摘要：本文概括性論述了FIX32的基本體系構架，闡述了FIX32組態(tài)軟件在水廠中的開發(fā)、應用及編制思路。
關鍵詞：FIX32； PLC； 過程數(shù)據(jù)庫

1 概述

水廠自動化是近十年來伴隨著高科技的發(fā)展應運而生的，伴隨自動控制技術，系統(tǒng)控制設備，機電儀表設備的發(fā)展及電腦的日益普及，水廠自動化也有了高速的發(fā)展。目前我廠自動化比較集中體現(xiàn)是在凈水工藝。其中涉及到現(xiàn)場設備（如加氯機、投礬泵、閥門、水泵等），過程儀表（流量計、SCD儀、濁度儀、PH儀等）、PLC、工控組態(tài)軟件。我廠使用的PLC模塊為日本三菱公司A1S系列，工控軟件使用Intellution公司的FIX32 V6.15版本。

2 FIX32使用情況

在水廠中心控制室的我們放置了兩臺電腦，操作系統(tǒng)為WIＮDOWS ＮT，各裝有一套工控組態(tài)軟件FIX32 V6.15版本，兩臺電腦的目的是一用一備。它們都與下位機PLC相連。其中一臺電腦還擔負著向總公司調(diào)度室傳輸生產(chǎn)數(shù)據(jù)的作用。如圖1所示：

圖1 FIX32使用狀況
工控組態(tài)軟件FIX32基本功能：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)取數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)管理是指對所取得的數(shù)據(jù)具有控制和處理的能力，其中包括圖形顯示、數(shù)據(jù)監(jiān)控、報警功能、報表功能等。

3 FIX32基本構架

1、數(shù)據(jù)處理：FIX與硬件設備（以PLC為典型）相連，通過流程處理從PLC中取得數(shù)據(jù)。
2、I/O驅(qū)動程式（I/O Driver），驅(qū)動程式映象表（DIT），掃描、報警和控制（SAC）。

FIX與PLC之間的聯(lián)系稱為I/O驅(qū)動程式，不同的I/O驅(qū)動程式支持特定PLC。其功能為從I/O裝置中讀寫數(shù)據(jù)并與DIT進行數(shù)據(jù)交換。驅(qū)動程式讀取的速率，稱為詢答時間。

驅(qū)動程式映象表（DIT）是節(jié)點的內(nèi)存區(qū)，也就是I/O驅(qū)動程式存放數(shù)據(jù)的地方。I/O驅(qū)動程式將定期更新DIT內(nèi)的數(shù)據(jù)。

SAC主要作用是從DIT中取出數(shù)據(jù)；傳送數(shù)據(jù)到流程數(shù)據(jù)庫。SAC讀取的速率稱為掃描速率。

3、過程數(shù)據(jù)庫（PDB）

過程數(shù)據(jù)庫是FIX32的核心，由流程控制邏輯回路組成。描述形式是塊（Block）和鏈(Chain)，塊是流程中的一個指令單元，可指定完成一個過程功能。相互連接的塊稱為鏈，鏈可以執(zhí)行監(jiān)視或過程控制功能。在FIX32中創(chuàng)建塊可通過FIX32提供的數(shù)據(jù)庫建立程序功能模塊（Database Builder）來實現(xiàn)。

4、操作顯示：

當數(shù)值進入PDB中時，可用圖形化方式來顯示，圖片顯示器(VIEW)是一個應用程式，它提供人機接口，是用來將數(shù)據(jù)通過圖形顯示出來。其可顯示報警信息、數(shù)據(jù)庫信息及點名稱有關的信息細節(jié)。

總之，數(shù)據(jù)是通過I/O驅(qū)動程式從PLC中取得并傳送到DIT表，然后SAC從DIT表中讀取數(shù)據(jù)傳送到PDB中，再鍵結從PDB中取得數(shù)值，并以圖形化顯示出來。這就是數(shù)據(jù)流程。同時，數(shù)據(jù)流程也可反向運行，即數(shù)據(jù)由圖片顯示器，經(jīng)過PDB再到DIT中，I/O驅(qū)動程式從DIT取得值后，再寫入PLC中，完成對設備的控制。如圖2所示：

圖2 FIX32數(shù)據(jù)流程示意圖
4 開發(fā)FIX32過程

1、與PLC相關的工作：

1)、在安裝FIX32開發(fā)系統(tǒng)時，首先要確定好硬件設備(PLC)的設備驅(qū)動程式(I/O driver)，每一個I/O driver只支持專門的硬件。我廠選用的是日本三菱A1S系列PLC，故配置ＭIT驅(qū)動程式。

