FIX在聚乙烯催化剂生产装置监控系统中的应用

摘要：本文通过FIX6.1在聚乙烯催化剂生产装置监控系统中的成功应用实例，阐述了FIX在网络、报表、实时曲线、安全等方面的组态经验和应用体会。 关键词：FIX6.1；网络；报表；实时曲线；安全 Abstract：By using FIX6.1 successfully in the monitoring and control system for manufacturing device of polyethylene activator，this paper gives some configuration experience of FIX about network，report，real-time trend，security，etc． Key words：Fix6.1； Network；Report；Real-time trend；Security． 随着科学技术的不断进步，现代化工行业的生产技术、工艺过程日趋复杂，生产设备和装置的规模也不断扩大，生产自动化的要求越来越高。在这种形势下，对于一个自动控制系统而言，不但要求其现场控制器具有高可靠、高精度和全分散的特点，而且也要求其上位机监控软件具有强大的功能和友好的人机交互界面。而作为行业世界排名第一的FIX DMACS商品化程度高、成熟可靠，能够很出色地满足分布式监督控制和数据采集(SCADA)系统的模块化、分布式、多平台支持的技术要求，得到了工业界用户的广泛好评和特殊青睐。本文通过聚乙烯催化剂生产装置监控系统这一应用实例，对FIX DMACS产品——FIX6.1的应用技巧和心得体会加以阐述。 1. 应用背景介绍 本系统被控装置包括蒸馏塔4个、各种储罐12个，I/O点（AI、AO、DI、DO）1000余点，控制回路92个，分成HDPE CAT、LLDPE CAT等5条生产线。相应的，本监控系统由5个CAN现场总线控制网络构成，各CAN网络的上位机之间通过工控软件FIX6.1连成监控级局域网。FIX提供数据显示、过程监控、报警、历史趋势、实时趋势、报表、网络和安全等功能。 2. FIX网络 对网络的支持是FIX的强大功能之一。FIX把局域网中的每一台上位机作为一个节点，每一个节点可以和网上的其他各个节点通讯，但本地任务相互独立。某一节点的故障不会危及整个网络，既可实现资源共享，又为系统的可靠性提供了有力的支持。 本监控系统中将上位机的监控功能分配到10台上位机上，每两台属于一个CAN总线网络并互为备份，再通过以太网卡连接成具有10个节点的FIX网络。监控系统的公用信号（如蒸汽、氮气压力、热水、冷介质温度等）和相互关联的信号由某几个节点采集，再通过网络传送至其他节点，实现资源共享。 为了实现FIX网络，在硬件上本监控系统采用联想D-LINK 10M/100M自适应网卡；在软件上，采用TCP/IP协议，通过本地HOSTS文件映射IP地址，并在FIX系统配置（SCU）文件中进行网络组态。 3. 数据报表 FIX可以提供两种形式的报表：一种是通过DDE接口将FIX的实时或历史数据写入EXCEL电子表格；另一种是通过ODBC SQL接口将FIX的实时数据导入关系数据库如Microsoft Access、Oracle等。对于本监控系统而言，用户要求报表记录数据的时间长度（包括开始记录时间和停止记录时间）可随意改变，但数据记录时间间隔固定，因此选择了两种方案中的后者，并采用Microsoft Access关系数据库制作报表和图表。 为完成上述功能，需要进行以下几步： 1) 配置ODBC数据源 ODBC驱动器（ODBCAD32.exe）在Microsoft Office和Visual Bisic等软件中都有提供，一般存在于操作系统盘的Systerm或Systerm32路径下。 A. 运行该驱动器，选择MS Access Database作为用户数据源。 B. 配置Access数据源，创建或选择（如果已经存在的话）一个Access关系数据库文件（本监控系统中设置为c:\access\JYX.mdb）。该文件即是将要从FIX接受数据并生成报表的数据库。 C. 配置完毕，选择“确定”退出。 2) 在Access关系数据库文件中创建SQL命令表和SQL错误表 SQL命令表用来存放FIX与Access数据库通讯的命令，用户需要将所有用到的SQL命令写入该表；SQL错误表则用来保存每条SQL命令执行时所产生的错误，以便调试。SQL错误表的格式需要自行建立，但错误的记录由FIX自动完成。本监控系统中在JYX.mdb中创建的两个表SQLLIB和SQLERR如图1和图2所示。 SQL命令表SQLLIB SQL错误表SQLERR 3) 配置FIX的SCU文件 在SCU文件的SQL帐户中增加MS Access Database组态帐户，并对其进行如下图所示的配置。 SQL任务配置 4) 在FIX实时数据库中建立SQD和SQT块 SQD块定义需要报表的数据点名，SQT块定义将SQD块中的数据传送到Access数据库的触发条件。本控制系统鉴于数据记录时间间隔固定的要求，SQT块采用时间事件触发方式，数据以定义好的事件周期追加到Access数据表；鉴于记录数据时间长度可变的要求，SAC（Scan, Alarm, and Control）初始方式选择手动方式，通过人工改变SQT块的A_AUTO域来启动和停止SQT块触发，以确定开始记录和停止记录的时刻。 4. 实时曲线 实时曲线提供数据在短期内的变化趋势。将PID控制回路的PV、SP和OP值加入实时曲线的笔组，参考三者的变化趋势对调整PID控制参数很有帮助。聚乙烯催化剂生产装置监控系统中温度、压力、流量等模拟量均采用PID控制，因此在FIX的人机界面中提供了很多实时曲线。但需要注意的是，如果笔组中用AI块，则当画面切换以后已有的曲线会消失，曲线从当前时刻起重新绘制。 为了保持曲线的不间断性，在本监控系统中采用如下方案：将需要绘制实时曲线的AI块链接一个TR类型的后续块，以此TR块作为实时曲线的笔组即可解决画面切换原有曲线清除的现象。 5. 安全 本监控软件提供两方面的保护措施： A. 启动SCU的安全组态，设置客人、操作员和工程师3种权限，分别赋予不同级别的安全区域和应用特性。 B. 设置运行环境保护，对〈Ctrl〉〈Alt〉〈Del〉快捷键的使用，任务切换，标题栏和菜单栏的使用，右键弹出菜单等全部予以禁止。 通过上述两方面的保护，即可保证用户在其被授予的权限内，不会破坏监控软件的组态。 6. 小结 在聚乙烯催化剂生产装置监控系统投产至今8个月的时间里，系统一切正常，尤其是监控软件部分，以其画面生动逼真并贴近现场、操作简便安全、报表打印灵活方便等诸多优点得到了用户的高度好评，也充分证明了FIX软件功能强大可靠且处于行业之首的实力。 参考文献 1. 美国Intellution公司. FIX用户手册 2. 应用ODBC技术实现数据库系统的互连.高存宝等著. 计算机系统应用.1997 3. Access 2000应用高手速成. 万维计算机图书编写组. 机械工业出版社. 2000 作者简介：陈晓侠，现任教于大连铁道学院电气信息分院，硕士研究生。主要研究方向为现场总线工业控制系统的研究与应用。 大连铁道学院三合仪表开发公司 116028 陈晓侠 Tel：0411-4106961 Email：xiaoxchen@163.net