引言
工業(yè)控制組態(tài)軟件是可以從PLC、現(xiàn)場儀表等設備中實時采集數(shù)據(jù)、發(fā)出控制指令并監(jiān)控系統(tǒng)正常運行的一種軟件包。它能充分利用Windows強大的圖形編輯功能，以動畫的方式顯示監(jiān)控設備的運行狀態(tài)，方便地構成監(jiān)控畫面和實現(xiàn)控制功能，為工業(yè)監(jiān)控軟件的開發(fā)提供了十分便利的軟件開發(fā)平臺，大大提高了軟件開發(fā)的效率和可靠性，因此在工業(yè)控制領域得到了廣泛的應用。美國Intellution公司開發(fā)的Ifix3.5正是這類工業(yè)自動化通用組態(tài)軟件之一。
Ifix3.5是運行在Windows2000、Windows NT4.0環(huán)境下的全中文界面組態(tài)軟件，它集成了目前國內外流行的PLC的設備驅動程序，能方便快捷地設計出符合現(xiàn)場要求的工控軟件。此外，Ifix3.5也提供了與其他PC應用程序（如Excel、VB）進行DDE交換的功能，因此可以方便地設計出各種報表（包括日報表、班報表、月報表等）。另一方面，Ifix3.5也可以組成網(wǎng)絡，通過TCP/IP協(xié)議與多個遠程節(jié)點進行數(shù)據(jù)交換。
基于Ifix3.5強大的圖形功能和報表功能，筆者為武漢石油化工廠設計出了一套基于Ifix3.5的計算機監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)顯示與記錄、各種報表的生成、報警輸出等功能。
系統(tǒng)硬件
如圖1所示，本系統(tǒng)的總體結構是上、下位機結構。以PC機作為上位機，在PC機中插入一塊SA85通訊卡，由它完成PC機與下位PLC機的數(shù)據(jù)交換。上位機選用研華公司生產(chǎn)的IPC850工控機，Ifix3.5作為人機交互的組態(tài)軟件完成畫面顯示和報表、報警輸出等功能。
圖1 控制系統(tǒng)硬件結構示意圖
下位機選用的是施耐德公司生產(chǎn)的Quantum系列PLC，它完成整個PP制氮站計算機控制系統(tǒng)的控制功能。為了系統(tǒng)安全，筆者選用了2臺上位機，都插入SA85通訊卡并通過專用電纜與分支器連接，分支器再與下位機PLC的MB+接口連接，這樣就能實現(xiàn)整個系統(tǒng)的雙機熱備份。
控制系統(tǒng)的軟件設計和組態(tài)
完成系統(tǒng)硬件設計以后，再進行系統(tǒng)軟件設計。上位機的監(jiān)控軟件采用Ifix3.5組態(tài)軟件開發(fā)，它可以直接讀寫PLC所有的變量，對采集到的實時數(shù)據(jù)進行監(jiān)控;它可以連續(xù)監(jiān)視設備，就設備任何故障的報警以文字、圖形、聲音等方式通知操作人員;它還可以將報警信息、登錄信息、交接班信息等寫入數(shù)據(jù)庫中，以備日后查詢。為此，設計了如圖2所示的畫面結構。
圖2 組態(tài)畫面的結構
軟件設計方案如下：
（1） 應用Ifix的繪圖工具箱實現(xiàn)工藝流程畫面的設計。主要有系統(tǒng)總貌、空壓機、預冷系統(tǒng)、液冷儲存、純化系統(tǒng)、分餾塔、分餾塔1、分餾塔2、膨脹機、報警、報表等10個畫面。
（2） 應用Ifix的數(shù)據(jù)庫編輯器輸入PLC的I/O點。
（3） 實現(xiàn)工藝流程畫面上顯示量與數(shù)據(jù)庫中PLC I/O點的數(shù)據(jù)連接。
（4） 用Ifix的圖表工具箱實現(xiàn)歷史趨勢畫面的設計。每個歷史趨勢畫面上都有7～8個重要參數(shù)的歷史曲線，并能實時監(jiān)測生產(chǎn)過程的重要數(shù)據(jù)。
（5） 按鈕的腳本程序以完成畫面切換、參數(shù)設定及控制、工作方式切換等功能。
（6） 建立報表數(shù)據(jù)庫并編輯腳本程序完成系統(tǒng)的報表功能。
（7） 編制裝置實時參數(shù)報表，完成以下各參數(shù)的報表功能，實時參數(shù)8小時存盤一次，存盤數(shù)據(jù)保存一個月，并隨時能用外設打印。
（8） 編制成本核算報表（交班前15分鐘統(tǒng)計），實現(xiàn)氮氣、凈化氣、非凈化風、循環(huán)水參數(shù)累積量的統(tǒng)計。
監(jiān)控系統(tǒng)的主畫面如圖3所示：
圖3 監(jiān)控系統(tǒng)的主畫面
結束語
本文詳細講述了用Ifix3.5組態(tài)軟件為武漢石油化工廠改造PP制氮站上位機監(jiān)控系統(tǒng)的過程。該廠用2臺S5-115 PLC控制主要料倉的日常工作。該系統(tǒng)通過實時采集每一臺PLC的數(shù)據(jù)，能夠實時監(jiān)控各個料倉工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并用圖形畫面表示出來，此外還能夠收集相應數(shù)據(jù)進行歸檔形成報表，建立報表數(shù)據(jù)庫和報警數(shù)據(jù)庫。本次改造的技術難點在通訊組態(tài)的設置，一旦通訊組態(tài)正確，新增加的上位機能與 PLC通訊后，其他的工作也就好完成了。本系統(tǒng)改造完成以后，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，極大地方便了用戶的操作，得到了用戶的好評。
