上海槽烴熱電有限責(zé)任公司蒸汽-燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組輔機(jī)控制系統(tǒng)包括化學(xué)水處理和熱網(wǎng)系統(tǒng)等(簡(jiǎn)稱BOP)。燃機(jī)控制系統(tǒng)采用美國(guó)GE公司制造的MARK VI系統(tǒng),余熱鍋爐及公用部分控制系統(tǒng)采用美國(guó)西屋公司制造的Ovation DCS,化學(xué)水處理和熱網(wǎng)部分控制系統(tǒng)采用國(guó)電南瑞科技股份有限公司制造的GKS lO00監(jiān)控系統(tǒng)。GKSlO00監(jiān)控系統(tǒng)采用上位機(jī)、PLC相結(jié)合的控制方式,選用施耐德電氣公司的MODICON QUANTUM系列PLC和INTELLUTION公司的IFIX上位機(jī)軟件,在DCS集控室實(shí)現(xiàn)對(duì)BOP的監(jiān)控和BOP無(wú)人值班。
一、系統(tǒng)通訊
1.1 直連方案
在原BOP中增加1臺(tái)上位機(jī)操作員站,配置及功能與原上位機(jī)操作員站相同,并將該站放置在DCS集控室。這樣,運(yùn)行人員就可以在DCS集控室對(duì)BOP進(jìn)行監(jiān)控,其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。
該方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,技術(shù)上易于實(shí)施,僅需要增加1臺(tái)操作員站。由于DCS集控室距離BOP較遠(yuǎn),需采用光纖通訊,并且DCS網(wǎng)絡(luò)與BOP網(wǎng)絡(luò)相互獨(dú)立,無(wú)法形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)。
1.2 Modbus方案
采用Modbus協(xié)議實(shí)現(xiàn)DCS與BOP PLC系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)。Modbus協(xié)議是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)通訊規(guī)約,Ovation
DCS和MODICON QUANTUM系列PLC均支持該協(xié)議,其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。
1.3 OPC方案
DCS、PLC都具有OPC接口能力,采用OPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)DCS與BOP PLC系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng),其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3。
(1)Ovation DCS和BOP PLC系統(tǒng)上位機(jī)軟件IFIX均基于(JPC標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā),且DCS的操作員站和BOP PLC系統(tǒng)上位機(jī)均支持以太網(wǎng)通訊,因此易于實(shí)現(xiàn)。
(2)DCS數(shù)據(jù)庫(kù)和ROP PLC系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)在DCS中可以整合為一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),完全實(shí)現(xiàn)在DCS上對(duì)BOP的監(jiān)控。
(3)采用快速光纖以太網(wǎng)可保證網(wǎng)絡(luò)的暢通和整個(gè)系統(tǒng)的性能,且網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,需要額外增加的設(shè)備較少。
(4)當(dāng)BOPPLC系統(tǒng)發(fā)生雙機(jī)熱備切換時(shí),DCS和PLC系統(tǒng)的通訊仍然能夠正常進(jìn)行,無(wú)需專門(mén)設(shè)計(jì)切換電路。
二、OPC方案的實(shí)現(xiàn)
BOP的化學(xué)水處理控制系統(tǒng)和熱網(wǎng)控制系統(tǒng)軟、硬件配置基本一致。本文僅以化學(xué)水處理控制系統(tǒng)為例,對(duì)OPC方案的應(yīng)用加以說(shuō)明。
2.1 建立以太網(wǎng)
在DCS與化學(xué)水處理控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)之前,各自網(wǎng)絡(luò)為獨(dú)立的局域網(wǎng)(以太網(wǎng))。為了實(shí)現(xiàn)OPC方案,首先必須建立兩個(gè)系統(tǒng)之間的光纖以太網(wǎng)。為了保證各自網(wǎng)絡(luò)的相對(duì)獨(dú)立和安全性,兩個(gè)局域網(wǎng)的網(wǎng)段不一樣,因此需設(shè)置網(wǎng)關(guān)和路由才能在兩個(gè)系統(tǒng)之間建立一條以太網(wǎng)通道。
