制造業不同SCADA系統數據交互的實現方法探究

宋曉銀 楊永亮 梁晏凱 劉志方 盧保高

摘 要 SCADA（英文全稱Supervisory Control And Data Acquisition），即數據采集和監視控制系統。GE組態軟件CITECT、西門子組態軟件WINCC均屬于SCADA數據采集和監視控制系統。不同的SCADA系統數據的表現和轉換形式不一致。擁有大型流水線的設備前后工段使用不同SCADA系統的情況很常見，現紅河復烤就是這樣的情況：潤葉機所屬的預處理段使用的是西門子PLC和組態軟件WINCC，而打葉風分段使用的是GE-PLC和組態軟件CITECT。為了打葉風分段崗位人員能實時觀測到前段設備預處理段潤葉機的流量、水分和溫度等在線數據，需要在打葉風分段組態軟件CITECT中調用和顯示潤葉工段的在線數據，這就需要用技術和方法將預處理段西門子PLC和組態軟件WINCC的在線數據轉換成GE-PLC和組態軟件CITECT能夠識別的形式，供打葉風分段SCADA調用，它涉及一種不同SCADA系統、組態軟件之間數據交互的實現方法。

關鍵詞 制造業;SCADA系統;組態軟件;數據交互;工段

大型生產流水線不同工段不同數據采集和監視控制系統SCADA之間數據交互的實現方法，屬于組態軟件通訊和數據調用。流程為：預處理段WINCC定義溫度變量名-預處理段WINCC定義溫度變量名-預處理段WINCC找到打葉風分OPC地址-預處理段WINCC腳本將溫度數據寫入變量名-在打葉風分段CITECT調用溫度數據變量名。

為了解決上述問題，針對不同的SCADA系統數據的表現和轉換形式不一致，現有紅河復烤車間預處理段和打葉風分段在線數據和工藝參數不能交互的情況，以二線潤葉出口溫度為例，舉例說明不同的SCADA系統數據交互的實施方法。

為了更清楚地說明，下面將打葉風分段SCADA系統對預處理段潤葉出口溫度的調用，實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹。對于本領域技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的功能的實現。下面將結合附圖，對打葉風分段調用預處理段潤葉機出口水分實施例進行詳細的說明，以方便技術人員理解。以打葉風分段SCADA系統對預處理段潤葉出口溫度的調用為例，來介紹一種組態軟件CITECT調用WINCC在線數據的方法。在使用過程中，能較便捷、安全地進行不同組態軟件數據的調用，可適用使用不同SCADA系統的大型流水線作業時前后工段的在線數據和工藝參數的觀測和操控，提高流程控制和質量控制能力，有效提高產品質量。凡在相似工藝流程行業內外都可使用[1]。

步驟1：在不同SCADA系統之間數據調用之前，被調用的SCADA系統組態軟件中先定義要調用的變量。圖1和圖2是在預處理段組態軟件WINCC中定義潤葉出口溫度變量名。在KEPServerEx插件中找到打葉風分段，將潤葉出口溫度命名為ER_WD 并與GE-PLC里的地址R2330對應起來。

步驟2：將數據轉換成執行調用的SCADA系統可識別的形式，并將被調用的SCADA系統與執行調用的SCADA系統進行連接。圖3和圖4是在預處理段組態軟件WINCC中連接打葉風分段SCADA系統。在WinCCExplorer的變量管理中OPC找到打葉風分段，指定數據類型和OPC地址。

步驟3：在被調用的SCADA系統組態軟件中用腳本將數據寫入圖1定義的變量中，供執行調用的SCADA系統調用。圖5是在預處理段組態軟件WINCC中以腳本的形式將潤葉出口溫度寫入步驟1中定義的潤葉出口溫度變量名。打開WinCCExplorer的全局腳本—VBS-Editor—ER_CS.bac，用代碼將潤葉出口溫度寫入變量名中。將潤葉出口溫度寫入變量ER_WD。至此，潤葉出口溫度值已轉換成CITECT可調用的形式。

步驟4：執行調用的SCADA系統調用圖1和圖2定義的已存入數據的變量。圖6是在打葉風分段GE-PLC中轉換潤葉出口溫度值。新增一段程序，將寫入潤葉出口溫度值的R2330傳送到R2332，使監控頁面與程序對應的同時，將R2330和R2332占用，避免往后編程時重復使用。

以上所述的方法是基于組態軟件WINCC，在現有的SCADA系統基礎上，不外加任何軟件和硬件，解決不同工段組態軟件CITECT之間的數據交互，實現大型生產流水線不同SCADA系統之間數據調用的方法。在使用過程中，能較便捷、較安全地進行上下工段不同組態軟件數據的調用，數據調用后設備運行狀態穩定，可適用于使用不同SCADA系統的前后工段的大型流水線作業時的監控，提高流程控制和質量控制能力，減少維修成本，提高維修效率。

參考文獻

[1] 戴巨川，曹俊偉，張帆，等.風電場SCADA數據預處理方法及評價策略[J].太陽能學報，2017（9）：2597-2604.