黄骅港三期管控数据接口的研究与应用

[摘 要]黄骅港现运行的管控一体化系统是全港指挥、实时生产管理的系统，基于的理念是管控一体化，三期控制系统必须以此为基础，遵照管控一体化系统的要求进行控制生产，在生产中的所有管理所需的实时数据和生产数据要按照管控一化系统要求的时间和格式进行数据反馈。

[关键词]管理系统、控制系统、VB接口、应用

中图分类号：TN948.61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0351-01

黄骅港是河北省沿海的地区性重要港口，也是我国的主要能源输出港之一，位于河北省与山东省交界处、沧州市区以东约90公里的渤海之滨，由煤炭港区、综合港区和河口港区3个港区组成。1998年以来随着黄骅港、朔黄铁路、黄骅电厂等国家重大工程的开工建设，渤海新区已迈上了全面发展的快行道，港口规模也越来也大，管理范围越来越宽。现有的作业管理模式已无法应对越来越繁重的工作量，无法实现生产组织的集中管理。为了发挥设备的整体效益和提高港口生产自动化管理水平，本文提出了基于筒仓高效卸料工艺的管控数据接口的研究及应用。

管控一体化系统在使用过程中，对于控制系统能实时反馈的信息要求越来越多，黄骅港的生产管理模式为生产人员在管控一体化系统中制作生产指令（唯一确定一个作业流程），发送给控制系统，控制系统带指令启动流程，控制系统将实时的生产数据：包括流程的运行记录、皮带秤的实时和累计值、设备的实时状态、控制系统中的电气故障时间点及原因等一切生产所需数据，按照管控一体统

的要求进行数据传输。管控一体化系统采用关系型数据库模式与控制系统做数据接口。管控一体化系统会将指令信息发送到接口数据库，控制系统需从接口数据库获取指令，启动流程运行，流程启动后，将流程运行记录按照数据格式要求，存入接口数据库。管理系统与控制系统接口程序数据数据流见图一

1、管理系统与控制系统接口程序设计

中控操作人员在管理系统界面进行选定流程、制作指令，管理系统将指令信息传入控制系统中的SQL数据库，控制系统在组态画面中确认收到的指令，控制系统带指令号的启动后的流程信息存入SQL数据库。对于装船管理：管控系统会发送移舱命令，装船机进行接收，装船机在移舱时控制系统将移舱信息发送给管控一体化系统。对于卸车管理：控制系统需将实时的翻车信息发送给管控一体化系统，包括开始对车信号、铁路允许作业信号、开始作业信号、作业结束信号、允许铁路对车信号、实时翻车节数信息。

控制系统将皮带秤的实时和累计值、设备的实时状态、控制系统中的电气故障时间点及原因等一切生产所需数据。

管控系统搭建三期控制系统SQL数据库的各表结构建立，负责将此SQL数据与管理系统服务器进行数据同步；三期控制系统将管理系统所需的数据按照管控系统所需的格式和时间存入SQL数据库中即可。三期控制系统接口程序主要采用VB语言进行程序编写。

1.1 在罗克韦尔的PLC上建立OPC服务

罗克韦尔 PLC通过 OPC方式和 VB软件进行通讯，首先AB软件必须要先经过授权。在当前使用的电脑上安装了AB PLC 相关的软件后，可以在ROCKWELL菜单路径下找到“Move Activation 32 Bit”的菜单项。把授权文件复制到C盘ROCKWELL文件下，如果授权成功，会弹出如下对话框，以确认RSLINX.EXE应用软件已经授权成功。

1.2 RSLinx.EXE软件的设置

在设置好RSLinx.exe应用软件的授权后，运行罗克韦尔RSLogix 5000软件，设置好罗克韦尔AB PLC的串口通讯参数或网口通讯参数，下载到PLC。测试运行确保PLC参数设置正确，PLC能和编程软件已经能够正确通讯。 然后运行RSLinx.软件，选择Communictions-RSWho菜单项，如果有能和当前上位机正常通讯的PLC将会显示在如下的窗体列表里：在列表里选中要通讯的PLC，选择Station Data Monitor的菜单项，检查是否已经能够将数据正确采集上来OPC服务器的配置。在确认RSLinx软件已经能够正确和PLC进行通讯后，就可以开始配置OPC服务器了。首先必须先打开一个DDE/OPC工程，可以通过选取File Open Project选项，来通过“Open DDE Projiect”对话框，选取打开一个已经建立好的DDE工程。如果还没有建立过DDE/OPC工程，则会弹出如下对框，要求用户输入要建立的工程名，这样建立好的工程名就添加到了工程列表框中。打开一个OPC工程后，就可以正式开始配置OPC 服务器了，通过选取DDE/OPC-Topic configuration菜单项，建立一个OPC服务主题。在弹出的如下窗体中，选取要配置成OPC服务器的对应选项，点击“New”按钮，编辑一个OPC服务器主题名称（可取任意名称）。切换到“Data Collection”页，通过Processer Type下拉框，选择正确的PLC的处理器类型。切换到“Advanced Communication”页，通过Comunication Driver下拉框，选择和PLC的通讯方式。设置好OPC服务器后，点击“Done”按钮，确认关闭窗口。

