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组态软件在煤矿管控一体化信息平台中的应用
作者：邵艳慧
来源：《电子世界》2013年第07期
【摘要】管控一体化是我国煤矿未来的发展趋势。本文阐述了组态软件的核心技术及其在煤矿管控一体化信息集成技术中的重要应用，并给出了具体系统设计方案。 【关键词】管控一体化；组态软件；OPC 1.引言
煤矿管控一体化信息平台是在自动化基础上的信息化，通过推进矿井生产过程综合自动化，促进企业信息化，实现“生产过程自动化、安全监控数字化、企业管理信息化和信息管理集约化”，最终构建煤矿管控一体化的“三个统一平台”，使矿井在安全、生产、管理等各环节全面实现数字化，建立起一套完整的可“预测、预判、预控”，辅助矿方科学决策的直观系统，最终实现减员增效，全面提高企业效益。本文主要通过对组态软件的应用研究，实现对管理信息系统与过程自动化控制系统的衔接。 2.煤矿管控一体化与组态软件
管控一体化（也称MES）是处理ERP与现场控制层的中间层。管控一体化是以生产过程控制系统为基础，通过对企业生产管理、过程控制等信息的处理、分析、优化、整合、存储、发布，运用现代化企业生产管理模式建立覆盖企业生产管理与基础自动化的综合系统。煤矿管控一体化除了生产管理和过程控制外还有安全监测，是将三种系统融合在一起建立一个综合管理信息平台。组态软件起着中间桥梁的作用，将各种自动化系统和管理系统连接起来，从而打破信息孤岛，解决了当前工业企业信息化建设中的信息集成存在的难题。 3.组态软件简介
组态软件，又称组态监控软件系统软件。它是集COM/DCOM/ActiveX以及OPC技术等多种技术于一身，具有丰富的I/O设备接口，能与绝大多数控制装置相连的软件开发工台和开发环境。组态软件能以灵活多样的组态方式（而不是编程方式）提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法，其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能，并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O设备、与高可靠的工控计算机和网络系统结合，可向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，进行系统集成。组态软件在管控一体化中的位置如图1。
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目前世界上有不少专业厂商包括专业软件公司和硬件厂商生产和提供各种组态软件产品。在国内比较著名的有北京亚控的KingView以及湖南视拓的CoreView，北京昆伦通态MCGS等，国外组态软件以美国Wonderware公司的Intouch和Intellution公司的iFIX为代表，另外还有一些硬件厂商提供的产品，如西门子的WinCC、AB公司的RsView等。 4.组态软件的核心技术
组态软件的核心技术是OPC技术。OPC全称是OLE for Process Control，它的出现为基于windows的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。OPC以OLE/COM/DCOM机制作为应用程序级的通信标准，采用客户/服务器（C/S）模式，把开发访问接口的任务放在硬件生产厂家或第三方厂家，以OPC服务器的形式提供给用户，解决了软、硬件厂商的矛盾，完成了系统的集成，提高了系统的开放性和可互操作性。
OPC技术的实现由两部分组成：OPC服务器程序部分及OPC客户应用程序部分。OPC服务器程序是一个典型的现场数据源程序，它收集现场设备数据信息，通过标准的OPC接口传送给OPC客户端应用；OPC客户应用程序是一个典型的数据接收程序，如人机界面软件（HMl）、数据采集与处理软件（SCADA）等，OPC客户应用程序通过OPC标准接口与OPC服务器通信，获取OPC服务器的各种信息，符合OPC标准的客户应用程序可以访问来自任何生产厂商的OPC服务器程序。
5.煤矿管控一体化中组态软件的方案设计 5.1 方案设计要求
在煤矿管控一体化中，组态软件对整个系统至关重要，组态软件的设计应满足以下要求： 1）系统应具有很高可靠性和可用性，基本做到不间断工作。
2）系统应具有可扩展性，系统输入/输出点位能够满足可采集无限个监控点；同时巡检周期符合行业规定（
3）各个子系统除具有综合信息集成，同时还应具有独立控制的功能。 5.2 组态软件结构模式设计
传统的组态软件结构模式，多采用单层结构，在各工作站上安装组态软件，在各工作站上分别与控制层交换数据。以iFIX组态软件为例，其单层结构设计实现了三个工作站与控制层的数据交换，如图2所示。
单层结构模式结构简单，操作方便，但不易于扩展。随着信息量的增加，以及控制分站的增加，这种模式的通信，不可避免地会产生通信“瓶颈”现象。比如上面的单层结构系统，三个