摘 要 本文對(duì)美國(guó)INTLLUTION 公司開發(fā)的FIX軟件以及浙江省余姚市自來水有限公司七里浦水廠的自動(dòng)化工藝作了簡(jiǎn)單介紹，并就FIX軟件中針對(duì)水處理行業(yè)的特點(diǎn)從高性能的I/O驅(qū)動(dòng)程序、FIX 數(shù)據(jù)庫(kù)功能、圖形界面應(yīng)用程序、報(bào)警系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、數(shù)據(jù)共享等幾個(gè)方面進(jìn)行了論述。
關(guān)鍵詞 軟件 自動(dòng)化 驅(qū)動(dòng)程序 數(shù)據(jù)庫(kù)
一、 FIX組態(tài)軟件簡(jiǎn)介
美國(guó)INTLLUTION公司開發(fā)的FIX軟件是一個(gè)基于WINDOWS環(huán)境下，32位元數(shù)據(jù)采集和控制軟件包，F(xiàn)IX軟件獨(dú)一無二的分布式客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，使用戶可以在企業(yè)的不同層次都很方便地獲得現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)信息，并通過硬件加密鎖使系統(tǒng)運(yùn)行更為可靠。使用FIX時(shí)首先建立數(shù)據(jù)庫(kù)文件，繪制靜態(tài)工藝畫面，然后再通過LINK命令建立動(dòng)態(tài)連接，使數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)與靜態(tài)工藝畫面動(dòng)態(tài)地連接起來，最后通過應(yīng)用程序運(yùn)行顯示?！ ?/p>
二、 七里浦水廠自動(dòng)化工藝簡(jiǎn)介
浙江省余姚市自來水有限公司七里浦水廠總設(shè)計(jì)能力為8萬噸/日，水處理工藝流程如下：
水廠水源取自梁輝水庫(kù)和四明湖水庫(kù)，水庫(kù)源水經(jīng)穩(wěn)壓井穩(wěn)壓配水，輸送到凈水廠廠區(qū)預(yù)加氯和加礬后，經(jīng)管式靜態(tài)混合器混合，再經(jīng)過折板反應(yīng)池和平流池進(jìn)入氣水反沖洗濾池，過濾后的清水再后加氯工藝流入清水池，清水池的水通過出水管流入送水泵房吸水井，最后送水泵房從吸水井把水送入管網(wǎng)。制水工藝實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化主要是對(duì)工藝中的加藥和過濾過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，從而降低電耗、藥耗和人工成本，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，增加經(jīng)濟(jì)效益，并為水廠工作穩(wěn)定、可靠和水質(zhì)優(yōu)良提供重要保證?！ ?/p>
三、 FIX軟件在水廠自動(dòng)化監(jiān)控中的應(yīng)用
我們對(duì)現(xiàn)今流行的幾種監(jiān)控軟件(INTELLUTION 公司的FIX，GE公司的CIMPLICITY，WINDERWARE公司的INTOUCH，SIEMENS公司的WINCC)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)FIX軟件針對(duì)水處理行業(yè)有獨(dú)到之處：100%的數(shù)據(jù)完整性和安全性；快速、方便和經(jīng)濟(jì)的數(shù)據(jù)采集；作為ACTIVE控件的報(bào)警總匯，可根據(jù)報(bào)警條件進(jìn)行操作員BP機(jī)呼叫；可以通過企業(yè)網(wǎng)和因特網(wǎng)共享信息；符合行業(yè)規(guī)定；完全的報(bào)表支持，可自定義模塊，可通過EXCEL，CRYSTAL REPORTS或ODBC生成報(bào)表；可以遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制等特性；通過分析比較，我們選用FIX軟件作為七里浦水廠自動(dòng)化監(jiān)控的組態(tài)軟件。下就FIX組態(tài)軟件某些功能的具體應(yīng)用舉例如下：
