加入
我们
投稿
反馈
评论 返回
顶部

内容字号: 默认 大号超大号

段落设置: 段首缩进取消段首缩进

字体设置:切换到微软雅黑切换到宋体

基于WEB和OPC技术的油田实时监控系统_3

2019-06-24 14:09 出处:未知 人气: 评论(

计算机网络已经渗透到社会经济的各个领域 ,将 Internet技术与企业生产监控系统结合 ,形成一种新的基于 B /S结构的工业生产管理信息系统 ,实现工业实时数据的 Web浏览已经成为趋势。目前,油田联合站集输系统大量地使用集散控制系统(DCS)实现对站内各种生产数据的实时监测和控制。一般实时监控系统为分布式的结构 ,由于系统各个通信协议依赖于硬件制造厂家 ,没有形成统一的标准 ,不同厂家之间的软件与硬件的集成难于实现。为了更加有效地提高企业的经济效益和竞争力 ,有必要将油田联合站集散控制系统的信息传递到生产管理信息系统以供决策分析。同时 ,需要将决策的结果和管理信息传送到集散控制系统中 ,从而实现对生产过程的管理。这就要求集散控制系统与上层生产管理信息系统连接起来。由于它们之间的接口标准不同 ,很难方便地相互通信。在生产控制领域 , OPC规范了接口函数 ,不管现场设备以何种形式存在 ,客户都可以借助于 OPC使用统一的方式去访问底层数据 ,从而实现集散控制系统的开放性 ,完成 DCS与生产管理网络的互联。

1 系统设计
1.1 OPC技术介绍
OPC (OLE for p rocess contr ol)技术是以 Microsoft的 OLE/COM技术为基础 ,根据易于扩展性而设计的 项硬件和软件技术规范与标准。OPC规范定义了一个工业标准接口 ,这个标准使得 COM技术适用于过程控制和制造自动化等应用领域。OPC采用客户 /服务器 (C /S)模式 ,利用 OPC技术开发标准的 OPC服务器来代替传统的专用 I/O设备驱动器软件。由于 OPC规范了接口函数 ,该技术完全支持分布式应用环境下应用程序之间的无缝集成和互操作 ,它使设备层、 自动化层以及信息层之间的协同工作成为了可能。
1.2 OPC总体结构
OPC标准中的软件体系结构将软件分为 OPC服务器 (OPC Server)和 OPC客户 (OPC Client) 。OPC服务器软件提供了必要的 OPC数据访问标准接口 ,OPC客户软件应通过该标准接口来访问 OPC数据。OPC服务器的总体架构如图 1所示。

OPC 对象主要包括 服 务 器 ( Server )、 组(Group)和项 ( Item )。OPC Server : OPC启动服务器 ,获得其他对象和服务的起始类 ,并用于返回OPC Group类对象; OPC Group:存储由若干 OPC Item组成的 Gr oup信息 ,并用于返回 OPC Item类对象。OPC Item:存储具体 Item的定义、数据值、状态值等信息。OPC规范可以应用在许多应用程序中 ,如它们可以应用于从 SCADA或者 DCS系统的物理设备中获取原始数据的最低层 ,它们同样可以应用于从 SCADA或者 DCS系统中获取数据到应用程序中。
1.3 系统结构
在胜利油田某稠油首战的自动化改造项目中,采用 OPC技术成功地实现了生产管理网络与集散控制系统网络的互联。其中集散控制系统采用的是浙江大学中控的 JX300系统。JX OPC Server是基于 OPC的实时数据存取规范 (OPC DA)设计开发的 ,并且与 DCS系统捆绑 ,它提供了访问 DCS系统实时数据的标准 OPC接口 ,并定义了相应的 OPC数据格式。从功能上说 , OPC Server就是将从控制网上取得的实时数据转化为 OPC格式 ,并用标准OPC接口的方式提供给用户。
在正式发行的 DCS系统软件包中 , OPC Server均为独立软件。客户只需要进行客户端程序的编写 ,完成实时生产数据的访问操作 ,为远程生产管理提供实时的生产数据信息。
联合站实时监控测系统实现的结构如图 2所示。


由于 DCS监控软件不允许其他程序直接访问其专用数据库,但是它提供标准接口 ,允许 OPC服务器通过标准接口进行数据的访问。这样 ,通过自行开发 OPC客户端应用程序,同 OPC Server进行交互 ,利用 ADO (ActiveX Data Object)及 DMO (DataManagement Object) 对象访问和管理数据库 ,从而将实时生产数据保存到网络数据库服务器中,为生产数据的 Web发布提供数据支持。实时监控系统采用多层 B /S模式 ,集中了传统多层客户 /服务器模式和 Web浏览器技术,融会了OPC的优势,充分体现了基于 Web软件集成的独到之处。

