工控组态软件FIX32在水厂的应用 - 文章

工控组态软件FIX32在水厂的应用

作者：惠州江北自来水总公司文瑾瑜

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摘要：本文概括性论述了FIX32的基本体系构架，阐述了FIX32组态软件在水厂中的开发、应用及编制思路。
关键词：FIX32； PLC；过程数据库

1 概述

水厂自动化是近十年来伴随着高科技的发展应运而生的，伴随自动控制技术，系统控制设备，机电仪表设备的发展及电脑的日益普及，水厂自动化也有了高速的发展。目前我厂自动化比较集中体现是在净水工艺。其中涉及到现场设备（如加氯机、投矾泵、阀门、水泵等），过程仪表（流量计、SCD仪、浊度仪、PH仪等）、PLC、工控组态软件。我厂使用的PLC模块为日本三菱公司A1S系列，工控软件使用Intellution公司的FIX32 V6.15版本。

2 FIX32使用情况

在水厂中心控制室的我们放置了两台电脑，操作系统为WIＮDOWS ＮT，各装有一套工控组态软件FIX32 V6.15版本，两台电脑的目的是一用一备。它们都与下位机PLC相连。其中一台电脑还担负着向总公司调度室传输生产数据的作用。如图1所示：

图1 FIX32使用状况

工控组态软件FIX32基本功能：数据采集、数据取数据；数据管理是指对所取得的数据具有控制和处理的能力，其中包括图形显示、数据监控、报警功能、报表功能等。

3 FIX32基本构架

1、数据处理：FIX与硬件设备（以PLC为典型）相连，通过流程处理从PLC中取得数据。
2、I/O驱动程式（I/O Driver），驱动程式映象表（DIT），扫描、报警和控制（SAC）。

FIX与PLC之间的联系称为I/O驱动程式，不同的I/O驱动程式支持特定PLC。其功能为从I/O装置中读写数据并与DIT进行数据交换。驱动程式读取的速率，称为询答时间。

驱动程式映象表（DIT）是节点的内存区，也就是I/O驱动程式存放数据的地方。I/O驱动程式将定期更新DIT内的数据。

SAC主要作用是从DIT中取出数据；传送数据到流程数据库。SAC读取的速率称为扫描速率。

3、过程数据库（PDB）

过程数据库是FIX32的核心，由流程控制逻辑回路组成。描述形式是块（Block）和链(Chain)，块是流程中的一个指令单元，可指定完成一个过程功能。相互连接的块称为链，链可以执行监视或过程控制功能。在FIX32中创建块可通过FIX32提供的数据库建立程序功能模块（Database Builder）来实现。

4、操作显示：

当数值进入PDB中时，可用图形化方式来显示，图片显示器(VIEW)是一个应用程式，它提供人机接口，是用来将数据通过图形显示出来。其可显示报警信息、数据库信息及点名称有关的信息细节。

总之，数据是通过I/O驱动程式从PLC中取得并传送到DIT表，然后SAC从DIT表中读取数据传送到PDB中，再键结从PDB中取得数值，并以图形化显示出来。这就是数据流程。同时，数据流程也可反向运行，即数据由图片显示器，经过PDB再到DIT中，I/O驱动程式从DIT取得值后，再写入PLC中，完成对设备的控制。如图2所示：

图2 FIX32数据流程示意图

4 开发FIX32过程

1、与PLC相关的工作：

1)、在安装FIX32开发系统时，首先要确定好硬件设备(PLC)的设备驱动程式(I/O driver)，每一个I/O driver只支持专门的硬件。我厂选用的是日本三菱A1S系列PLC，故配置ＭIT驱动程式。

2)、在SCU(System Configuration)中的SCADA(Supervisory Control And Data AcQuisition)组态中进行通道定义，即组态软件与PLC的通讯路径。设备定义，即组态软件与PLC通讯设备。询答记录定义?熏即填写ＭIT中的轮询记录来创建DIT(Drive Image Table)。