1、 FIX中高性能的I/O驅(qū)動(dòng)程序
I/O驅(qū)動(dòng)程序軟件從I/O設(shè)備中讀取數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)傳入驅(qū)動(dòng)程序映射表（DIT）地址中。我們七里浦水廠一期工程自動(dòng)化采用2個(gè)西門子S7-300PLC，一個(gè)用于濾池控制，濾池PLC通過采集濾池濾格水位、沖洗時(shí)間等信號(hào)，實(shí)現(xiàn)濾池恒水位、恒濾速過濾控制，另一個(gè)用于加藥控制，加藥控制PLC通過采集源水和濾后水流量、水質(zhì)等信號(hào)，實(shí)現(xiàn)加濾、加礬的自動(dòng)控制過程。采集水位等傳感器或控制器的一次或二次儀表將數(shù)據(jù)送入PLC，F(xiàn)IX軟件提供與PLC的接口，把采集數(shù)據(jù)從PLC中讀出，并把數(shù)據(jù)傳入驅(qū)動(dòng)程序映射表（DIT）中，F(xiàn)IX高性能的I/O驅(qū)動(dòng)程序有許多高級(jí)功能：自動(dòng)通信錯(cuò)誤檢測(cè)、信號(hào)調(diào)節(jié)、報(bào)告、恢復(fù)、支持冗余通信等功能。這些高級(jí)功能保證了采集數(shù)據(jù)的完整性，使系統(tǒng)處于安全、穩(wěn)定的環(huán)境下，另外，F(xiàn)IX軟件可以同時(shí)支持8個(gè)不同類型設(shè)備的I/O驅(qū)動(dòng)程序在一個(gè)節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，大大增加了系統(tǒng)構(gòu)建的靈活性?！ ?/p>
2、FIX數(shù)據(jù)庫(kù)
FIX數(shù)據(jù)庫(kù)可以驅(qū)動(dòng)程序映射表中檢索數(shù)據(jù)，處理過程數(shù)據(jù)（包括指令），與用戶設(shè)置數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，輸出值返回到驅(qū)動(dòng)程序映射表中?？稍谥行挠?jì)算機(jī)上通過實(shí)時(shí)事件檢索進(jìn)行歷史事件檢查，能進(jìn)行數(shù)字量的計(jì)算，如電量總和，單位輸水電耗，上下限值的判斷等。FIX軟件的數(shù)據(jù)點(diǎn)管理是獨(dú)立于畫面運(yùn)行的，直接反映現(xiàn)場(chǎng)信息，數(shù)據(jù)點(diǎn)一經(jīng)設(shè)定，就可以立即反映現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)。
3、圖形界面應(yīng)用程序
FIX最重要的功能是為用戶提供一個(gè)可視化的窗口進(jìn)行過程信息處理。FIX在用戶屏幕上提供的圖形化過程信息包括：原始數(shù)據(jù)、報(bào)警、計(jì)算數(shù)據(jù)、變量子符串、點(diǎn)信息、趨勢(shì)報(bào)警或變量狀態(tài)。圖形應(yīng)用程序的核心是從數(shù)據(jù)庫(kù)訪問信息。為了直接顯示數(shù)據(jù)，圖形應(yīng)用程序提供了多樣性的鏈接方式。鏈接可以有多種格式及配置的靈活選擇，對(duì)系統(tǒng)或過程數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。操作人員使用鏈接也能向數(shù)據(jù)庫(kù)寫數(shù)據(jù)。同時(shí)，數(shù)據(jù)源不僅可來自FIX數(shù)據(jù)庫(kù)，而且可以來自其他DDE應(yīng)用程序或ODBC數(shù)據(jù)庫(kù)，這些數(shù)據(jù)傳輸可以是雙向的?！ ?