2 OPC客户端关键技术及其实现
通过 OPC客户端程序与 JX - 300X OPC服务器进行本地的数据交换,获得 JX - 300 DCS的实时数据,并将数据保存到网络数据库服务器中。对于OPC客户端程序来说 ,只需要 OPC与 DCS的标准接口 ,就可以实现与 OPC服务器的通信任务 ,而不需要底层的具体实施细节,直接读写现场设备 I/O数据或者 DCS的端口变量 ,并将获取的实时数据保存到网络数据库中 ,从而解决了 DCS或不同的硬件设备由于接口标准不同而导致无法获取有效数据的问题。OPC客户端程序的主要 VB源代码包括:
F_Tag Name = OPCView. txt 用来保存 DCS中的监测对象位号名称,即保存 DCS中的端口变量名称;
Set Server = New OPCServer 建立 OPC服务器对象;
Servername = SUPCON. JXServer . 1 得到服务器名;
Server . Connect Servername, 连接 OPC服务器;
OPC服务器的 Gr oup建立及属性设置;
Server . OPCGr oup s . DefaultGr oupUpdateRate = 2500设置 OPC-Group更新速率;
Set Group = Server . OPCGr oup s . Add ( WJX ) OPC服务器增加一个新 Group,名为 WJX;
Group. OPCItems . Validate Num_Tag, names, Err ors, DataTypes,accessPaths 确认位号名; Gr oup. OPCItems . Add Items Num_Tag,names, ClientHandles, serverHandles, Errors, DataTypes, access2 Paths 添加 OPC Items对象,用于数据的读取; Num_Tag为保存位号的数组变量Gr oup. SyncRead OPCCache, Num _ Tag, serverHandles, Values,Errors, Qualities, TimeStamp s Group对象从 OPC服务器同步读取数据,数据保存到 Values数组中

将从 OPC服务器中的得到的数据保存到传送到网络数据库服务器中

3 基于 Web Serv i ces的监控软件的设计
通过 OPC客户端程序将实时的生产数据采集到网络数据库服务器以后 ,就可以通过各种方式来对实时生产数据进行处理了。这一部分主要是利用 OPC客户端传递给网络数据库的实时生产数据 ,建立 Web服务器 ,将生产数据以动态网页的形式显示,供互联网用户访问。通过 ASP脚本语言建立联合站监控主页 ,再将主页发布在油田局域网上 ,互联网上的计算机根据访问权限访问网页 ,获取实时的生产数据 ,也可以利用 OPC服务器来改写现场数据。
传统的 WWW中多数信息是静态的,主页中的信息只能在站点管理员修改后才能发生变化 ,它缺乏交互性 ,难以提供有效的用户动态服务。这里以 ASP技术为例 ,介绍联合站生产监控网页的动态刷新技术。一般在刷新网页的时候会出现网页的晃动现象。为了消除这种现象,达到理想的效果,将生产工况画面部分和实时数据部分分别制作成两个单独的页面 ,并将其作为一个主页面的两个子框架 ,前者为显示页面 ,后者不显示。工况画面只显示数据 ,不刷新;而实时数据页面按照设定的时间间隔从网络数据库服务器中获取最新的生产数据 ,并传送给工况页面 ,从而实现有实时刷新数据功能的工况画面 ,从根本上解决网页刷新时出现的晃动现象。数据页面的主要 ASP代码为:
head
meta name = GENERATOR content = Micr os oft FrontPage 6.0
meta HTTP - EQU I V = REFRESH CONTENT = 5 按照每 5秒刷新一次获取生产数据,而工况页面不刷新;
title 数据页面 / title 该页面不显示,通过定时获取网络数据库的数据并传送给现实的工况页面来实现显示数据的实时刷新效果;
/head
body
! - -  include file = conn . as p - 数据库连接的基本信息;
%
dim rec
sql = select 3 fr om data
set rec = server . createobject ( adodb . recordset )
rec . ActiveConnection = newconn1
rec . Curs orType = 1
rec . LockType = 1
rec . Source = sql
rec . open
rec . movelast
%
scrip t language = vbscrip t
! - -
sub window_onload ( )
on err or resume next
t op. b2 sz . T1. value = % = formatnumber ( rec (35) , 0) % 1
  净化罐温度 TT503,数据传送到工况页面 b2 sz . as p;
其他生产数据的传送代码略;
end sub

/ scrip t
%
rec . close
newconn . close%
工况页面效果图见图 3。
此外,结合 Java App let技术,能够更实现动态网页中实时生产曲线的绘制,使 Web页面更加直观。

4 结语
本系统成功地利用 OPC技术使集散控制系统与 Web网络进行有效地通信 ,实现了联合站生产数据的远程监控 ,使管理人员在互联网的任何一个角落 ,都能及时掌握生产第一手数据,以便最快地做出决策指导生产 ,大大提高了油田联合站生产的管理水平和综合自动化管理水平。

分享给小伙伴们:
本文标签:

更多文章

相关文章

评论

发表评论愿您的每句评论,都能给大家的生活添色彩,带来共鸣,带来思索,带来快乐。


Copyright © 2002-2017 DEDECMS. 织梦科技 版权所有 Power by DedeCms