WINCC利用OPC读取ABBACF800FDCS数据实现WEB发布

李立男 王凯 于代林

摘要：针对现场DCS硬件数据采集及WEB发布的两种常见技术方案，分析了其优缺点，介绍了通过建立Free Lance 8.1 OPC服务器和客户端来实现ABB ACF800F DCS系统数据采集和存储的具体过程。

关键词：WINCC;ACF800F;WEB发布

0 引言

齐大山铁矿热电作业区汽机保护系统采用ABB 生产的ACF800F DCS，实现对1#、2#锅炉汽机系统实时数据的采集、保护、操作等功能。现场要求将汽机主要运行数据上传至厂二级管理网络进行管理监控，并实现报表功能，而ACF800F配套的FreeLance8.1组态软件不具备WEB发布功能。因此，需要采用相应技术措施，实现对DCS数据上传管理的技术要求。

目前绝大部分的DCS均支持OPC，OPC主要是使用微软的protocols COM（本地访问）和DCOM（远程访问）作为通信手段，使其访问数据比较容易，OPC通过安装一个服务器，允许远程的TCP/IP链接传输OPC数据，从而访问远程OPC服务器。本文两种方案均采用建立ABB ACF800F OPC服务器和客户端的方式来实现数据的访问和采集。

1 技术方案论证

当前针对现场DCS硬件的数据采集及WEB发布主要采用以下几种技术方案：

1.1    基于数据库、网页结构的WEB发布系统

1.1.1    OPC服务器的编制

针对相应现场DCS硬件，在监控计算机上建立OPC服务器，因为OPC通用接口数据通信协议受到绝大多数硬件厂家的支持，本系统的ACF800F DCS支持该协议，可以利用建立起的OPC服务器读取ACF800F CPU的实时数据。

1.1.2    OPC客户端的编制

在监控计算机上面编制OPC客户端，访问该OPC服务器，读取相应数据，编程可采用VB、VC、C语言实现。

1.1.3    实时数据库的建立

通过SQL2008、MYSQL等数据库软件，在监控计算机上面建立实时存储数据库，OPC客户端从OPC服务器取得的实时数据，实时动态存入该数据库中，供前台WEB页面调用。

1.1.4    WEB前台页面

利用HTML、CSS等网页语言编制前台WEB发布页面，实时显示ACF800F系统的主要运行数据，同时，由上级服务器提供IP解析服务，供系统内各个管理计算机通过IE浏览器查看汽机主要运行数据。

该系统的优点为基于底层设计，功能专一，响应速度较快;缺点为修改困难，技术难度较高，且需要自行编制OPC客户端、SQL数据库、WEB页面，易造成系统运行不稳定。基于数据库、网页结构的WEB发布系统原理如图1所示。

1.2    基于OPC、西门子WINCC组态软件的WEB发布系统

该方案利用成熟的西门子WINCC组态软件内含的OPC通信协议直接读取ACF800F OPC服务器数据，通过WINCC的WEB发布功能，实现电厂锅炉汽机系统的二级管理功能，根据基于OPC、西门子WINCC组态软件的WEB发布系统原理（图2）可见，主要的OPC客户端、SQL数据库、WEB页面发布完全由WINCC组态软件内部自带的各个相应组件构成，所以具有简化程序编制、编制程序简单、服务器搭建容易且系统稳定性好等优点。

2 具体流程实现

2.1    ACF800F的OPC服务器建立

对于没有配置OPC Server的控制系统，新加OPC Server需要经过以下步骤：

在ABB里面的Configure中增加新的OPC Server资源ID，接下来在CBF组态中[CONF]下面增加一个网关站和一个OPC-S站。默认在本机运行此Server，填入OPC服务器名称。双击[GWY]进行配置，选择网关类型为OPC网关，保存上述修改后，打开硬件结构，在红虚线框位置右击，选择“插入”，选择插入网关，指定网关站的资源，点击退出并保存;双击[OPC-S]进行配置：注意IP地址问题。AC800F指的是控制器机架，其IP地址为机架CPU地址;VIS指的是操作站，IP为OS站IP（OS=操作员站;ES=工程师站）;什么都没有的是ES站，它的IP是自动和本机IP保持一致的，不可修改;所有资源ID号和IP都可以进行修改;以上步骤结束后，OPC Server便可以生效了。