配置好一个服务器后，在列表中选定刚才配置过的PLC选项，选取Eidt-Copy DDE/OPC Link菜单项，打开Copy DDE/OPC Link窗口可以查看已经正确配置好的OPC数据项。

1.3 在数据服务器上安装SQL数据库，安装VB客户端

在本程序中，我使用了三个OPC组进行OPC访问，所以定义了全局变量。我们要首先定义OPC服务类型与计算机结点名。定义OPC组与OPC标签组。并定义OPC的标签数组与值数。在定义所有变量后，我们就要进行OPC连接了，要进行OPC连接之前，先要配置要访问的OPC标签名，加入相应的标签名。

配置好标签后就要进行OPC连接了。（1）ClientHandles先配置名柄索引，这将在读取OPC标签的值时可要用到（2）生成OPC的对象。（3）进行OPC的标签连接。

至此：OPC连接就成功了，我们可以对OPC进行读与写的操作了。对OPC标签的读可以通过MyOPCGroupS组与MyOPCGroup的数据改变事件来读取。该事件有多个参数：其中Items是指标签改变值的个数，ClientHandles是改变值的标签索引，ItemValues为改变值的数据，具体的意思是ClientHandles（1）的值是其对应的标签数组的索引，其所指的OPC标签的值在ItemValues（1）中。一般来说，刚连接上时，该事件会把全部所要求访问的OPC标签值全部读取过来（顺序不一，要通过ClientHandles索引），此后只有数据发生变化时才会触发该事件。也只会传输发生了变化的数据，没有变化的数据不会出现在本事件的ItemValues中。对OPC的写可以有同步与异步之分，对于大量的数据传输，异步是更佳的选择，但对少量的数据传输，同步表现得更好。 要进行数据传输，先要将值数据进行赋值， OPC客户端连接后要占用服务器资源，所以如果不需要使用OPC时，必须进行OPC连接断开。断开的程序相当简单，释放资源即可。这样控制系统与管理系统的接口程序已经配置完毕。

1.4 管理系统与控制系统接口数据传输

生产需要作业的时候，中控操作人员通过管理系统的界面制作生产指令，生产指令写入管理管理系统数据库，中控人员需要启动生产作业时候，点击控制系统罗克韦尔SE画面，SE画面的内嵌式VB程序把这条生产指令通过管控系统与控制系统接口程序获取到接口数据库里面，同时管理系统与控制系统接口程序把生产作业指令通过OPC传送至控制系统程序里面，这样就可以在控制系统里面点击作业按钮开始作业。当生产作业完成时控制系统通过内嵌式VB程序把这条生产作业指令的作业量、设备状态、流程状态等数据传送至管理系统与控制系统接口数据库内，管理系统通过控制系统与管理系统接口程序把生产作业的作业量、节数、设备状态、流程状态、温度、有毒有害气体等数据传送至管理系统，管理系统把这些数据进行统一的处理分析，并生成相应的数据报表，对这些报表数据进行分析，来指导港口的生产作业。

2 结论

随着煤炭能源需求量的不断增加，港口企业纷纷向着大型化、安全、高效、节能、集约化方向发展，并为此提出了“四大战略”。随着黄骅港综合性大港的建成，港区内控制系统规模也越来越大，管控一体化系统的建成加快了港口数字化、信息化、自动化、智能化建设的步伐。通过信息化、自动化、智能化的融合，对信息资源的广泛利用和深度开发，发挥了设备的整体效益和提高了港口管控一体化的管理水平，提高了黄骅港的生产、经营、管理、决策的效率和水平，从而达到提高企业经济效益和企业竞争力的目的。

参考文献

[1] 昌保林.基于BREP的文件转换接口技术研究[J].科技创业月刊.2013（5）.

[2] 赵建军，王启付.基于边界表达的ParaSolid与ACIS直接双向接口[J]. 计算机工程.2012（08）.