引言

工業控制組態軟件是可以從PLC、現場儀表等設備中實時采集數據、發出控制指令并監控系統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控設備的運行狀態，方便地構成監控畫面和實現控制功能，為工業監控軟件的開發提供了十分便利的軟件開發平臺，大大提高了軟件開發的效率和可靠性，因此在工業控制領域得到了廣泛的應用。美國Intellution公司開發的Ifix3.5正是這類工業自動化通用組態軟件之一。

Ifix3.5是運行在Windows2000、Windows NT4.0環境下的全中文界面組態軟件，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也可以組成網絡，通過TCP/IP協議與多個遠程節點進行數據交換。

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的計算機監控系統，該系統可以完成現場數據顯示與記錄、各種報表的生成、報警輸出等功能。

系統硬件

如圖1所示，本系統的總體結構是上、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機的數據交換。上位機選用研華公司生產的IPC850工控機，Ifix3.5作為人機交互的組態軟件完成畫面顯示和報表、報警輸出等功能。

圖1 控制系統硬件結構示意圖

下位機選用的是施耐德公司生產的Quantum系列PLC，它完成整個PP制氮站計算機控制系統的控制功能。為了系統安全，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，這樣就能實現整個系統的雙機熱備份。

控制系統的軟件設計和組態

完成系統硬件設計以后，再進行系統軟件設計。上位機的監控軟件采用Ifix3.5組態軟件開發，它可以直接讀寫PLC所有的變量，對采集到的實時數據進行監控;它可以連續監視設備，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據庫中，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的繪圖工具箱實現工藝流程畫面的設計。主要有系統總貌、空壓機、預冷系統、液冷儲存、純化系統、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的數據庫編輯器輸入PLC的I/O點。

（3） 實現工藝流程畫面上顯示量與數據庫中PLC I/O點的數據連接。

（4） 用Ifix的圖表工具箱實現歷史趨勢畫面的設計。每個歷史趨勢畫面上都有7～8個重要參數的歷史曲線，并能實時監測生產過程的重要數據。

（5） 按鈕的腳本程序以完成畫面切換、參數設定及控制、工作方式切換等功能。

（6） 建立報表數據庫并編輯腳本程序完成系統的報表功能。

（7） 編制裝置實時參數報表，完成以下各參數的報表功能，實時參數8小時存盤一次，存盤數據保存一個月，并隨時能用外設打印。

（8） 編制成本核算報表（交班前15分鐘統計），實現氮氣、凈化氣、非凈化風、循環水參數累積量的統計。

監控系統的主畫面如圖3所示：




圖3 監控系統的主畫面

結束語

本文詳細講述了用Ifix3.5組態軟件為武漢石油化工廠改造PP制氮站上位機監控系統的過程。該廠用2臺S5-115 PLC控制主要料倉的日常工作。該系統通過實時采集每一臺PLC的數據，能夠實時監控各個料倉工作狀態和數據，并用圖形畫面表示出來，此外還能夠收集相應數據進行歸檔形成報表，建立報表數據庫和報警數據庫。本次改造的技術難點在通訊組態的設置，一旦通訊組態正確，新增加的上位機能與 PLC通訊后，其他的工作也就好完成了。本系統改造完成以后，系統運行穩定，極大地方便了用戶的操作，得到了用戶的好評。