OPC技术在海洋平台控制系统中的应用

2022-10-17

当前工业计算机控制系统的设计能够广泛应用, 这与工业领域内的各种仪表仪器、PLC以及DCS系统等都达成了计算机通讯协议, 从而变得简单友好, 然而由于领域内存在着不同的厂商, 各自的标准不尽相同, 导致了某些仪器仪表设备交换数据编写接口程序比较困难复杂, 影响了应用效果。而OPC标准的出现与应用, 解决了这方面的难题, 使得应用变得高效、可靠、互操作性好, 实现了现场设备之间的互联以及企业信息系统对现场设备的良好访问, 如果用户按照这个标准可以直接忽略集成部件之间的兼容性问题。

1 OPC原理及实现机制

微软分布式组件对象模型COMPDCOMPCOM是OPC技术的基础, 而这个组件对象模型COM是为Windows系统和应用程序提供的可扩充的、统一的、面向对象的通讯协议, 同时将一组API和一个二进制标准进行定义, 可以通过明确的接口进行互相通信, 表现在组件与组件、应用程序之间和客户与服务器之间。OPC服务器部分及OPC客户应用部分是OPC技术实现的两个主要组成部分。OPC服务器是一个典型的现场数据源, 它通过收集现场设备数据信息, 进而再通过OPC接口传输给OPC客户端。数据接收程序是OPC客户端的主要表现, OPC客户应用通过OPC标准接口与OPC服务器通信, 从而获取OPC服务器的数据信息。达到了OPC应用标准的用户可以随时访问来自任何不同设备厂商提供的OPC服务器程序。

2 海洋平台控制系统

本文以渤中19-4油田综合调整开发项目为例, 此项目新建一座WHPC平台, 该平台是一座带有原油处理、生产污水处理设施的井口平台与原有WHPB平台通过栈桥连接。WHPC平台控制系统与WHPB平台控制系统进行数据通信, 实现平台之间的连锁控制, 保证油气安全生产。两座平台控制系统之间的连接方式如图1所示 :

两座平台采用不同的DCS控制系统, 因为DCS系统的控制网络采用专门的通讯协议, 容易形成信息孤岛。在两个系统之间加装OPC服务器, OPC服务器的工作原理图如图2所示 :

OPC服务器由硬件厂商提供, 以WHPC平台提供OPC服务器为例, 当WHPC平台产生火灾报警信号, 通过OPC服务器从WHPC运行的DCS系统中取得设备实时运行数据 ( 火灾报警信号) , 并与高速控制冗余网络相连。在WHPB平台以OPC接口的实时数据库作为OPC客户端, 通过实时数据库中数据点组态, 把远程OPC服务器中的数据点与实时数据库中的数据点联系起来, 实现实时数据的采集和读取。实时数据库也提供OPC接口, 即作为一个OPC服务器, 这样, 监控组态软件通过OPC接口访问实时数据库, 把实时数据通过现场设备组态图的形式表示出。OPC接口技术的应用, 使得不同DCS系统之间的差异被屏蔽, 从而不同控制系统之间达到了互通互联。

3 结语

将OPC技术引入海洋平台控制系统, 成功解决了由于通讯协议不同而导致不同设备、平台间无法通讯的问题。使整个生产过程达到高度的自动化, 是海上油气田正常生产、平稳运行、保障安全的基本条件和重要保证, 实现降本增效目标。

摘要：OPC (OLE for Process Control) 是一个基于组件对象模型技术的工业自动化软件接口的国际标准, 在全球工业自动化领域范围内得到了广泛推广, 使得过程控制专业内的自动化系统得到了真正的解放, 将OPC技术应用于海洋平台控制系统, 实现不同平台控制系统间的信息交换, 使整个生产过程达到高度自动化, 是海上油气田正常生产、平稳运行、保障安全的基本条件和重要保证。

关键词：海洋平台,控制系统,OPC