摘 要：貝加萊的可編程自動化控制器（PCC）與數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡具有全開放、易擴展、處理能力強和通訊功能強大等優(yōu)點。本文介紹了以其為主構建的東海糧油食用油罐區(qū)監(jiān)控管理系統(tǒng)，著重描述了該系統(tǒng)的硬件構成、主干通訊網(wǎng)絡的分布式體系和冗余環(huán)網(wǎng)結構、實時數(shù)據(jù)庫軟件與標準OPC協(xié)議以及該系統(tǒng)的主要功能及其特點。
關鍵詞：食用油罐區(qū)；監(jiān)控管理系統(tǒng)；貝加萊可編程自動化控制器；實時數(shù)據(jù)庫軟件；OPC協(xié)議
中圖分類號：TP29 文獻標識碼：B
0 引言
東海糧油工業(yè)（張家港）有限公司（以下簡稱東海糧油）是由兩家世界500強企業(yè)——中國糧油食品 (集團)有限公司、美國ADM公司與新加坡KENSPOT公司聯(lián)合，共同投資興建的大型企業(yè)。它是著名的“福臨門”系列食用油的主要生產基地之一，也是全球最大的綜合糧油食品加工基地之一。為了配合國家食用油戰(zhàn)略儲備計劃的實施，東海糧油在原有一、二號罐區(qū)的基礎上，新建了三號和四號罐區(qū)，并還將陸續(xù)增建其它罐區(qū)，形成龐大的食用油戰(zhàn)略儲備基地。所有新建罐區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)目前均采用貝加萊工業(yè)自動化提供的成熟產品——可編程自動化控制器PCC—2005系列作為其現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集及控制站。
1 監(jiān)控系統(tǒng)的結構
1.1 系統(tǒng)硬件構成
如圖1所示，該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡包括兩層主干通訊網(wǎng)絡——上層的管理網(wǎng)（工業(yè)以太網(wǎng)）和中層的控制網(wǎng)（高可靠性的冗余光纖環(huán)網(wǎng)）以及底層的現(xiàn)場總線。管理網(wǎng)與控制網(wǎng)通過光纖環(huán)網(wǎng)的光纖交換機和工業(yè)以太網(wǎng)的電氣交換機連接。若按功能劃分，則該系統(tǒng)可分為數(shù)據(jù)采集與控制級（I級）和監(jiān)視管理級（II級）。
I級系統(tǒng)以多臺貝加萊的PCC為核心，包括各現(xiàn)場PCC站、中控室監(jiān)控計算機和碼頭監(jiān)控系統(tǒng)等設備。各PCC均掛接于控制網(wǎng)（冗余光纖環(huán)網(wǎng)）上，它們與各自的遠程擴展裝置分別通過POWERlink、PROFIBUS-DP和CAN等現(xiàn)場總線實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。
II級系統(tǒng)則以系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務器為核心，包括兩臺工作站和多臺Web客戶機和局域網(wǎng)客戶機。它們均通過數(shù)據(jù)交換機接入工業(yè)以太網(wǎng)以實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享。
1.2 主干通訊網(wǎng)絡的分布式體系和冗余環(huán)網(wǎng)結構
整個罐區(qū)的通訊網(wǎng)絡采用基于TCP/IP協(xié)議以及Server/Client配置方式的分布式體系結構，支持實時數(shù)據(jù)共享和分布式數(shù)據(jù)庫，易于擴展采用以太網(wǎng)和TCP/IP協(xié)議構建的通訊網(wǎng)絡平臺，并通過標準OPC協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)服務器與各PCC之間的數(shù)據(jù)交換。同時控制器的各設備供應商均提供以態(tài)網(wǎng)接口，能實現(xiàn)從底層到最上層的無縫連接和實時、高速的數(shù)據(jù)傳輸。
為了確保整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全性和可靠性，采取了以下措施：
（1）在主干通訊網(wǎng)絡上使用冗余的光纖和電氣交換機，確保了整個通訊網(wǎng)絡的可靠性。
（2）在數(shù)據(jù)交換技術上采用接點帶寬控制、圍欄技術和流量有序控制技術，使數(shù)據(jù)在傳輸過程中碰撞和堵塞的幾率大大降低。
（3）網(wǎng)絡傳輸介質采用冗余環(huán)行光纖回路，若發(fā)生任意一處光纖介質的損壞，通訊路徑仍可以自動路由到其它通道，這樣就確保了整個數(shù)據(jù)通訊鏈路不會由于局部損傷而導致中斷。
1.3 實時數(shù)據(jù)庫軟件與標準OPC協(xié)議
在數(shù)據(jù)服務器中裝入實時數(shù)據(jù)庫軟件，通過標準的OPC協(xié)議采集貝加萊PCC的實時數(shù)據(jù)，以PCC作為OPC server，實時數(shù)據(jù)庫軟件作為OPC client。數(shù)據(jù)服務器將采集的數(shù)據(jù)直接以web 的形式提供給局域網(wǎng)上的各用戶，各客戶端能利用標準的IE瀏覽器進行數(shù)據(jù)瀏覽和分析等操作。實時數(shù)據(jù)庫用來存放原始數(shù)據(jù)和修正后的數(shù)據(jù)，來自該系統(tǒng)中各生產過程PCC分站的采集數(shù)據(jù)和手工錄入數(shù)據(jù)以及修正后的數(shù)據(jù)，均應保存在實時數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)服務器軟件應對各種來源、各種類型的數(shù)據(jù)進行合理組織，以標準化的數(shù)據(jù)結構存儲于實時數(shù)據(jù)庫中，既應保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性，也應方便數(shù)據(jù)的查詢和應用。
