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        MES HOLLiAS-Bridge生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)與OPC(DDE)在化肥生產(chǎn)中的應(yīng)用

        2012-10-16 10:03:44爽,王
        科技傳播 2012年23期
        關(guān)鍵詞:通訊客戶端服務(wù)器

        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(chǎn)行業(yè)中,企業(yè)為了提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平,各個(gè)部門的生產(chǎn)裝置都會(huì)采用DCS或PLC控制。中化吉林長山化工有限公司是設(shè)計(jì)能力為年產(chǎn)15萬噸合成氨,25噸尿素的老企業(yè),從油頭造氣,到煤頭造氣,經(jīng)歷了痛苦的蛻變。到了21世紀(jì),隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,各種實(shí)時(shí)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的大量存在,對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的正常客觀的分析就成了化工生產(chǎn)的改進(jìn)和提高的前提和基礎(chǔ)。然而由于公司的DCS生產(chǎn)自控系統(tǒng)是分工段各自獨(dú)立的, 生產(chǎn)過程的信息無法共享,無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)專遞,提高企業(yè)管理工作的信息化水平,便于實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析,降低成本,提高效益,公司決定上馬HOLLiAS-Bridge生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)。

        1 公司信息

        為了使各個(gè)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)共享,降低消耗,節(jié)約生產(chǎn)成本,提高企業(yè)的生產(chǎn)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(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)。由于公司控制系統(tǒng)的種類繁多,要實(shí)現(xiàn)異構(gòu)通信,情況比較復(fù)雜。

        2 OPC(DDE)數(shù)據(jù)采集原理

        1)DDE是一種動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)交換機(jī)制(Dynamic Data Exchange,DDE)。在使用DDE進(jìn)行通訊的時(shí)候,要有兩個(gè)Windows的應(yīng)用程序,其中的一個(gè)作為服務(wù)器來處理信息,另一個(gè)作為客戶端;

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

        3)dde技術(shù)是絕大多數(shù)控制系統(tǒng)都支持和采用的數(shù)據(jù)交換方式。但是,由于dde是基于windows信息傳遞而建立的技術(shù),因此,當(dāng)通信量較大時(shí),就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)刷新速度慢、安全性管理機(jī)制差、可靠性能低等現(xiàn)象,從而就有可能致使dde客戶程序在較長時(shí)間內(nèi)得不到回應(yīng)。和dde 技術(shù)相比,基于com和dcom技術(shù)的opc技術(shù)具有數(shù)據(jù)傳送性能高、 安全性管理性能好、開發(fā)成本低等特點(diǎn)。

        應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)圖:

        DDE和OPC通訊機(jī)制比較表

        表1 DDE與OPC通訊機(jī)制表

        在讀取數(shù)據(jù)時(shí),客戶可以選擇兩種方式讀取數(shù)據(jù):緩沖區(qū)(CACHE)或設(shè)備(DEVICE)。從緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)時(shí)可以有效地降低服務(wù)器負(fù)荷,從設(shè)備讀取數(shù)據(jù)獲得的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性要高一些。

        3 MES HOLLiAS-Bridge與OPC、DDE的數(shù)據(jù)接口

        MES HOLLiAS-Bridge可以很好的提高異構(gòu)系統(tǒng)互聯(lián)的功能。通過OPC客戶端,DDE客戶端及轉(zhuǎn)發(fā)模塊可以和其他的DDE服務(wù)通訊、OPC服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交互。當(dāng)通過OPC、DDE通訊的點(diǎn)比較多時(shí),或者DDE服務(wù)、OPC服務(wù)器和他們客戶端相互之間的通訊網(wǎng)絡(luò)不可靠時(shí),為了提高M(jìn)ES HOLLiAS-Bridge系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性以及可靠性,可以使用MES HOLLiAS-Bridge的MisClient,它不僅可以作為標(biāo)準(zhǔn)的OPC客戶端軟件,可以和遠(yuǎn)程的OPC服務(wù)器或多個(gè)本機(jī)同時(shí)相連接,讀取OPC服務(wù)器中指定的Item的數(shù)據(jù);另一方面,通過MES HOLLiAS-Bridge的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),完成OPC服務(wù)器數(shù)據(jù)和MES HOLLiAS-Bridge系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。另外,DDE服務(wù)通過MES HOLLiAS-Bridge的DDE-OPC軟件轉(zhuǎn)成OPC服務(wù)器后,進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

        4 MES HOLLiAS-Bridge系統(tǒng)軟件功能

        MES HOLLiAS-Bridge由6部分組成:

        1)流程圖組態(tài)系統(tǒng):設(shè)置MES HOLLiAS-Bridge系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)及訪問權(quán)限;

        2)界面顯示系統(tǒng)VIEW:用來顯示由DRAW系統(tǒng)組態(tài)的各種工藝流程圖;

        3)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)SQL Anywhere:它是MES HOLLiASBridge系統(tǒng)核心,構(gòu)成分布式應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ),負(fù)責(zé)存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)地處理數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì),請(qǐng)求處理數(shù)據(jù)服務(wù)、處理報(bào)警等功能;

        4)I/O驅(qū)動(dòng)程序:負(fù)責(zé)MES HOLLiAS-Bridge與I/O設(shè)備通訊,將設(shè)備的數(shù)據(jù)讀出,送SQL Anywhere存儲(chǔ),然后送運(yùn)行系統(tǒng)的畫面顯示;

        5)網(wǎng)絡(luò)通訊程序(NET CLIENT/NET SERVER):通過TCP/IP協(xié)議,是Intranet和Internet上的MES HOLLiAS-Bridge的Nodes之間進(jìn)行通訊;

        6)Web服務(wù)器程序:為世界各地的遠(yuǎn)程用戶實(shí)現(xiàn)用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器來實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場的整個(gè)生產(chǎn)過程。

        5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

        MES HOLLiAS-Bridge生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)的服務(wù)器安裝在生產(chǎn)調(diào)度室,用于數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)采集、Web發(fā)布等各項(xiàng)功能。為了防止瀏覽的過程中病毒影響控制系統(tǒng),在瀏覽和數(shù)據(jù)采集方面采取了三級(jí)保護(hù)方式。共集成了生產(chǎn)自控系統(tǒng)的5000多點(diǎn),在保證網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)數(shù)據(jù)安全的情況下,以Web的方式實(shí)現(xiàn)了全公司生產(chǎn)調(diào)度和監(jiān)控的應(yīng)用。

        6 結(jié)論

        MES HOLLiAS-Brudge系統(tǒng)自2009年投運(yùn)以來,通過對(duì)實(shí)時(shí)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集,對(duì)主要的生產(chǎn)工段的工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整、分析,使管理決策層對(duì)全公司的生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)掌握和了解,及時(shí)調(diào)整工藝生產(chǎn)參數(shù),降低生產(chǎn)消耗,降低成本,提供企業(yè)競爭力。

        [1]Wolfgang Mahnke,[德]Stefan-Helmut Leitner,Matthias Damm著.OPC統(tǒng)一架構(gòu)[M].馬國華,譯.機(jī)械工業(yè)出版社.

        [2][英]Martin Fowler著.企業(yè)應(yīng)用架構(gòu)模式[M].王懷民,周斌,譯.機(jī)械工業(yè)出版社.

        [3]陳龍平,岳有軍著.工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場總線技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社.

        [4]MES HolliAS-Bridge生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng).北京和利時(shí)HollySys.

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