制造業(yè)不同SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互的實(shí)現(xiàn)方法探究

宋曉銀 楊永亮 梁晏凱 劉志方 盧保高

摘 要 SCADA（英文全稱Supervisory Control And Data Acquisition），即數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制系統(tǒng)。GE組態(tài)軟件CITECT、西門子組態(tài)軟件WINCC均屬于SCADA數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制系統(tǒng)。不同的SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)的表現(xiàn)和轉(zhuǎn)換形式不一致。擁有大型流水線的設(shè)備前后工段使用不同SCADA系統(tǒng)的情況很常見，現(xiàn)紅河復(fù)烤就是這樣的情況：潤(rùn)葉機(jī)所屬的預(yù)處理段使用的是西門子PLC和組態(tài)軟件WINCC，而打葉風(fēng)分段使用的是GE-PLC和組態(tài)軟件CITECT。為了打葉風(fēng)分段崗位人員能實(shí)時(shí)觀測(cè)到前段設(shè)備預(yù)處理段潤(rùn)葉機(jī)的流量、水分和溫度等在線數(shù)據(jù)，需要在打葉風(fēng)分段組態(tài)軟件CITECT中調(diào)用和顯示潤(rùn)葉工段的在線數(shù)據(jù)，這就需要用技術(shù)和方法將預(yù)處理段西門子PLC和組態(tài)軟件WINCC的在線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成GE-PLC和組態(tài)軟件CITECT能夠識(shí)別的形式，供打葉風(fēng)分段SCADA調(diào)用，它涉及一種不同SCADA系統(tǒng)、組態(tài)軟件之間數(shù)據(jù)交互的實(shí)現(xiàn)方法。

關(guān)鍵詞 制造業(yè);SCADA系統(tǒng);組態(tài)軟件;數(shù)據(jù)交互;工段

大型生產(chǎn)流水線不同工段不同數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制系統(tǒng)SCADA之間數(shù)據(jù)交互的實(shí)現(xiàn)方法，屬于組態(tài)軟件通訊和數(shù)據(jù)調(diào)用。流程為：預(yù)處理段WINCC定義溫度變量名-預(yù)處理段WINCC定義溫度變量名-預(yù)處理段WINCC找到打葉風(fēng)分OPC地址-預(yù)處理段WINCC腳本將溫度數(shù)據(jù)寫入變量名-在打葉風(fēng)分段CITECT調(diào)用溫度數(shù)據(jù)變量名。

為了解決上述問題，針對(duì)不同的SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)的表現(xiàn)和轉(zhuǎn)換形式不一致，現(xiàn)有紅河復(fù)烤車間預(yù)處理段和打葉風(fēng)分段在線數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)不能交互的情況，以二線潤(rùn)葉出口溫度為例，舉例說明不同的SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互的實(shí)施方法。

為了更清楚地說明，下面將打葉風(fēng)分段SCADA系統(tǒng)對(duì)預(yù)處理段潤(rùn)葉出口溫度的調(diào)用，實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的功能的實(shí)現(xiàn)。下面將結(jié)合附圖，對(duì)打葉風(fēng)分段調(diào)用預(yù)處理段潤(rùn)葉機(jī)出口水分實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說明，以方便技術(shù)人員理解。以打葉風(fēng)分段SCADA系統(tǒng)對(duì)預(yù)處理段潤(rùn)葉出口溫度的調(diào)用為例，來介紹一種組態(tài)軟件CITECT調(diào)用WINCC在線數(shù)據(jù)的方法。在使用過程中，能較便捷、安全地進(jìn)行不同組態(tài)軟件數(shù)據(jù)的調(diào)用，可適用使用不同SCADA系統(tǒng)的大型流水線作業(yè)時(shí)前后工段的在線數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)的觀測(cè)和操控，提高流程控制和質(zhì)量控制能力，有效提高產(chǎn)品質(zhì)量。凡在相似工藝流程行業(yè)內(nèi)外都可使用[1]。

步驟1：在不同SCADA系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)調(diào)用之前，被調(diào)用的SCADA系統(tǒng)組態(tài)軟件中先定義要調(diào)用的變量。圖1和圖2是在預(yù)處理段組態(tài)軟件WINCC中定義潤(rùn)葉出口溫度變量名。在KEPServerEx插件中找到打葉風(fēng)分段，將潤(rùn)葉出口溫度命名為ER_WD 并與GE-PLC里的地址R2330對(duì)應(yīng)起來。

步驟2：將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成執(zhí)行調(diào)用的SCADA系統(tǒng)可識(shí)別的形式，并將被調(diào)用的SCADA系統(tǒng)與執(zhí)行調(diào)用的SCADA系統(tǒng)進(jìn)行連接。圖3和圖4是在預(yù)處理段組態(tài)軟件WINCC中連接打葉風(fēng)分段SCADA系統(tǒng)。在WinCCExplorer的變量管理中OPC找到打葉風(fēng)分段，指定數(shù)據(jù)類型和OPC地址。

步驟3：在被調(diào)用的SCADA系統(tǒng)組態(tài)軟件中用腳本將數(shù)據(jù)寫入圖1定義的變量中，供執(zhí)行調(diào)用的SCADA系統(tǒng)調(diào)用。圖5是在預(yù)處理段組態(tài)軟件WINCC中以腳本的形式將潤(rùn)葉出口溫度寫入步驟1中定義的潤(rùn)葉出口溫度變量名。打開WinCCExplorer的全局腳本—VBS-Editor—ER_CS.bac，用代碼將潤(rùn)葉出口溫度寫入變量名中。將潤(rùn)葉出口溫度寫入變量ER_WD。至此，潤(rùn)葉出口溫度值已轉(zhuǎn)換成CITECT可調(diào)用的形式。

步驟4：執(zhí)行調(diào)用的SCADA系統(tǒng)調(diào)用圖1和圖2定義的已存入數(shù)據(jù)的變量。圖6是在打葉風(fēng)分段GE-PLC中轉(zhuǎn)換潤(rùn)葉出口溫度值。新增一段程序，將寫入潤(rùn)葉出口溫度值的R2330傳送到R2332，使監(jiān)控頁面與程序?qū)?yīng)的同時(shí)，將R2330和R2332占用，避免往后編程時(shí)重復(fù)使用。

以上所述的方法是基于組態(tài)軟件WINCC，在現(xiàn)有的SCADA系統(tǒng)基礎(chǔ)上，不外加任何軟件和硬件，解決不同工段組態(tài)軟件CITECT之間的數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)大型生產(chǎn)流水線不同SCADA系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)調(diào)用的方法。在使用過程中，能較便捷、較安全地進(jìn)行上下工段不同組態(tài)軟件數(shù)據(jù)的調(diào)用，數(shù)據(jù)調(diào)用后設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定，可適用于使用不同SCADA系統(tǒng)的前后工段的大型流水線作業(yè)時(shí)的監(jiān)控，提高流程控制和質(zhì)量控制能力，減少維修成本，提高維修效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 戴巨川，曹俊偉，張帆，等.風(fēng)電場(chǎng)SCADA數(shù)據(jù)預(yù)處理方法及評(píng)價(jià)策略[J].太陽能學(xué)報(bào)，2017（9）：2597-2604.