3)在SCU中进行报警设定、任务组态、SQL定义、安全系统设定。

2、过程数据库定义：

根据我厂的实际情况，共定义了620个点，包括显示阀门开、关等的开关量输入块(DI)，流量、温度、浊度等的模拟量输入块(AI)，控制输出量的开关量寄存器块(DR)，模拟量寄存器块(AR)，计算块(CA)，趋势块(TR)等。我们用开关量寄存器块(DR)，模拟量寄存器块(AR)代替了开关量输出块(DO)，模拟量输出块(AO)。其优点是更快速的对PLC读取或写入，可跳过SAC，在图片显示器与DIT之间直接对传。减少SAC的工作量，使询答最优化。缺点不能以数值作报警，不能进行历史资料收集，也不可作链结的一部分。

3、图片的制作：

利用FIX32提供的工具箱和颜色箱，在Draw程序下，可作出逼真的画面。我们共作出15个不同的画面，包括投矾控制、投氯控制、反应沉淀、滤池监控、生产数据、生产曲线等。

4、显示：

利用FIX32的VIEW程序，可显示含有实时数据的图片，它提供了命令与图建立的联系，将数据库的块和链通过图片动态的反映出来。让操作员座在电脑旁就了解生产工序发生了什么变化，从过程仪表中传送的数据就清楚知道水质的情况。

5、报表的制作：

首先要启动DDE SERVER程序，因为FIX32是以DDE方式下，将FIX数据库的资料输出到Eｘcel中作成报表。而后在Eｘcel应用程序的属性中找到快捷方式在其中加入Startup.ｘla。接下来在Eｘcel的Report的菜单下进行报表的编制，可进行文本、实时数据、历史数据、时间、日期的链接，并可设定定时自动打印。

我厂根据生产情况将部分生产数据作成报表，每六分钟记录一次。

6、历史曲线：

在用多笔曲线制作好所需的历史曲线后，先要定义历史数据采集(Historical assign)将所要制作曲线的数据块都增加到历史数据采集组中，而后启动任务控制(Ｍission Control)下的历史数据采集进程(HTC)，才能进行历史曲线的显示。我厂将流量、压力、PH值、浊度、余氯等数值都通过制作历史曲线来寻找生产规律，从中获得了很多有价值的方案。

7、报警功能：

按实际生产要求定义报警组态，并将需要报警的数据块与动画特性相连，并通过PLC启动警铃，达到报警提示的最佳效果。

8、远程数据传输：

是在组态软件FIX32中启动SQL支持，并建立对应关系数据库，并对所要传输的数据项目进行命令编制。在中控监控程序中，使用程序获取数据，并做一些格式化，通过相应数据接口存放到本机的SQL服务器中，等候进一步的处理。本地网远端编制的监视程序就是从这里取数据的。调度室的软件定时拨入本机，登录到SQLSEVER，把未传送的数据取走，并存放到调度室电脑里的SQLSEVER中，方便以后数据历史查询统计等。

9、现场调试：

在实际应用之前要进行现场调试，遵循从外到内的原则，即先检查现场设备与PLC的输入、输出连线并保证机械触点接触良好，检查DIT驱动程序映象表直至全部正确为止，最后调试系统控制逻辑的正确性直至满足生产要求。

5 应用体会

通过对FIX32开发应用，及在生产过程中的改进。我们感到FIX32是针对生产流程而设的组态软件，它有很好的开发工具，所有的工程组态工作，包括画面的构造，数据库的定制，历史数据的存取和关键通讯程序的控制均在中央控制室完成，这样大大减少了整个工程的组态时间并提高了系统的维护性。同时通过对FIX32的研制开发，我们对FIX32的结构组成有了更深入的认识，掌握了很多编程技巧，为将来的工作打下了更加将实的基础。

以上是本人在学习、应用组态软件时的一些体会及心得，有不足之处还望同行指出。

参考文献
[1]FIX基础课程104 版本：6. 12—7. 96 Intellution公司

作者简介：文瑾瑜：女，1970年生，汉族、广东惠州市自来水总公司自动化工程师
0752－2814478，0130075270263(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (5/17/2005)


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