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工控组态软件Ifix及其在石化PP制氮站中的应用 |
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作者：肖志杰 甘朝辉 廖雪超 |
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1、引言
工业控制组态软件是可以从PLC、现场仪表等设备中实时采集数据、发出控制指令并监控系统正常运行的一种软件包。它能充分利用Windows强大的图形编辑功能，以动画的方式显示监控设备的运行状态，方便地构成监控画面和实现控制功能，为工业监控软件的开发提供了十分便利的软件开发平台，大大提高了软件开发的效率和可靠性，因此在工业控制领域得到了广泛的应用。美国Intellution公司开发的Ifix3.5正是这类工业自动化通用组态软件之一。
Ifix3.5是运行在Windows2000、Windows NT4.0环境下的全中文界面组态软件，它集成了目前国内外流行的PLC的设备驱动程序，能方便快捷地设计出符合现场要求的工控软件。此外，Ifix3.5也提供了与其他PC应用程序(如Excel、VB)进行DDE交换的功能，因此可以方便地设计出各种报表(包括日报表、班报表、月报表等)。另一方面，Ifix3.5也可以组成网络，通过TCP/IP协议与多个远程节点进行数据交换。
基于Ifix3.5强大的图形功能和报表功能，笔者为武汉石油化工厂设计出了一套基于Ifix3.5的计算机监控系统，该系统可以完成现场数据显示与记录、各种报表的生成、报警输出等功能。
2、系统硬件
如图1所示，本系统的总体结构是上、下位机结构。以PC机作为上位机，在PC机中插入一块SA85通讯卡，由它完成PC机与下位PLC机的数据交换。上位机选用研华公司生产的IPC850工控机，Ifix3.5作为人机交互的组态软件完成画面显示和报表、报警输出等功能。
图1 控制系统硬件结构示意图
下位机选用的是施耐德公司生产的Quantum系列PLC，它完成整个PP制氮站计算机控制系统的控制功能。为了系统安全，笔者选用了2台上位机，都插入SA85通讯卡并通过专用电缆与分支器连接，分支器再与下位机PLC的MB+接口连接，这样就能实现整个系统的双机热备份。
3、控制系统的软件设计和组态
完成系统硬件设计以后，再进行系统软件设计。上位机的监控软件采用Ifix3.5组态软件开发，它可以直接读写PLC所有的变量，对采集到的实时数据进行监控;它可以连续监视设备，就设备任何故障的报警以文字、图形、声音等方式通知操作人员;它还可以将报警信息、登录信息、交接班信息等写入数据库中，以备日后查询。为此，设计了如图2所示的画面结构。
图2 组态画面的结构
软件设计方案如下：
(1) 应用Ifix的绘图工具箱实现工艺流程画面的设计。主要有系统总貌、空压机、预冷系统、液冷储存、纯化系统、分馏塔、分馏塔1、分馏塔2、膨胀机、报警、报表等10个画面。
(2) 应用Ifix的数据库编辑器输入PLC的I/O点。
(3) 实现工艺流程画面上显示量与数据库中PLC I/O点的数据连接。
(4) 用Ifix的图表工具箱实现历史趋势画面的设计。每个历史趋势画面上都有7～8个重要参数的历史曲线，并能实时监测生产过程的重要数据。
(5) 按钮的脚本程序以完成画面切换、参数设定及控制、工作方式切换等功能。
(6) 建立报表数据库并编辑脚本程序完成系统的报表功能。
(7) 编制装置实时参数报表，完成以下各参数的报表功能，实时参数8小时存盘一次，存盘数据保存一个月，并随时能用外设打印。
(8) 编制成本核算报表(交班前15分钟统计)，实现氮气、净化气、非净化风、循环水参数累积量的统计。
监控系统的主画面如图3所示：
图3 监控系统的主画面
4、结束语
本文详细讲述了用Ifix3.5组态软件为武汉石油化工厂改造PP制氮站上位机监控系统的过程。该厂用2台S5-115 PLC控制主要料仓的日常工作。该系统通过实时采集每一台PLC的数据，能够实时监控各个料仓工作状态和数据，并用图形画面表示出来，此外还能够收集相应数据进行归档形成报表，建立报表数据库和报警数据库。本次改造的技术难点在通讯组态的设置，一旦通讯组态正确，新增加的上位机能与 PLC通讯后，其他的工作也就好完成了。本系统改造完成以后，系统运行稳定，极大地方便了用户的操作，得到了用户的好评。(end)
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(10/22/2006) |
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