2)、在SCU(System Configuration)中的SCADA(Supervisory Control And Data AcQuisition)組態(tài)中進行通道定義，即組態(tài)軟件與PLC的通訊路徑。設備定義，即組態(tài)軟件與PLC通訊設備。詢答記錄定義?熏 即填寫ＭIT中的輪詢記錄來創(chuàng)建DIT(Drive Image Table)。

3)在SCU中進行報警設定、任務組態(tài)、SQL定義、安全系統(tǒng)設定。

2、 過程數(shù)據(jù)庫定義：

根據(jù)我廠的實際情況，共定義了620個點，包括顯示閥門開、關等的開關量輸入塊(DI)，流量、溫度、濁度等的模擬量輸入塊(AI)，控制輸出量的開關量寄存器塊(DR)，模擬量寄存器塊(AR)，計算塊(CA)，趨勢塊(TR)等。我們用開關量寄存器塊(DR)，模擬量寄存器塊(AR)代替了開關量輸出塊(DO)，模擬量輸出塊(AO)。其優(yōu)點是更快速的對PLC讀取或?qū)懭耄商^SAC，在圖片顯示器與DIT之間直接對傳。減少SAC的工作量，使詢答最優(yōu)化。缺點不能以數(shù)值作報警，不能進行歷史資料收集，也不可作鏈結的一部分。

3、圖片的制作：

利用FIX32提供的工具箱和顏色箱，在Draw程序下，可作出逼真的畫面。我們共作出15個不同的畫面，包括投礬控制、投氯控制、反應沉淀、濾池監(jiān)控、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)曲線等。

4、顯示：

利用FIX32的VIEW程序，可顯示含有實時數(shù)據(jù)的圖片，它提供了命令與圖建立的聯(lián)系，將數(shù)據(jù)庫的塊和鏈通過圖片動態(tài)的反映出來。讓操作員座在電腦旁就了解生產(chǎn)工序發(fā)生了什么變化，從過程儀表中傳送的數(shù)據(jù)就清楚知道水質(zhì)的情況。

5、報表的制作：

首先要啟動DDE SERVER程序，因為FIX32是以DDE方式下，將FIX數(shù)據(jù)庫的資料輸出到Eｘcel中作成報表。而后在Eｘcel應用程序的屬性中找到快捷方式在其中加入Startup.ｘla。接下來在Eｘcel的Report的菜單下進行報表的編制，可進行文本、實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、時間、日期的鏈接，并可設定定時自動打印。

我廠根據(jù)生產(chǎn)情況將部分生產(chǎn)數(shù)據(jù)作成報表，每六分鐘記錄一次。

6、歷史曲線：

在用多筆曲線制作好所需的歷史曲線后，先要定義歷史數(shù)據(jù)采集(Historical assign)將所要制作曲線的數(shù)據(jù)塊都增加到歷史數(shù)據(jù)采集組中，而后啟動任務控制(Ｍission Control)下的歷史數(shù)據(jù)采集進程(HTC)，才能進行歷史曲線的顯示。我廠將流量、壓力、PH值、濁度、余氯等數(shù)值都通過制作歷史曲線來尋找生產(chǎn)規(guī)律，從中獲得了很多有價值的方案。

7、報警功能：

按實際生產(chǎn)要求定義報警組態(tài)，并將需要報警的數(shù)據(jù)塊與動畫特性相連，并通過PLC啟動警鈴，達到報警提示的最佳效果。

8、遠程數(shù)據(jù)傳輸：

是在組態(tài)軟件FIX32中啟動SQL支持，并建立對應關系數(shù)據(jù)庫，并對所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)項目進行命令編制。在中控監(jiān)控程序中，使用程序獲取數(shù)據(jù)，并做一些格式化，通過相應數(shù)據(jù)接口存放到本機的SQL服務器中，等候進一步的處理。本地網(wǎng)遠端編制的監(jiān)視程序就是從這里取數(shù)據(jù)的。調(diào)度室的軟件定時撥入本機，登錄到SQLSEVER，把未傳送的數(shù)據(jù)取走，并存放到調(diào)度室電腦里的SQLSEVER中，方便以后數(shù)據(jù)歷史查詢統(tǒng)計等。