对整个项目树检查，没有问题的话就可以联机调试，需注意以下事项：

在OPC服务器建立好之后点击增加，就会出现图3所示画面，这样以上几台上位机也会具有自己的OPC Server了。但要注意，还要在项目树中增加它们各自的网关站和OPC-S站。在这里设定本机信息（ES站）：OPC Server除了可以在本机上运行，也可以在其他控制网内的上机位运行，在ABB里面的Configure中，像这种情况，在项目运行过程中，只在工程师站在线加载网关站和OPC-S站（其他的不加载），一般不会影响到操作站的正常运行，过程站也不会暂停导致发生事故。

2.2    建立WINCC和OPC服务器通信

首先打开或新建一个WINCC项目，双击“变量管理器”打开变量管理界面。右键“变量管理”—“添加新的驱动程序”—“OPC”，添加一个新的OPC通道，它会自动生成一个“OPC GROUPS”，右键“OPC GROUPS”选择“系统参数”，打开“系统参数”界面，在“系统参数”界面中能看到本机或网络中的OPC服务器。因为系统原因，部分OPC服务器可能需要稍作等待，在3 min之内都会刷新出来。这里笔者选择本机（LOCAL）中的FREE LANCE8.1 OPC服务器，选中后单击“浏览服务器”，在弹出窗口中勾選“读访问”“写访问”，类型选择“所有类型”。点击下一步，弹出窗口内可查看所选OPC服务器中的所有变量，选中所有需要通信的变量，单击“添加条目”，因为之前未建立OPC连接，它会提示创建一个新连接，点击确定，然后修改OPC连接名称，点击“完成”。至此，WINCC与所选OPC服务器通信链接就建立完毕。我们可以在WINCC中直接调用链接中的变量。建立WINCC和OPC服务器通信如图4所示。

2.3    WINCC组态WEB服务步骤

首先新建画面、变量等，右键点击WEB浏览器—WEB组态器，设置站点名称、端口（默认是80端口www、http端口）、IP地址、缺省的网页，选取默认的webclient.asp即可，组态完WEB组态器后，右键点击WEB浏览器，进入WEB浏览发布器，进入WEB发布向导，点击下一步进入：可以设置服务器的前缀、WINCC项目的路径、WEB发布文件夹，设置服务器前缀;可以选择服务器的前缀（可以选择非本地服务器）;至您的WINCC项目的路径，即WINCC项目所在的路径;WINCC WEB的发布文件夹;可以有选择地发布图形编辑器的界面，保存到发布文件夹中，打开用户管理器，进入用户管理器，点击菜单栏中的用户，添加用户，设置完用户名和密码后，点击WEB浏览器图标，设置起始画面和语言，客户端访问WEB工程（注：可以设置WEB网页的工具—安全—本地intranet—自定义级别，安装客户端web Navigator client，然后输入IP地址，即可进入登录界面，输入用户名和密码即可）。WINCC组态WEB服务步骤如图5所示。

3 结语

本文介绍的两种方案，通过建立Free Lance 8.1 OPC服务器和客户端，实现对ABB ACF800F DCS系统数据进行采集和存储，该服务器在齐大山铁矿热电作业区汽机保护系统上实现了应用，实现了系统化繁为简的目的。

[参考文献]

[1] 西门子中国有限公司.WINCC应用手册[Z].

[2] ABB自动化有限公司.Free Lance 8.1技术手册[Z].

收稿日期：2020-06-23

作者简介：李立男（1978—），男，辽宁鞍山人，工程师，研究方向：自动化控制。