崔 爽，王 賀

中化吉林長山化工有限公司，吉林松原 131109

0 引言

在化肥這一生產(chǎn)行業(yè)中，企業(yè)為了提高生產(chǎn)的自動化水平，各個部門的生產(chǎn)裝置都會采用DCS或PLC控制。中化吉林長山化工有限公司是設(shè)計能力為年產(chǎn)15萬噸合成氨，25噸尿素的老企業(yè)，從油頭造氣，到煤頭造氣，經(jīng)歷了痛苦的蛻變。到了21世紀(jì)，隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機系統(tǒng)進入工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，各種實時的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的大量存在，對生產(chǎn)系統(tǒng)的正常客觀的分析就成了化工生產(chǎn)的改進和提高的前提和基礎(chǔ)。然而由于公司的DCS生產(chǎn)自控系統(tǒng)是分工段各自獨立的， 生產(chǎn)過程的信息無法共享，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)專遞，提高企業(yè)管理工作的信息化水平，便于實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析，降低成本，提高效益，公司決定上馬HOLLiAS-Bridge生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)。

1 公司信息

為了使各個控制系統(tǒng)的實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)共享，降低消耗，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的生產(chǎn)管理效率，中化吉林長山化工有限公司于2010年開始安裝、使用HOLLiAS-Brigde生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)。由于公司控制系統(tǒng)的種類繁多，要實現(xiàn)異構(gòu)通信，情況比較復(fù)雜。

2 OPC(DDE)數(shù)據(jù)采集原理

1）DDE是一種動態(tài)的數(shù)據(jù)交換機制（Dynamic Data Exchange，DDE）。在使用DDE進行通訊的時候，要有兩個Windows的應(yīng)用程序，其中的一個作為服務(wù)器來處理信息，另一個作為客戶端；

2）OPC全稱是Object Linking and Embeding（OLE）for Process Control,它的出現(xiàn)為基于Windows的應(yīng)用程序和現(xiàn)場過程控制應(yīng)用建立了橋梁；

3）dde技術(shù)是絕大多數(shù)控制系統(tǒng)都支持和采用的數(shù)據(jù)交換方式。但是，由于dde是基于windows信息傳遞而建立的技術(shù)，因此，當(dāng)通信量較大時，就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)刷新速度慢、安全性管理機制差、可靠性能低等現(xiàn)象，從而就有可能致使dde客戶程序在較長時間內(nèi)得不到回應(yīng)。和dde 技術(shù)相比，基于com和dcom技術(shù)的opc技術(shù)具有數(shù)據(jù)傳送性能高、 安全性管理性能好、開發(fā)成本低等特點。

應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)圖：

DDE和OPC通訊機制比較表

表1 DDE與OPC通訊機制表

在讀取數(shù)據(jù)時，客戶可以選擇兩種方式讀取數(shù)據(jù)：緩沖區(qū)（CACHE）或設(shè)備（DEVICE）。從緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)時可以有效地降低服務(wù)器負荷，從設(shè)備讀取數(shù)據(jù)獲得的數(shù)據(jù)實時性要高一些。

3 MES HOLLiAS-Bridge與OPC、DDE的數(shù)據(jù)接口

MES HOLLiAS-Bridge可以很好的提高異構(gòu)系統(tǒng)互聯(lián)的功能。通過OPC客戶端，DDE客戶端及轉(zhuǎn)發(fā)模塊可以和其他的DDE服務(wù)通訊、OPC服務(wù)器，實現(xiàn)實時的數(shù)據(jù)交互。當(dāng)通過OPC、DDE通訊的點比較多時，或者DDE服務(wù)、OPC服務(wù)器和他們客戶端相互之間的通訊網(wǎng)絡(luò)不可靠時，為了提高MES HOLLiAS-Bridge系統(tǒng)的實時性以及可靠性，可以使用MES HOLLiAS-Bridge的MisClient，它不僅可以作為標(biāo)準(zhǔn)的OPC客戶端軟件，可以和遠程的OPC服務(wù)器或多個本機同時相連接，讀取OPC服務(wù)器中指定的Item的數(shù)據(jù)；另一方面，通過MES HOLLiAS-Bridge的實時數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)的存儲，完成OPC服務(wù)器數(shù)據(jù)和MES HOLLiAS-Bridge系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。另外，DDE服務(wù)通過MES HOLLiAS-Bridge的DDE-OPC軟件轉(zhuǎn)成OPC服務(wù)器后，進行數(shù)據(jù)交互。

4 MES HOLLiAS-Bridge系統(tǒng)軟件功能

MES HOLLiAS-Bridge由6部分組成：

1）流程圖組態(tài)系統(tǒng)：設(shè)置MES HOLLiAS-Bridge系統(tǒng)的各項參數(shù)及訪問權(quán)限；

2）界面顯示系統(tǒng)VIEW：用來顯示由DRAW系統(tǒng)組態(tài)的各種工藝流程圖；

3）實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)SQL Anywhere：它是MES HOLLiASBridge系統(tǒng)核心，構(gòu)成分布式應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)，負責(zé)存儲歷史數(shù)據(jù)、實時地處理數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計，請求處理數(shù)據(jù)服務(wù)、處理報警等功能；

4）I/O驅(qū)動程序：負責(zé)MES HOLLiAS-Bridge與I/O設(shè)備通訊，將設(shè)備的數(shù)據(jù)讀出，送SQL Anywhere存儲，然后送運行系統(tǒng)的畫面顯示；

5）網(wǎng)絡(luò)通訊程序（NET CLIENT/NET SERVER）：通過TCP/IP協(xié)議，是Intranet和Internet上的MES HOLLiAS-Bridge的Nodes之間進行通訊；

6）Web服務(wù)器程序：為世界各地的遠程用戶實現(xiàn)用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器來實時監(jiān)控現(xiàn)場的整個生產(chǎn)過程。

5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

MES HOLLiAS-Bridge生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)的服務(wù)器安裝在生產(chǎn)調(diào)度室，用于數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)采集、Web發(fā)布等各項功能。為了防止瀏覽的過程中病毒影響控制系統(tǒng)，在瀏覽和數(shù)據(jù)采集方面采取了三級保護方式。共集成了生產(chǎn)自控系統(tǒng)的5000多點，在保證網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)數(shù)據(jù)安全的情況下，以Web的方式實現(xiàn)了全公司生產(chǎn)調(diào)度和監(jiān)控的應(yīng)用。

6 結(jié)論

MES HOLLiAS-Brudge系統(tǒng)自2009年投運以來，通過對實時的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集，對主要的生產(chǎn)工段的工藝參數(shù)進行調(diào)整、分析，使管理決策層對全公司的生產(chǎn)狀態(tài)進行實時掌握和了解，及時調(diào)整工藝生產(chǎn)參數(shù)，降低生產(chǎn)消耗，降低成本，提供企業(yè)競爭力。

[1]Wolfgang Mahnke，[德]Stefan-Helmut Leitner，Matthias Damm著.OPC統(tǒng)一架構(gòu)[M].馬國華，譯.機械工業(yè)出版社.

[2][英]Martin Fowler著.企業(yè)應(yīng)用架構(gòu)模式[M].王懷民，周斌，譯.機械工業(yè)出版社.

[3]陳龍平，岳有軍著.工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場總線技術(shù)[M].機械工業(yè)出版社.

[4]MES HolliAS-Bridge生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng).北京和利時HollySys.