FIX32工控组态软件的介绍及应用

　　当前工业企业自动化整体解决方案一般包括企业资源计划（ERP）、生产执行系统（MES）和过程控制系统（PCS）等多个层次。本书的内容不只停留在PCS，而是向上延伸到MES的部分内容。本书力图突出计算机集成控制系统设计和组成的技术思想和路线。

　　数据采集（DAQ），是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号，送到上位机中进行分析，处理。数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。

　　在计算机广泛应用的今天，数据采集的重要性是十分显着的。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。各数据采集种类型信号采集的难易程度差别很大。实际采集时，噪声也可能带来一些麻烦。数据采集时，有一些基本原理要注意，还有更多的实际的问题要解决。

　　在数据采集与管理的基础上可实现数据的全面集成，包括一系列如监视、控制等重要功能。

　　1　FIX32的体系结构

　　1.1　过程硬件设备

　　FIX32软件使用的实时数据来自现场。包括远程监控终端RTU、IED（智能仪表）或另外一些输入输出设备 。

　　1.2　输入－输出驱动程度

　　轮询任务包括直放站轮询任务的管理、控制及调度策略，通过定义轮询设备集合、轮询方式和轮询条件，实现了对轮询任务的管理。多个轮询任务可以并发执行，并通过超时控制准确控制发送流程，通过任务接收调度队列准确控制接收流程。本发明利用多任务轮询的方法，实现了直放站监控系统中功能强大、稳定、可靠的轮询管理，已具备全系统自动管理功能

　　1.3　驱动程序映象表

　　可以把它看成是内存中的一个区域，被划分为许多“邮箱”，由输入输出驱动程序创建和维护。其中每个邮箱称为一个记录，每个记录可以装一个或连续的数据点。驱动程序根据用户设置的通信参数及轮询时间等信息创建和维护驱动程序映象表。

　　1.4　过程数据库

　　它是FIX32的心脏。由流程控制逻辑回路组成。描述形式是块（Bolck）和链（Chain）。一个块是一组被编码能实现具体任务的控制指令，一个链是一串连接在一起能创建控制回路的“块”序列。例如你想从输入输出设备读数据，经过计算后写回到该输入输出设备，则执行这一策略的链可以是模拟输入块（AI）、计算块（CA）、模拟输出块（AO）。

　　1.5　扫描、报警、控制程序

　　它是一个运行在SCADA（数据采集监控）节点上的系统任务。它负责从驱动程序映象表中读数据，进行处理并传送到过程数据库中。

　　SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，即数据采集与监视控制系统。SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统。SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。由于各个应用领域对SCADA的要求不同，所以不同应用领域的SCADA系统发展也不完全相同。

　　1.6　内部数据库访问软件

　　从本地或远程数据库读数据，并把它们传送到需要的应用当中，当然，数据也可以被写回过程硬件 。

　　1.7　FIX32软件的内容

　　输入－输出驱动程序、SAC程序、过程数据库组成了FIX32 DMACS软件的数据采集和管理功能。在此基础上FIX32实现数据的全面集成。它是FIX32软件的内容，主要包括监视、报警、控制、保存和归档数据、生成和打印以及用绘图和视点创建数据的诸多显示形式等内容。

　　2　FIX32 DMACS的人机接口

　　当采集到数据并送入通道后，就能够以各种方式对数据进行集成和描述了。FIX32在现场重要的应用是提供“流程窗口”。这种通过与计算机打交道来了解流程中发生了什么的设计就是众所周知的人机界面。FI X32的人机界面主要体现在图像应用上。主要由Draw和View程序组成。它们提供大屏幕以及丰富易用的格式来显示流程数据。

　　a）Draw程序：是以某种格式设计实时数据显示的画图程序。它提供诸多工具，使设计者能方便美观地设计出各种显示画面。

　　b）View程序：是显示用Draw程序画出来的图形的应用程序，它提供命令建立联系。当建立了数据库，就可以用Draw来设计流程数据的图形。之后，操作员用View程序对图形进行显示。

　　图像应用的是它能够访问数据库的数据。为直接显示数据，图像应用提供了各种“Links”。它显示系统数据或流程数据，并具有多种形式，如棒图、多笔图、时间信息、系统信息等。当然操作人员也可以用“Links”把数据写回数据库。

　　3　创建命令语言

　　命令语言是强有力的开发工具，它通过指令来实现任务。命令语言把这些指令保存在一系列的命令和参数中。FIX32在View下按要求执行这些命令。正如其他语言一样。FIX32软件的命令语言可以做许多工作。例如：对数据库的块进行控制，对文件进行操作、管理报警、自动运行其他一些应用如Excel等等。

　　4　FIX32开发应用

　　数据库由Blocks和Chains组成，它能够完成许多工作，如：直接从驱动程序表接收数据；按指令操作数据；比较当前值和阀值，如果超过阀值则报警；在规定范围内进行数据采集；实现计算任务；向驱动程序映象表输出结果。

　　在FIX32中创建数据库的块是件很容易的事。通过打开块对话框，用户输入块的名字，规定从哪里接收值，向何处发送值，是否操作数据，对临界值或一般数据库的改变怎样反应等，就可以完成一个块的创建过程。之后，把创建的块链接起来构成数据库的链，每个链实现流程规定的动作。一个数据库就是由许多链组成的。创建了链之后，SAC程序就在规定的时间内处理每个块里的指令。

　　那么，一个设计人员在建库之前需做些什么呢？首先，我们需要收集与流程有关的信息，包括流程图、驱动程序映象表地址表、报警限、输入输出硬件值的范围等。下面通过对一个电力系统调度自动化设计来介绍利用FIX32软件的开发步骤：

　　a）对流程取样分析，为FIX32制定具体的处理和监测任务；

　　b）设计一个流程链；

　　c）分析例程；

　　d）为例程设计自动策略；

　　e）为例程写自动化算法；

　　f）把块类型与流程各步匹配起来；

　　g）对例程的链绘制流程图。

　　5　应用实例

　　阳江电力调度自动化系统Newscope－21应用FIX32软件作为开发平台，在FIX32软件的基础上，采用C/S（客户/服务器）＋B/S（浏览器/服务器）模式，经过二次开发，构成了一套功能齐全、先进可靠的SCADA系统，为阳江电网的安全运行起了强有力的保障作用。

　　系统前端采用2套通信处理器，一端与RTU相连，另一端分别接2台专用服务器构成数据采集，控制及系统服务部分，双服务器实现双机热备用，自动切换。2台调度工作站供调度员实时监控。1台Web Server专用服务器提供Web浏览服务及SQL Server服务。3台局长终端和1台调度所长终端实现Web浏览方式。针式打印机为事故打印机，激光打印机为报表打印机。

　　6　结束语

　　FIX32 DMACS是一个的工控组态软件，它易于开发，便于现场数据采集和管理。要进一步发挥其作用，关键在于我们对这软件的了解深度并且在实践中如何具体地运用它。