FIX32工控組態軟件的介紹及其在陽江電力局的應用

摘　要：介紹FIX32 DMACS工控組態軟件的基本體系結構和人機接口，在此基礎上闡述如何使用FIX 32軟件開發陽江電力局調度自動化系統。

關鍵詞：數據采集監控節點 驅動程度映象表 掃描報警控制 鏈接

　 FIX32 DMACS（Fully Integrated Control System—Distributed Manufacturing Automationand Cont rol Software）是全面集成控制系統———分布式制造自動化和控制軟件，該軟件包括數據采集 ，數據管理和集成3個基本功能。由于其各方面的顯著優點，已被廣泛應用在工礦企業如石油、化工、電力、能源等領域。

　 數據采集是從現場獲取數據并進行處理的能力。

　 數據管理包括由SAC（掃描、報警、控制程度）從DIT（驅動程序映象表）讀數據，進行處理并送到數據庫以及由內部數據庫訪問函數讀數據，并傳達到需要的應用。

　 在數據采集與管理的基礎上可實現數據的全面集成，包括一系列如監視、控制等重要功能。

1　FIX32的體系結構

　　1．1　過程硬件設備　
　　FIX32軟件使用的實時數據來自現場。包括遠程監控終端RTU、IED（智能儀表）或另外一些輸入輸出設備 。

　　1．2　輸入－輸出驅動程度
　　也叫輪詢任務。它不斷地從輸入輸出設備讀數據并送到驅動程序映象表的地址里。

　　1．3　驅動程序映象表
　　可以把它看成是內存中的一個區域，被劃分為許多“郵箱”，由輸入輸出驅動程序創建和維護。其中每個郵箱稱為一個記錄，每個記錄可以裝一個或連續的數據點。驅動程序根據用戶設置的通信參數及輪詢時間等信息創建和維護驅動程序映象表。

　　1．4　過程數據庫
　　它是FIX32的心臟。由流程控制邏輯回路組成。描述形式是塊（Bolck）和鏈（Chain）。一個塊是一組被編碼能實現具體任務的控制指令，一個鏈是一串連接在一起能創建控制回路的“塊”序列。例如你想從輸入輸出設備讀數據，經過計算后寫回到該輸入輸出設備，則執行這一策略的鏈可以是模擬輸入塊（AI）、計算塊（CA）、模擬輸出塊（AO）。

　　1．5　掃描、報警、控制程序
　　它是一個運行在SCADA（數據采集監控）節點上的系統任務。它負責從驅動程序映象表中讀數據,進行處理并傳送到過程數據庫中。

　　1．6　內部數據庫訪問軟件
　　從本地或遠程數據庫讀數據，并把它們傳送到需要的應用當中，當然，數據也可以被寫回過程硬件 。

　　1．7　FIX32軟件的核心內容
　　輸入－輸出驅動程序、SAC程序、過程數據庫組成了FIX32 DMACS軟件的數據采集和管理功能。一個SCADA節點就是一個有過程數據庫、運行輸入－輸出驅動程序和SAC程序的單元。在此基礎上FIX32實現數據的全面集成。它是FIX32軟件的核心內容，主要包括監視、報警、控制、保存和歸檔數據、生成和打印報告以及用繪圖和視點創建數據的諸多顯示形式等內容。

2　FIX32 DMACS的人機接口

　 當采集到數據并送入通道后，就能夠以各種方式對數據進行集成和描述了。FIX32在現場最重要的應用是提供“流程窗口”。這種通過與計算機打交道來了解流程中發生了什么的設計就是眾所周知的人機界面。FI X32的人機界面主要體現在圖像應用上。主要由Draw和View程序組成。它們提供大屏幕以及豐富易用的格式來顯示流程數據。　

　　a）Draw程序：是以某種格式設計實時數據顯示的畫圖程序。它提供諸多工具，使設計者能方便美觀地設計出各種顯示畫面。

　　b）View程序：是顯示用Draw程序畫出來的圖形的應用程序，它提供命令建立聯系。當建立了數據庫，就可以用Draw來設計流程數據的圖形。之后，操作員用View程序對圖形進行顯示。

　　圖像應用的核心是它能夠訪問數據庫的數據。為直接顯示數據，圖像應用提供了各種“Links”。它顯示系統數據或流程數據，并具有多種形式，如棒圖、多筆圖、時間信息、系統信息等。當然操作人員也可以用“Links”把數據寫回數據庫。并可以控制一些動畫特性，例如平移、側移、流動、上升 、下降、旋轉等，使流程圖看起來豐富多彩，容易理解。

3　創建命令語言

　　命令語言是強有力的開發工具，它通過指令來實現任務。命令語言把這些指令保存在一系列的命令和參數中。FIX32在View下按要求執行這些命令。正如其他語言一樣。FIX32軟件的命令語言可以做許多工作。例如：對數據庫的塊進行控制，對文件進行操作、管理報警、自動運行其他一些應用如Excel等等。

4　FIX32開發應用

　　本文主要以創建流程數據庫作為開發FIX32應用的突破口，以期達到快速使用FIX32軟件的目的。

　 數據庫由Blocks和Chains組成，它能夠完成許多工作，如：直接從驅動程序表接收數據；按指令操作數據；比較當前值和閥值，如果超過閥值則報警；在規定范圍內進行數據采集；實現計算任務；向驅動程序映象表輸出結果。

　 在FIX32中創建數據庫的塊是件很容易的事。通過打開塊對話框，用戶輸入塊的名字，規定從哪里接收值，向何處發送值，是否操作數據，對臨界值或一般數據庫的改變怎樣反應等，就可以完成一個塊的創建過程。之后，把創建的塊鏈接起來構成數據庫的鏈，每個鏈實現流程規定的動作。一個數據庫就是由許多鏈組成的。創建了鏈之后，SAC程序就在規定的時間內處理每個塊里的指令。

　 那么，一個設計人員在建庫之前需做些什么呢？首先，我們需要收集與流程有關的信息，包括流程圖、驅動程序映象表地址表、報警限、輸入輸出硬件值的范圍等。下面通過對一個電力系統調度自動化設計來介紹利用FIX32軟件的開發步驟：

　　a）對流程取樣分析，為FIX32制定具體的處理和監測任務；
　　b）設計一個流程鏈；
　　c）分析例程；
　　d）為例程設計自動策略；
　　e）為例程寫自動化算法；
　　f）把塊類型與流程各步匹配起來；　
　　g）對例程的鏈繪制流程圖。

5　應用實例

　　陽江電力調度自動化系統Newscope－21應用FIX32軟件作為開發平臺，在FIX32軟件的基礎上，采用C/S（客戶/服務器）＋B/S（瀏覽器/服務器）模式，經過二次開發，構成了一套功能齊全、先進可靠的SCADA系統，為陽江電網的安全運行起了強有力的保障作用。

　　系統前端采用2套通信處理器，一端與RTU相連，另一端分別接2臺專用服務器構成數據采集，控制及系統服務部分，雙服務器實現雙機熱備用，自動切換。2臺調度工作站供調度員實時監控。1臺Web Server專用服務器提供Web瀏覽服務及SQL Server服務。3臺局長終端和1臺調度所長終端實現Web瀏覽方式。針式打印機為事故打印機，激光打印機為報表打印機。

6　結束語

　　FIX32 DMACS是一個優秀的工控組態軟件，它易于開發，便于現場數據采集和管理。要進一步發揮其作用，關鍵在于我們對這軟件的了解深度并且在實踐中如何具體地運用它。