数控技术
莱钢能源管控系统中
SCADA数据通讯系统升级改造
张树
(山东钢铁集团有限公司菜芜分公司自动化部山东莱芜271104)
数字执本与流用
摘要基于节能降耗的管理理念，莱钢建立了统一调度、合理分配、集中管理的能源管控中心,有效地提高了劳动生产率,促进了环保质量和能源管理水平。简单介绍了策钢能源管控系统中SCADA系统架构、款硬件配置,详介绍了SCADA系统最机的数据通讯方式和经常出现的故障及原因以及通过KEPServerEX软件的使用,提高了SCADA系统数据通讯的稳定性。
关键词：数据采集与监控系统数据通试KEPServerEX
中图分类号：TP274 1SCADA系统架构
文献标识码:A
数据采集与监控系统(SupervisoryControlAndData Acquisition，简称SCADA)是EMS系统的重要组成部分，也是EMS 系统的基础，为公司整体的能源管理提供数据支择。其中，能源数据、关键设备的运行状态的采集都是通过SCADA系统的数据采集部分实现的，
SCADA系统结构分为3层：接入层、汇聚层和核心层。底层为接入层，即数据采集层，包括数据采集站和PLC控制，采集站和PLC均通过工业以太网连接到接人层交换机，完成数据采集。第二层为汇聚层，配置汇聚层区域数据采集服务器，接收接人层传输的数据。第三层为核心层，配置核心层数据采集服务器，共8台(4组元余)，包括 L/O服务器、报表、趋势、报警等服务器。区城数采服务器和核心层的服务器安装了WindowsServer2008中文标准版操作系统，作为
CitectSCADA软件的运行平台， 2数据通讯方式
2.1最初设计方案
在莱钢能源管控系统中，SCADA的数据采集方案最初设计是，汇聚层数采服务器上安装CitectSCADA，作为OPC服务器的客户端，接人层的采集站作为OPC服务器端，建立CitectSCADA与 Wincc、IFix等的通讯连接。核心层数采服务器作为OPC客户端，利用CitectSCADA读取汇聚层数采服务器数据。如图1所示最初设计数据采集数据通讯方式。
在此种方案中，OPC协议选择的是OPCDA，各级计算机之间的通信连接是基于DCOM技术，通过局域网对运行于Windows Server/XP/NT平台的OPCSERVER进行数据访间，实现服务器和客户端数据的访问透明，需要在相关机器上配置DCOM。包括 Windows防火墙的设置、建立可互相识别的账户，配置系统DCOM. COM安全设置等。
在SCADA系统中出现实时数据不更新的情况，需要逐级检查各机器的DCOM配置。最糟的情况是将涉及到的数采站、汇聚层和核心层数采服务器的DCOM配置重新配置一遍。因为数据通讯链路较长，涉及人员较多，系统恢复正常所需要时间太长，影响EMS系统的正常运行。
接入层数采站 Wincc/Ifix/PLC
接入层数采站 Wince/Ifix/PLC
收移日期：2015-0522
文章编号:1007-9416(2015)05-0012-0) 2.2改造方案
针对上述出现的间题，选择Kepware公司的KEPServerEX代替 CitectSCADA实现各层计算机之间的数据交换功能，
作为世界一流的OPC技术和产品提供商，美国Kepware公司推出了一系列专业，高效OPC产品，如KEPServerEX，U_CON.Re dundancyMaster，ClientAce等。KepserverEx为全球工业界领先的超级OPC服务器，提供非常卓越的工业互连通讯能力。它嵌人了工业市场上广泛范围的超过100多种通讯协议支持数百种以上设备型号的可下载驱动程序
在汇聚层和核心层数采服务器分别安装KEPServerEXV5，根据需要对KEPServerEX注册授权，包括OPC，Modbus等通讯协议，在汇聚层数采服务器上KEPSerVerEX与底层的采集站或PLC根据不用的通讯协议分别一一建立通道、设备、变量，进行数据交换。核心层数采服务器作为OPCCLIENT，在KEPSerVerEX中组态OPC 通道、设备、变量，读取汇聚层数采服务器上的数据。图2为利用 KEPServerEX改造之后的数据通讯方式。
如图2所示，接人层与汇聚层之间的OPC协议为OPCDA，汇聚层与核心层之间的OPC协议为OPCUA。因为OPC通道本身不是个产品，它要求在Client端和Server端都支持OPCUA，由于底层数采站组态软件版本比较低，不支持OPCUASERVER，所以接人层与汇聚层之间的OPC通讯依然是OPCDA方式，
OPCUA基于OPC基金会提供的新一代技术，通过OPCUA，所有需要的信息在任何时间，任何地点对每个投权的应用，每个投权的人员都可用，OPCUA是目前已经使用的OPC工业标准的补充，提供重要的一些特性，包括如平台独立性，扩展性，高可靠性和连接互联网的能力。OPCUA不再依靠DCOM，而是基于面向服务的架构(SOA),OPCUA的使用更简便，现在，OPCUA已经成为独立于微软，UNIX或其他的操作系统企业层和嵌人式自动组建之
间的桥梁。 3结语
在莱钢能源管控系统中，通过安装有KEPServerEX的数采服务器，在汇聚层统一配置各种数据源，减轻了调试，组态和维护的工作量。汇聚层与核心层的数采服务器使用OPCUA进行数据交换，提高了SCADA系统数据传输的稳定性和可靠性。
OPCDA/Mosbus汇聚层数据采集服务器OPCDA
CitectSCADA
图1最初设计数据通讯方式
OPCDA/Modbus汇聚层数据采集股务器
KEPServerEx
OPC UA
图2改造之后数据通讯方式
作者简介：张树鹏(1979一)，男，山东估化人，大学本科，工程师，研究方向：自动化控制。
核心层数据采集服务器
CitectSCADA
核心层数据采集服务器
KEPServerEx