调试，激活服务器与客户机上的项目。

4 结束语

本文介绍了OPC技术的实现原理，并基于OPC技术实现了组态软件WinCC之间的远程数据访问。经过实际生产验证，系统运行情况良好。客户端可以读取所需的压力、温度、流量等信号，根据工艺参数将相关参数写入服务器，再由服务器通过Profibus－DP网络传送到DCS及PLC控制系统中，完成控制闭环，而且系统数据更新率高，实时性好，达到了工业控制的要求。能够保证监控人员在远程维护中心及时、准确地判断故障所在点，有利于人力资源的合理分配。

［1］ 陈欣，王浩宇，郎朗．基于OPC技术的上位机和西门子PLC的通信［J］．自动化与仪器仪表，2008（1）：70－73．

［2］ 蔡思文，祁耀斌．OPC客户端设计及其在监控系统的应用［J］．微计算机信息，2007，23（13）：106－108．