FIX组态软件在水厂自动化系统中的应用

摘 要 本文对美国INTLLUTION 公司开发的FIX软件以及浙江省余姚市自来水有限公司七里浦水厂的自动化工艺作了简单介绍，并就FIX软件中针对水处理行业的特点从高性能的I/O驱动程序、FIX 数据库功能、图形界面应用程序、报警系统、安全系统、数据共享等几个方面进行了论述。 关键词 软件 自动化 驱动程序 数据库 一、 FIX组态软件简介 美国INTLLUTION公司开发的FIX软件是一个基于WINDOWS环境下，32位元数据 采集和控制软件包，FIX软件独一无二的分布式客户机/服务器结构，使用户可以在企业的不同层次都很方便地获得现场实时信息，并通过硬件加密锁使系统运行更为可靠。使用FIX时首先建立数据库文件，绘制静态工艺画面，然后再通过LINK命令建立动态连接，使数据库数据与静态工艺画面动态地连接起来，最后通过应用程序运行显示。 二、 七里浦水厂自动化工艺简介 浙江省余姚市自来水有限公司七里浦水厂总设计能力为8万吨/日，水处理工艺流程如 下：水厂水源取自梁辉水库和四明湖水库，水库源水经稳压井稳压配水，输送到净水厂厂区预加氯和加矾后，经管式静态混合器混合，再经过折板反应池和平流池进入气水反冲洗滤池，过滤后的清水再后加氯工艺流入清水池，清水池的水通过出水管流入送水泵房吸水井，最后送水泵房从吸水井把水送入管网。制水工艺实现自动化主要是对工艺中的加药和过滤过程实现自动化控制，从而降低电耗、药耗和人工成本，减轻劳动强度，增加经济效益，并为水厂工作稳定、可靠和水质优良提供重要保证。 三、 FIX软件在水厂自动化监控中的应用 我们对现今流行的几种监控软件(INTELLUTION 公司的FIX，GE公司的 CIMPLICITY，WINDERWARE公司的INTOUCH，SIEMENS公司的WINCC)进行比较，发现FIX软件针对水处理行业有独到之处：100%的数据完整性和安全性；快速、方便和经济的数据采集；作为ACTIVE控件的报警总汇，可根据报警条件进行操作员BP机呼叫；可以通过企业网和因特网共享信息；符合行业规定；完全的报表支持，可自定义模块，可通过EXCEL，CRYSTAL REPORTS或ODBC生成报表；可以远程监控和控制等特性；通过分析比较，我们选用FIX软件作为七里浦水厂自动化监控的组态软件。下就FIX组态软件某些功能的具体应用举例如下： 1、 FIX中高性能的I/O驱动程序 I/O驱动程序软件从I/O设备中读取数据，并把数据传入驱动程序映射表（DIT）地址 中。我们七里浦水厂一期工程自动化采用2个西门子S7-300PLC，一个用于滤池控制，滤池PLC通过采集滤池滤格水位、冲洗时间等信号，实现滤池恒水位、恒滤速过滤控制，另一个用于加药控制，加药控制PLC通过采集源水和滤后水流量、水质等信号，实现加滤、加矾的自动控制过程。采集水位等传感器或控制器的一次或二次仪表将数据送入PLC，FIX软件提供与PLC的接口，把采集数据从PLC中读出，并把数据传入驱动程序映射表（DIT）中，FIX高性能的I/O驱动程序有许多高级功能：自动通信错误检测、信号调节、报告、恢复、支持冗余通信等功能。这些高级功能保证了采集数据的完整性，使系统处于安全、稳定的环境下，另外，FIX软件可以同时支持8个不同类型设备的I/O驱动程序在一个节点上运行，大大增加了系统构建的灵活性。 2、FIX数据库 FIX数据库可以驱动程序映射表中检索数据，处理过程数据（包括指令），与用户设置 数据进行比较，输出值返回到驱动程序映射表中。可在中心计算机上通过实时事件检索进行历史事件检查，能进行数字量的计算，如电量总和，单位输水电耗，上下限值的判断等。