摘要：本文討論了FIX在供水行業中的具體應用，重點討論了送水泵房監控軟件編制的過程。 關鍵詞：FIX平臺 工藝流程 監控系統 數據庫 開關量 模擬量 周莊水廠是河南許昌市西部最大的凈水廠，始建于1985年，當年投產，其供水量為4萬噸／日。1999年初，周莊水廠擴建工程動工，并于2000年底竣工投產，供水規模增至10萬噸／日。新廠擴建規劃設計時，決定采用美國Intellution公司的FIX工業自動化監控軟件為開發平臺，建立“水廠自動化監控管理系統”，解決多年來一直困繞的問題，經過2年來的運行，系統基本 1、實現了對取水泵房工藝流程進行監控，當設備運行出現故障、 參數越限、違規操作時，系統應發出報警信號并顯示故障位置； 2、實現了對加藥房工藝流程、設備運行狀況、氯泄露指示、藥池液位等進行監控，當設備出現故障或某一參數異常，系統應發出聲、光報警信號，顯示畫面、提示信息以及故障位置； 3、實現了對沉淀池、濾池、沖洗泵房的工藝流程以及排泥行車的運行狀況、排泥虹吸的形成和破壞等進行監控，并顯示濾池的沖洗、過濾、申請、等待工作狀態和濾池累計工作時間； 4、實現了對送水泵房的機泵設備運行狀況、出廠壓力、清水池水位、出廠流量、電機電流以及閥門的運行狀態進行監控。 為了解決以上問題，下位系統使用了OMRON Cl000 PLC完成現場監測層、數據處理層的工作；上位系統采用FIX平臺進行管理。從FIX平臺使用上看，FIX平臺不但有效的解決了以上問題，還可以支持第三方應用程序的運行，具有操作簡單、管理方便、安全性、維護性、可移植性、穩定性強等特點，給現場操作者提供簡潔、豐富多彩的畫面顯示及設備狀態運行信息。鑒于文章篇幅有限，不能逐一探討，在這里只討論送水泵房監控軟件的編程問題。 一、 送水泵房的工藝及控制流程 （1）送水泵房的工藝流程 送水泵房為“水廠自動化監控管理系統”中的一個部分，最大供水量達10萬噸／日。主要設備有：5臺離心式560S—44/1870/49型送水泵，其中：1#一5#送水泵為定速泵，配用Y450—36/4/440型電機。每臺送水泵配一臺出水電動閥、一個吊水電磁閥；2臺立式潛水泵(排水用)；2臺真空泵(送水泵真空吊水用)。此外，設備還有12面高壓開關柜、16面低壓配電柜、1臺315kVA變壓器、1臺400KVA變壓器、3臺超生波流量計、1臺PH計、1臺余氯分析儀、6臺電容式水位計、3臺壓力計等。 離心式送水泵在清水池水位有效水深1.8米以上時，為自灌式；1.8米以下需進行真空吊水。水泵開停臺數，根據清水池的水位、服務壓力和流量的參數自動優化組合，并把機泵的運行狀態及時的返回給上位機，給水廠級調度提供時實數據；排水泵根據集水坑水位、真空泵根據真空吊水要求由本車間操作人員自行確定開停泵。在電氣回路中，高、低壓開關柜倒閘均為人工操作，電量和儀表讀數需值班人員定時抄表記錄。 （2）送水泵房的控制流程 泵房內的機泵控制，采用現場手動控制方式和一步化開停機程序控制，運行的機泵出 現故障時，備用機泵自動開啟。當開泵指令發出后，系統根據取水泵房的開機情況、清水池水位高低以及出廠水的壓力來決定是否啟動水泵，以上情況符合開機，則啟動電機，打開對應出水閥門。水泵若未能按程序操作，則報警。水泵電機發生故障，自動關閉閥門，并發出故障信號，同時備用泵自行投入運行。接到關泵指令，先關閉對應出水閥門，水泵再停止運轉。每次增開水泵時，以運行量計臺時少的泵投入運行，減少運行水泵時，則應運行量計臺時多的泵退出運行。 