基干OPC技术火电厂自动化平台策划.doc

基于OPC技术的火电厂自动化平台设计 　　摘 要：为了解决在火电厂各个自动化系统之间各不兼容，无法数据共享，综合分析应用的问题，提出了一种基于标准OPC技术的自动化平台，分析了OPC技术的基本原理和结构，设计出了一套适合在火电厂中应用的基于OPC技术的上位机软件平台，经过实际应用，该方案稳定可靠，达到了预期的目的 关键词：OPC技术；火电厂；自动化平台；标准接口 DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.168 1 引言 在发火电厂各个自动化系统的实现过程中，需要使用多种不同的底层控制器设备（如传感器、执行机构等），这些设备往往来自不同的厂家，各个厂家的底层控制系统接入自动化平台时，使用各自的驱动程序而没有统一的接入标准，这就造成了所有的数据全矿井的综合数据分析应用平台。无法统一管理和上传，无法实现各个子系统之间数据共享，分析，利用的机制 为了解决这个问题，需要在所有的底层控制系统和统一的自动化平台系统之间建立一个通用的标准接口，而国际标准的OPC（OLE for Process Contorl）技术则会起来很好的作用 2 OPC系统的技术原理 OPC技术采用客户端/服务器的机制，具有代码重用性、编程语言无关性、易于集成的优点。其具体方式为：底层硬件设备厂商按照标准的OPC接口协议编写Server（服务器）程序，上级软件厂商按照标准的接口协议编写Client（客户端）程序，这样既可完成计算机集控系统和底层硬件的数据通讯。具体技术原理如图1所示 3 火电厂自动化平台结构设计 自动化平台建立的初衷是为了对整个生产过剩的所有系统进行工况状态监控，数据采集，智能分析存储，统一管理控制执行机构。根据火电厂的生产工艺过程，接入的主题体可分为以下几个部分： 燃烧系统：包括输煤、脱硫、锅炉、除灰等子系统 汽水系统：水处理系统、循环水系统、涡轮系统 电气系统：发电机组、一次侧系统、二次侧系统 （1）设备层：设备层为各个专业的子系统的自动控制层。各个厂家根据工艺需求自行编制的智能化执行层，通过现场的PLC、DCS、智能控制器实现本次的数据采集、上传通讯，通过统一的TCP/IP以太网协议架构，将各种工作现场总线如RS485，CANOPEN，ICAN等总线的各种设备实现硬件层的统一 （2）OPC接入层：OPC接入层为OPC服务器，各个子系统将所有数据以不同的协议上传至以太网络，这时配置OPC的通讯服务器，设置不同的OPC采集通道对接不同的通讯协议，（如Modbus协议、CANopen协议、PLC接入协议或自由协议）将所有子系统的数据接入，形成一个综合所有系统的数据服务器，从而实现了整个系统的数据采集的整合 （3）决策层：决策层为OPC客户端所在的控制决策服务器，OPC客户端将数据从服务器中读取出来，经过各种工艺逻辑处理，进行各项数据分析、整理、储存、发布。并且可以根据工艺需要，在开放权限的情况下，下发控制指令，进行各个子系统的集中控制 （4）信息层：根据决策层的的客户端软件，通过WEB发布服务器，有选择的将一些二次数据发布到办公以太网，从而使整个厂区的生产负责人、维修负责人和设备负责人及时掌握设备情况、生产情况。提高厂区的自动化信息水平 4 基于OPC技术的火电厂综合自动化平台的应用 某矿务局自备电厂有两台30万发电机组和两台14.5万发电机组，采用本系统架构建设了一套自动化平台，目前已将燃烧系统、汽水系统、电气系统部分接入，共接入了15个子系统，其中接入的底层设备有西门子S7-300系列PLC，S7-400系列PLC，ABB的Logic-5000系列PLC，许继智能保护器等多种设备 5 结语 实际应用表明：采用OPC技术的火电厂综合自动化平台系统能够满足不同厂家接入子系统的需求，对提高电厂的自动化水平、保障生产和设备安全，起到了很大的作用，整个系统运行期间数据采集稳定可靠、控制指令完成良好，为合理的调配产能、预防事故发生、指挥设备检修、事故调查分析等提供了有效的现场依据，极大了提高了电厂的自动化水平 作者简介：杜惠娜（1989-），女，河南滑县人，助教，研究方向：电气控制技术方向。