FIX软件的数据点管理是独立于画面运行的，直接反映现场信息，数据点一经设定，就可以立即反映现场状态。 3、图形界面应用程序 FIX最重要的功能是为用户提供一个可视化的窗口进行过程信息处理。FIX在用户屏 幕上提供的图形化过程信息包括：原始数据、报警、计算数据、变量子符串、点信息、趋势报警或变量状态。图形应用程序的核心是从数据库访问信息。为了直接显示数据，图形应用程序提供了多样性的链接方式。链接可以有多种格式及配置的灵活选择，对系统或过程数据进行显示。操作人员使用链接也能向数据库写数据。同时，数据源不仅可来自FIX数据库，而且可以来自其他DDE应用程序或ODBC数据库，这些数据传输可以是双向的。 FIX软件中的历史趋势图能很方便地对历史数据进行存储、查询和打印等工作，FIX 软件提供灵活的报表功能，通过DDE方式、ODBC方式与其他应用程序读取数据，生成报表，采集到的数据历史趋势在FIX的历史显示画面中可以直观地显示出来，用棒状图和线状图显示历史趋势曲线和当前趋势曲线，可任意组合选择1条至8条实时和历史趋势图，显示在一幅画面上，并用不同颜色加以区分，历史趋势曲线和当前趋势曲线的时间跨度可以方便选择，操作人员能较方便地选择开始时间和结束时间进行曲线显示。我们还将历史数据进行统计分析。FIX的历史数据库内的数据可以直接输出为文本文件，将文本文件中的数据导入第三方的统计分析软件中去。 4、报警系统 FIX提供了报警系统，报警系统可用于生成、显示、存储报警和信息，并将报警和信息发送到网络上的任意节点，与FIX相连的打印机、磁盘文件、报警概要显示、报警历史窗口以及多媒体报警系统，把全厂生产系统中目前存在的故障，按故障发生时间任意排序、登记在数据库中，并在计算机上显示，对操作人员工作响应的故障，可按键屏蔽报警声音，未响应的故障持续发出声光报警，并用红色进行闪烁指示。 5、安全系统 安全系统包括基于用户的安全系统和系统安全性应用程序。基于用户的安全系统可保护FIX文件、重要的程序、操作显示画面和配方、数据库模块。系统安全性应用程序包括安全配置和登陆两种程序。在安全配置程序中可以设置节点的安全性为允许/不允许、创建用户和组的账号、分配用户使用程序和程序功能的权限、分配用户名和密码、分配安全区名等。为了保护数据库不受非法修改，FIX使用安全区的概念，可以把安全区看作是有着相同安全级别的一组数据库的模块，最多可定义254个不同的安全区。一旦节点有安全保护，操作人员必须访问登陆程序，输入姓名和密码。在登陆后，操作人员才能访问权限允许范围内的内容。FIX更能通过权限设置以阻止非法用户将系统强行推出、更改数据等恶意操作，保证了系统的可靠性和稳定性。为了确保系统安全，我们在组态软件中指定除FIX系统管理员外，其他任何授权用户只有观看的权限而没有修改的权限。 6、通过企业网共享数据 FIX监控软件具有网络功能，FIX是基于结点管理，只要物理上保持联接就可以自动寻找网络结点，不必人工设定，是第一个完全基于CLIENT/SERVER HMI软件，具有C/S架构软件的所有功能。七里浦水厂网络结构采用工业以太网构架，中控室采用双服务器，其中一台不工作不会影响整个系统运行，保证了系统的稳定性，在加药间、化验室、送水泵房、厂长室都设有安装了FIX软件的工作站，在各工作站都能看到整个水厂的生产情况。实现了网络数据充分共享。 投稿人：李全德计算机工程师 浙江省余姚市自来水有限公司 计算机中心主管 联系电话：（0574）62727550（0574）63163030传真0574-62727567 通讯地址：浙江省余姚市巍星路198号 邮编：315400 电子信箱:2000lqd@163.com