摘要：本文概括性論述了FIX32的基本體系構(gòu)架，闡述了FIX32組態(tài)軟件在水廠中的開(kāi)發(fā)、應(yīng)用及編制思路。
關(guān)鍵詞：FIX32； PLC； 過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)

1 概述

水廠自動(dòng)化是近十年來(lái)伴隨著高科技的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的，伴隨自動(dòng)控制技術(shù)，系統(tǒng)控制設(shè)備，機(jī)電儀表設(shè)備的發(fā)展及電腦的日益普及，水廠自動(dòng)化也有了高速的發(fā)展。目前我廠自動(dòng)化比較集中體現(xiàn)是在凈水工藝。其中涉及到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（如加氯機(jī)、投礬泵、閥門(mén)、水泵等），過(guò)程儀表（流量計(jì)、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(tái)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(tái)電腦的目的是一用一備。它們都與下位機(jī)PLC相連。其中一臺(tái)電腦還擔(dān)負(fù)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(duì)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(bào)警功能、報(bào)表功能等。

3 FIX32基本構(gòu)架

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

FIX與PLC之間的聯(lián)系稱(chēng)為I/O驅(qū)動(dòng)程式，不同的I/O驅(qū)動(dòng)程式支持特定PLC。其功能為從I/O裝置中讀寫(xiě)數(shù)據(jù)并與DIT進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。驅(qū)動(dòng)程式讀取的速率，稱(chēng)為詢(xún)答時(shí)間。

驅(qū)動(dòng)程式映象表（DIT）是節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存區(qū)，也就是I/O驅(qū)動(dòng)程式存放數(shù)據(jù)的地方。I/O驅(qū)動(dòng)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(kù)。SAC讀取的速率稱(chēng)為掃描速率。

3、過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)（PDB）

過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)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(gè)指令單元，可指定完成一個(gè)過(guò)程功能。相互連接的塊稱(chēng)為鏈，鏈可以執(zhí)行監(jiān)視或過(guò)程控制功能。在FIX32中創(chuàng)建塊可通過(guò)FIX32提供的數(shù)據(jù)庫(kù)建立程序功能模塊（Database Builder）來(lái)實(shí)現(xiàn)。

4、操作顯示：

當(dāng)數(shù)值進(jìn)入PDB中時(shí)，可用圖形化方式來(lái)顯示，圖片顯示器(VIEW)是一個(gè)應(yīng)用程式，它提供人機(jī)接口，是用來(lái)將數(shù)據(jù)通過(guò)圖形顯示出來(lái)。其可顯示報(bào)警信息、數(shù)據(jù)庫(kù)信息及點(diǎn)名稱(chēng)有關(guān)的信息細(xì)節(jié)。

總之，數(shù)據(jù)是通過(guò)I/O驅(qū)動(dòng)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(jié)從PDB中取得數(shù)值，并以圖形化顯示出來(lái)。這就是數(shù)據(jù)流程。同時(shí)，數(shù)據(jù)流程也可反向運(yùn)行，即數(shù)據(jù)由圖片顯示器，經(jīng)過(guò)PDB再到DIT中，I/O驅(qū)動(dòng)程式從DIT取得值后，再寫(xiě)入PLC中，完成對(duì)設(shè)備的控制。如圖2所示：

圖2 FIX32數(shù)據(jù)流程示意圖
4 開(kāi)發(fā)FIX32過(guò)程

1、與PLC相關(guān)的工作：

1)、在安裝FIX32開(kāi)發(fā)系統(tǒng)時(shí)，首先要確定好硬件設(shè)備(PLC)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程式(I/O driver)，每一個(gè)I/O driver只支持專(zhuān)門(mén)的硬件。我廠選用的是日本三菱A1S系列PLC，故配置ＭIT驅(qū)動(dòng)程式。

2)、在SCU(System Configuration)中的SCADA(Supervisory Control And Data AcQuisition)組態(tài)中進(jìn)行通道定義，即組態(tài)軟件與PLC的通訊路徑。設(shè)備定義，即組態(tài)軟件與PLC通訊設(shè)備。詢(xún)答記錄定義?熏 即填寫(xiě)ＭIT中的輪詢(xún)記錄來(lái)創(chuàng)建DIT(Drive Image Table)。

3)在SCU中進(jìn)行報(bào)警設(shè)定、任務(wù)組態(tài)、SQL定義、安全系統(tǒng)設(shè)定。

2、 過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)定義：

根據(jù)我廠的實(shí)際情況，共定義了620個(gè)點(diǎn)，包括顯示閥門(mén)開(kāi)、關(guān)等的開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)量寄存器塊(DR)，模擬量寄存器塊(AR)，計(jì)算塊(CA)，趨勢(shì)塊(TR)等。我們用開(kāi)關(guān)量寄存器塊(DR)，模擬量寄存器塊(AR)代替了開(kāi)關(guān)量輸出塊(DO)，模擬量輸出塊(AO)。其優(yōu)點(diǎn)是更快速的對(duì)PLC讀取或?qū)懭耄商^(guò)SAC，在圖片顯示器與DIT之間直接對(duì)傳。減少SAC的工作量，使詢(xún)答最優(yōu)化。缺點(diǎn)不能以數(shù)值作報(bào)警，不能進(jìn)行歷史資料收集，也不可作鏈結(jié)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(huà)面。我們共作出15個(gè)不同的畫(huà)面，包括投礬控制、投氯控制、反應(yīng)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(shí)時(shí)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(kù)的塊和鏈通過(guò)圖片動(dòng)態(tài)的反映出來(lái)。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(guò)程儀表中傳送的數(shù)據(jù)就清楚知道水質(zhì)的情況。

5、報(bào)表的制作：

首先要啟動(dòng)DDE SERVER程序，因?yàn)镕IX32是以DDE方式下，將FIX數(shù)據(jù)庫(kù)的資料輸出到Eｘcel中作成報(bào)表。而后在Eｘcel應(yīng)用程序的屬性中找到快捷方式在其中加入Startup.ｘla。接下來(lái)在Eｘcel的Report的菜單下進(jìn)行報(bào)表的編制，可進(jìn)行文本、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、時(shí)間、日期的鏈接，并可設(shè)定定時(shí)自動(dòng)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(bào)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(dòng)任務(wù)控制(Ｍission Control)下的歷史數(shù)據(jù)采集進(jìn)程(HTC)，才能進(jìn)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(guò)制作歷史曲線來(lái)尋找生產(chǎn)規(guī)律，從中獲得了很多有價(jià)值的方案。

7、報(bào)警功能：

按實(shí)際生產(chǎn)要求定義報(bào)警組態(tài)，并將需要報(bào)警的數(shù)據(jù)塊與動(dòng)畫(huà)特性相連，并通過(guò)PLC啟動(dòng)警鈴，達(dá)到報(bào)警提示的最佳效果。

8、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸：

是在組態(tài)軟件FIX32中啟動(dòng)SQL支持，并建立對(duì)應(yīng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì)所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)項(xiàng)目進(jìn)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(guò)相應(yīng)數(shù)據(jù)接口存放到本機(jī)的SQL服務(wù)器中，等候進(jìn)一步的處理。本地網(wǎng)遠(yuǎn)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(shí)撥入本機(jī)，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(xún)統(tǒng)計(jì)等。