（广东中烟工业有限责任公司广州卷烟厂 广东广州 510000）
摘要：烟草行业作为国民经济发展的支柱性产业，面对经济发展新常态，烟草企业之间的竞争愈发激烈。以往卷烟主要依靠机械设备，能够在一定程度上提高卷烟有效性，但随着生产规模不断扩大，对于机械设备的控制效果不断下降。而OPC技术作为一项全新的现代技术，将其应用到卷烟机械设备中，能够加快设备智能化改造，满足多组设备实时集中监控功能，及时发现设备运行中存在的问题，并采取合理措施予以优化。文章从OPC技术基本情况出发，对OPC技术在卷烟机械设备中的设计与实现予以深入探究，希望对提升国内烟草行业核心竞争力有所启发。
关键词：OPC技术；卷烟机械设备；设计；实现
前言
信息时代背景下，工程设备自动化水平显著提升。国产卷烟机械设备也不断吸收新技术，提高生产效率。卷烟机组是一个生产系统，集合了机、电及气等于一体，其电气控制系统采用PLC控制器，既能够随时随地接收警报信息，且能够实现对生产全过程的监督和控制。因此，加强对新技术在卷烟机械设备中应用的研究具有现实意义。
1、OPC技术概述
OPC技术，是以OLE、COM等技术为核心，形成的一整套接口、属性及方法的标准集。采用该标准与规范，可以根据自身需求开发统一的接口程序，节省更多时间，将更多精力投入到核心产品研发上。OPC技术在实践应用中，采用了典型的CLIENT模式，其中服务器作为数据提供方，能够将现场与系统连接的所有设备信息采集并整合到一起，提供给客户端。客户端作为数据使用方，能够通过标准的OPC接口接收到信息，并予以相应的处理，实现多方通信与交流。
OPC技术的应用，能够使结构更加简单，且能够延长机械设备使用寿命，同时现场设备连接更为灵活和便利[1]。因此OPC技术在国内工业控制领域应用更为广泛。如对于历史数据的访问，可以利用该项数据读取存储过程存档文件等进行操作与编辑。还能够进行报警处理，OPC技术提供服务器异常时，向客户发送通知的机制，通知相关人员予以相应的处理。此外，OPC技术能够实现对不同数据信息的集成，为控制系统向管理系统转变奠定了坚实的基础。现如今，网络化是控制系统的主流趋势，将机械设备整合到一起，形成网络化控制，以此来保障机械设备安全生产。
2、OPC技术在卷烟机械设备中的设计与实现
OPC技术在卷烟机械设备中的渗透是烟草企业信息化、智能化改革的必然选择，在实践中，可以从如下几个方面入手，构建完善的操作系统。
2.1卷烟机械系统总体结构
人机交互是卷接机组的主界面，其中交互软件与PLC、ERM等联系到一起，通过通信实现对数据的高效管理。将OPC技术引入到当前卷烟系统中，能够实现实时通信与数据查询[2]。具体来说，是将PC站配置为服务器，通过应用软件服务器，从而将客户端与PLC联系到一起，具体设计结构如图1。
图1 总体结构图
设计过程中，主要针对烟机生产运行状态、机器故障报警等进行实时信息采集，通过OPC技术从卷接机组控制设备，获取到机械设备的状态数据信息，选定所需要的原始数据，并生成相应的故障信息报表，将机械设备运行状态一目了然的呈现出来，更为精准地跟踪和判断设备故障。根据系统反馈的结果合理安排工作，以确保在特定时间范围内创造更高的经济效益。
2.2OPC服务器与PLC通信组态
本文在设计过程中，选择的主控PLC为S7-400系列的CPU控制器，通过专用通信模块，与上位机系统以太网的连接。具体来说，为了确保OPC服务器与PLC之间保持良好的通信，要积极引入以太网，为TCP/IP协议通信提供支持，故需要完成对OPC服务器硬件组态。详细步骤如下：一是添加OPC服务器与IE General，并在本地连接中设置网卡参数；二是对控制台进行设置；三是在step7中组态PC Station；四是组态下载，确认所有配置后，将二者连接到一起。此外，对于OPC技术的应用，能够实现对原有异构网段数据交换的协调，提高信息共享效果，为工作人员下一步工作做好充分的准备。
2.3开发应用程序
在VB环境中，要严格按照OPC数据访问规范，以此来丰富系统功能。通过OPC接口连接服务器，实现对数据的读取与查询。同时，结合集中监控需求，实现对可视化界面的优化。为了提高监督和管理有效性，在设计时，应立足于需求设计可视化界面，使得构建的ACCESS数据库，能够实时反映卷接机组设备生产运行状况，如图2。
图2 软件结构设计图
此外，本文还采用了异步通信方式，在程序中建立了OPC服务器对象，使得系统运行能够更具时效性。
2.4运行效果
针对本文设计的机械系统来看，上位机软件集成OPC数据服务器，当系统启动时，服务器也随之进入工作状态。与此同时，服务器程序按照标准规范发布生产数据信息，协议上的客户软件与服务器相连接。工作人员在工作中，打开客户端，便能够远程观察实时生产运行情况[3]。此时，最重要的生产数据信息能够显现出来，如小时报告、停机记录及消耗统计等，每次停机报警都能够详细记录报警发生与结束时间。不仅如此，还能够记录历史数据，帮助工作人员更好地把握机械设备运行规律。OPC技术对工业控制系统的影响是革命性的，其在实践中表现出独特的优势，如解决了设备驱动程序开发中的异构问题，由于OPC具备统一的接口标准，故在应用中仅需要编写一个接口即可，便能够将所有的机械设备融入到系统当中，实现数据信息的交换和沟通。可见，OPC技术在卷烟机械设备中的应用能够取得较好的应用效果。
结论
根据上文所述，随着科学技术不断发展，现代技术为社会各领域带来了前所未有的发展机遇。OPC技术作为一项崭新的技术，以其自身灵活、高效等优势受到了广泛关注，将其应用到卷烟机械设备中，不但能够提高对设备的控制效果，且能够提高生产有效性。因此本文以实际需求，对卷烟生产系统总体结构进行初步了解，并将OPC技术应用到机械设备当中，实现对关键信息的实时采集、监测与报警，不断提高生产有效性，从而为数据分析、生产管理提供更多支持。
参考文献：
[1]任科明，文韬.OPC技术在卷烟机械设备中的设计与实现[J].微型机与应用，2016，35（13）：1-3.
[2]王建勋，沈胜利.基于OPC技术的FX_(2N)PLC和PC数据通信实现[J].实验室研究与探索，2014，33（01）：119-122+168.
[3]王鲲，袁中凡.OPC接口技术在工业自动化系统中的应用［J］.中国测试技术，2015,31（10）：95-97.
论文作者:龙学俊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/22
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