FIX軟件中的歷史趨勢(shì)圖能很方便地對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、查詢和打印等工作，F(xiàn)IX軟件提供靈活的報(bào)表功能，通過DDE方式、ODBC方式與其他應(yīng)用程序讀取數(shù)據(jù)，生成報(bào)表，采集到的數(shù)據(jù)歷史趨勢(shì)在FIX的歷史顯示畫面中可以直觀地顯示出來，用棒狀圖和線狀圖顯示歷史趨勢(shì)曲線和當(dāng)前趨勢(shì)曲線，可任意組合選擇1條至8條實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)圖，顯示在一幅畫面上，并用不同顏色加以區(qū)分，歷史趨勢(shì)曲線和當(dāng)前趨勢(shì)曲線的時(shí)間跨度可以方便選擇，操作人員能較方便地選擇開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間進(jìn)行曲線顯示。我們還將歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。FIX的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù)可以直接輸出為文本文件，將文本文件中的數(shù)據(jù)導(dǎo)入第三方的統(tǒng)計(jì)分析軟件中去?！ ?/p>
4、報(bào)警系統(tǒng)
FIX提供了報(bào)警系統(tǒng)，報(bào)警系統(tǒng)可用于生成、顯示、存儲(chǔ)報(bào)警和信息，并將報(bào)警和信息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上的任意節(jié)點(diǎn)，與FIX相連的打印機(jī)、磁盤文件、報(bào)警概要顯示、報(bào)警歷史窗口以及多媒體報(bào)警系統(tǒng)，把全廠生產(chǎn)系統(tǒng)中目前存在的故障，按故障發(fā)生時(shí)間任意排序、登記在數(shù)據(jù)庫(kù)中，并在計(jì)算機(jī)上顯示，對(duì)操作人員工作響應(yīng)的故障，可按鍵屏蔽報(bào)警聲音，未響應(yīng)的故障持續(xù)發(fā)出聲光報(bào)警，并用紅色進(jìn)行閃爍指示。
5、安全系統(tǒng)
安全系統(tǒng)包括基于用戶的安全系統(tǒng)和系統(tǒng)安全性應(yīng)用程序?；谟脩舻陌踩到y(tǒng)可保護(hù)FIX文件、重要的程序、操作顯示畫面和配方、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊。系統(tǒng)安全性應(yīng)用程序包括安全配置和登陸兩種程序。在安全配置程序中可以設(shè)置節(jié)點(diǎn)的安全性為允許/不允許、創(chuàng)建用戶和組的賬號(hào)、分配用戶使用程序和程序功能的權(quán)限、分配用戶名和密碼、分配安全區(qū)名等。為了保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)不受非法修改，F(xiàn)IX使用安全區(qū)的概念，可以把安全區(qū)看作是有著相同安全級(jí)別的一組數(shù)據(jù)庫(kù)的模塊，最多可定義254個(gè)不同的安全區(qū)。一旦節(jié)點(diǎn)有安全保護(hù)，操作人員必須訪問登陸程序，輸入姓名和密碼。在登陸后，操作人員才能訪問權(quán)限允許范圍內(nèi)的內(nèi)容。FIX更能通過權(quán)限設(shè)置以阻止非法用戶將系統(tǒng)強(qiáng)行推出、更改數(shù)據(jù)等惡意操作，保證了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。為了確保系統(tǒng)安全，我們?cè)诮M態(tài)軟件中指定除FIX系統(tǒng)管理員外，其他任何授權(quán)用戶只有觀看的權(quán)限而沒有修改的權(quán)限?！ ?/p>
6、通過企業(yè)網(wǎng)共享數(shù)據(jù)
FIX監(jiān)控軟件具有網(wǎng)絡(luò)功能，F(xiàn)IX是基于結(jié)點(diǎn)管理，只要物理上保持聯(lián)接就可以自動(dòng)尋找網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)，不必人工設(shè)定，是第一個(gè)完全基于CLIENT/SERVER HMI軟件，具有C/S架構(gòu)軟件的所有功能。七里浦水廠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用工業(yè)以太網(wǎng)構(gòu)架，中控室采用雙服務(wù)器，其中一臺(tái)不工作不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在加藥間、化驗(yàn)室、送水泵房、廠長(zhǎng)室都設(shè)有安裝了FIX軟件的工作站，在各工作站都能看到整個(gè)水廠的生產(chǎn)情況。實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)充分共享?！ ?