2.2 設(shè)置OPC服務(wù)器和客戶端
確認(rèn)OPC服務(wù)器(SERVER)的上位機(jī)安裝的是帶有OPC服務(wù)的IFIX,且運(yùn)行IFIX時(shí),必須啟動(dòng)IFIX的OPC服務(wù)(一個(gè)名為OPC2OiFTX.EXE的可執(zhí)行文件)。
OPC基于Microsoft Windows的對(duì)象鏈接和嵌套(Active X)、部件對(duì)象模型(COM)和分布式部件對(duì)象模型(DCOM)技術(shù),因此需要修改OPC SERVER的IFIX操作員站以及作為OPC客戶端(CLIENT)的DCS操作員站的DCOM配置,才能建立OPC SERVER和OPC CLIENT之間的正確連接。這是建立SERVER/CLIENT結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵一步。
(1)OPC SERVER的DCOM設(shè)置 作為OPC SERVER的IFIX操作員站所使用的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)為Windows2000,因此本文以Window2000操作系統(tǒng)為例說(shuō)明DCOM的設(shè)置。1)點(diǎn)擊"開(kāi)始"菜單中的"運(yùn)行",在彈出的對(duì)話框中輸入"DCOMCNFG"打開(kāi)DCOM的設(shè)置頁(yè)面;2)在"總體默認(rèn)屬性"頁(yè)面上,選擇"在這臺(tái)計(jì)算機(jī)上啟用分布式COM"選項(xiàng),同時(shí)將"默認(rèn)身份級(jí)別"設(shè)置為"無(wú)";3)在"總體默認(rèn)安全機(jī)制"頁(yè)面上,確認(rèn)"默認(rèn)訪問(wèn)權(quán)限"和"默認(rèn)啟動(dòng)權(quán)限"的默認(rèn)值中無(wú)"Everyone"存在。如果"Everyone"存在,應(yīng)用服務(wù)器將不能正常啟動(dòng);4)在"常規(guī)"頁(yè)面中,雙擊應(yīng)用服務(wù)器IFIX OPC SERVER,打開(kāi)其DCOM屬性設(shè)置,將"常規(guī)"頁(yè)面中的"身份驗(yàn)證級(jí)別"改為"無(wú)";在"位置"頁(yè)面上選中"在這臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行應(yīng)用程序"選項(xiàng);在"安全性"頁(yè)面中,所有的選項(xiàng)都選擇"使用自定義訪問(wèn)權(quán)限",編輯每一個(gè)權(quán)限,將"Everyone"加入用戶列表中;在"身份標(biāo)識(shí)"頁(yè)面中,選擇"交互式用戶"。
(2)OPCCLIENT的DCOM設(shè)置 作為OPC CLIENT的Ovation DCS操作員站所使用的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)為Windows xp,具體設(shè)置可以參閱DCS的相關(guān)手冊(cè),該部分工作由DCS廠家完成,在此不進(jìn)行詳述。
(3)在OPC CLIENT上訪問(wèn)OPC SERVER 正確配置了OPC SERVER和CLIENT的DCOM后,就在DCS和BOP PLC系統(tǒng)之間構(gòu)建了一條基于OPC的網(wǎng)絡(luò)通道,從而將BOP的過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)納入DCS過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)中,實(shí)現(xiàn)在DCS操作員站上對(duì)BOP的監(jiān)控。
三、結(jié)語(yǔ)
上海漕烴熱電有限責(zé)任公司的DCS與BOP PLC系統(tǒng)的通訊選用的是基于OPC方案,該方案實(shí)現(xiàn)了在DCS集控室對(duì)BOP的監(jiān)控和無(wú)人值守。通過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行,該方案也暴露出一定的問(wèn)題,主要是在DCS操作員站啟動(dòng)OPC通訊時(shí),OPC CLIENT會(huì)對(duì)OPC SERVER寫(xiě)數(shù)據(jù)(如設(shè)定值),影響PLC系統(tǒng)的正常運(yùn)行。該問(wèn)題可以通過(guò)對(duì)DCS進(jìn)行設(shè)置和編寫(xiě)程序得到解決,經(jīng)完善后系統(tǒng)目前運(yùn)行穩(wěn)定。