OPC技术在城市污水处理中的应用

    摘要：为了解决WinCC与RSLinx之间的通信以及站与站之间的互操作问题，提出在城市污水处理过程中采用OPC技术的应用方案。首先简要介绍了OPC技术的特点，然后分析了城市污水处理的工艺流程，最后详细给出了将OPC技术应用到城市污水处理控制系统的具体设计及实现方法。该技术的应用使得系统在实现无缝集成的同时，大大简化系统复杂性，并减轻了生产及维护工人的劳动强度，具有很好的经济效益和社会效益。

    引言

    目前，城市污水处理系统的监控设备基本上采用分散独立的传统继保装置，对于现场设备数据的采集，大都是由厂家自己编写的专用驱动程序。虽然这些驱动程序可以针对其专门的硬件进行最优化读取，但如果需要集成不同厂家的硬件时，就会产生不同软硬件之间的数据冲突；而且在污水处理过程中会用到大量结构复杂的设备，维护量大，也不利于整个系统的监控、调度和集中管理。在靖远城区污水处理项目中，为了能低成本地解决这些问题，采用OPC(OLEforprocesscontr01)技术，在中心控制室设置调度监控中心，通过主站对污水处理厂各PLC站进行集中控制和监视，较好地解决了ControlLogix1756一L61PLC和西门子公司的s7-300系列PLC的通信和互操作。

    1.OPC技术简介

    随着过程控制和工业自动化的发展，自动化系统厂商希望能够集成不同厂家的不同软硬件设备，实现各家设备之间的互操作；而现实中不同供应商的软硬件存在着不同的标准和协议，供应商对这种标准和协议专权享有，难以实现系统的无缝集成。在这种情况下，OPC作为一种工业标准应运而生，它为工业环境中的信息交互提供了统一的标准软件接口，改变了客户相对被动的局面。

    由于OPC接口的基础是MicrosoftWindows的COM和DCOM技术，因此，只有当设备带有的操作系统是基于WindowsCOM和DCOM技术时，才能使用OPC接口方法。OPC按照面向对象的原则，将一个应用程序(OPC服务器)作为一个对象封装起来，只将接口方法暴露在外面，客户以统一的方式去调用这个方法，从而保证了软件对客户的透明性，使得用户完全从底层的开发中脱离出来。OPC规范了接口函数，不管现场设备以何种形式存在，客户都以统一的方式去访问，实现了系统的开放性。

    OPC技术的关键在于它提供了一种高效的通信机制，其所关心的是现场数据的存取方式而不是实际的数据类型，它给工控软件提供了一种一致的存取现场设备数据的方法。OPC的软件系统结构为客户端(client)／服务器(8erver)模式。由于OPC技术的采用，使得以更简单的系统结构、更长的寿命、更低廉的价格解决工业控制系统成为可能；同时，现场设备与系统的连接也更加简单、灵活、方便。因此，OPC技术在国内工业控制领域得到了广泛的应用。

    2.水处理工艺流程

    污水处理就是利用各种不同的方法，将污水中所含污染物质分离出来或将其转化为无害物质，从而使污水得到净化的过程。靖远城区污水处理流程如图1所示。

图1

    本污水处理工艺分为一级处理和二级处理。