二、送水泵房的監控功能 通過對送水泵房業務需求和功能需求的分析，把送水泵房作為相對獨立的部分進行監控，不但要能實現就地控制的各種功能，還要能實現手動控制、就地控制和遠程控制的相互切換，當系統出現故障時，送水泵房仍能實現就地控制。 1、控制功能 在計控工作方式下，設備控制又分自動、聯控和單步三種方式，它們是向下兼容。具有自動控制方式的泵，在轉換開關處于計控位置時，便立即進入自動控制狀態。如排水泵根據集水坑水位、真空泵根據真空吊水要求自動進行開停控制。送水泵開停控制則需從鍵盤進行激活。另外，對兩路高壓進線可通過鍵盤進行倒閘控制操作。 2、監測功能 不論設備處于哪種工作方式下，即使在手動方式下，系統具有對設備的狀態和參數實時監測功能。監測信號的設置是根據設備控制流程需要、保護設備安全需要、生產管理需要和提供設備故障查詢而選定的。 3、通信功能 送水泵房的四臺PLC作為水廠級監控系統的遠程終端，在實際運行中，機組啟動時，下位機監測啟動過程，對大量的啟動數據進行處理。發送中斷，告知上位機啟動的機組號，上位機接到信號后讀取啟動數據，繪制啟動曲線。正常運行后，上位機間隔15min讀取下位機中的數據。通過I／O驅動器軟件接口RS232—RS485與PLC通訊,獲取畫面顯示、報警查詢參數設置、定值修改等數據。 4、故障報警功能 （1）正常運行的水泵機組，當電機電流、電機溫度超限時，發出報警信號，并能夠按照停機程序停機。 （2）正常運行的水泵機組，當清水池水位低于下限時，發現報警信號，并能按照停機程序停機。 （3） 當供電電壓越限或掉電時，發出報警信號，提示值班人員。 三、監控軟件的編制 1、編程環境 水廠級監控系統是以Intellution FIX為開發平臺，采用可視化開發技術進行圖形界面的過程處理，實時顯示圖形，用戶界面清晰，在上位機和大型模擬屏上顯示整個工藝參數、工藝流程及設備狀態，操作人員可以清晰、直觀地監視系統的運行狀況。各種操作均以按鈕、下拉菜單、列表框來實現，緊急情況下，能對泵房的水泵機組進行手動控制、就地控制和遠程控制控制。送水泵房的監控軟件是在OMRON的SSS或CPT梯形圖軟件平臺上開發的，該平臺可以實時采集泵房內所有的監控信號，并生成所需的派生信號發送給上位機。 2、送水泵監控軟件的編制 （1） 每臺送水定速泵共設有監控信號參數24個，送水定速泵監控邏輯如圖： 真空吊水形成信號 非 AND 開真空吊水電磁閥 開真空吊水電磁閥脈沖 泵運行狀態 非 AND AND 關閥 出水閥全關到位 非 關泵脈沖 真空的形成 AND AND 開泵 就地控制電源正常 出水閥門全關 控臺聯動狀態 泵停止狀態 泵非故障狀態 清水池水位狀態 開泵脈沖 出水閥門全開到位 AND 關閥 關閥脈沖 泵電流超過 42 A AND 報警并緊急停泵 延時8s 泵運行狀態 AND 緊急停泵 緊急停泵脈沖 泵電機電源指示 AND AND 開泵 泵電機運行指示 泵計控指示 集水坑高水位 開泵脈沖 出水閥全關 非 泵運行狀態 AND 發關出水閥 延時60s AND 再發關出水閥 延時60s AND 報警 停泵脈沖 出水閥全關 AND OR 停泵 （2）排水泵、真空泵的監控邏輯圖（略） 3、面向實體的監控界面 送水泵房的監控系統定義了監控顯示畫面18幅，在定義中，首先定義了具有優先級的多進程多任務的調度功能；并且著重注意了圖符、色彩的合理運用、動畫效果的點綴與主體詞漢化等，增加了人機界面的友好性。在操作畫面上設計了中文主菜單選擇畫面，通過該中文畫面可直接進入各操作畫面，操作簡單、方便。監控顯示畫面具有豐富<