摘要：本文討論了FIX在供水行業(yè)中的具體應(yīng)用，重點(diǎn)討論了送水泵房監(jiān)控軟件編制的過(guò)程。 關(guān)鍵詞：FIX平臺(tái) 工藝流程 監(jiān)控系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù) 開(kāi)關(guān)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(dāng)年投產(chǎn)，其供水量為4萬(wàn)噸／日。1999年初，周莊水廠擴(kuò)建工程動(dòng)工，并于2000年底竣工投產(chǎn)，供水規(guī)模增至10萬(wàn)噸／日。新廠擴(kuò)建規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，決定采用美國(guó)Intellution公司的FIX工業(yè)自動(dòng)化監(jiān)控軟件為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，建立“水廠自動(dòng)化監(jiān)控管理系統(tǒng)”，解決多年來(lái)一直困繞的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)2年來(lái)的運(yùn)行，系統(tǒng)基本 1、實(shí)現(xiàn)了對(duì)取水泵房工藝流程進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障、 參數(shù)越限、違規(guī)操作時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)并顯示故障位置； 2、實(shí)現(xiàn)了對(duì)加藥房工藝流程、設(shè)備運(yùn)行狀況、氯泄露指示、藥池液位等進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障或某一參數(shù)異常，系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)，顯示畫(huà)面、提示信息以及故障位置； 3、實(shí)現(xiàn)了對(duì)沉淀池、濾池、沖洗泵房的工藝流程以及排泥行車的運(yùn)行狀況、排泥虹吸的形成和破壞等進(jìn)行監(jiān)控，并顯示濾池的沖洗、過(guò)濾、申請(qǐng)、等待工作狀態(tài)和濾池累計(jì)工作時(shí)間； 4、實(shí)現(xiàn)了對(duì)送水泵房的機(jī)泵設(shè)備運(yùn)行狀況、出廠壓力、清水池水位、出廠流量、電機(jī)電流以及閥門(mén)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。 為了解決以上問(wèn)題，下位系統(tǒng)使用了OMRON Cl000 PLC完成現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層、數(shù)據(jù)處理層的工作；上位系統(tǒng)采用FIX平臺(tái)進(jìn)行管理。從FIX平臺(tái)使用上看，F(xiàn)IX平臺(tái)不但有效的解決了以上問(wèn)題，還可以支持第三方應(yīng)用程序的運(yùn)行，具有操作簡(jiǎn)單、管理方便、安全性、維護(hù)性、可移植性、穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，給現(xiàn)場(chǎng)操作者提供簡(jiǎn)潔、豐富多彩的畫(huà)面顯示及設(shè)備狀態(tài)運(yùn)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(jiān)控軟件的編程問(wèn)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(dòng)化監(jiān)控管理系統(tǒng)”中的一個(gè)部分，最大供水量達(dá)10萬(wàn)噸／日。主要設(shè)備有：5臺(tái)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(jī)。每臺(tái)送水泵配一臺(tái)出水電動(dòng)閥、一個(gè)吊水電磁閥；2臺(tái)立式潛水泵(排水用)；2臺(tái)真空泵(送水泵真空吊水用)。此外，設(shè)備還有12面高壓開(kāi)關(guān)柜、16面低壓配電柜、1臺(tái)315kVA變壓器、1臺(tái)400KVA變壓器、3臺(tái)超生波流量計(jì)、1臺(tái)PH計(jì)、1臺(tái)余氯分析儀、6臺(tái)電容式水位計(jì)、3臺(tái)壓力計(jì)等。 離心式送水泵在清水池水位有效水深1.8米以上時(shí)，為自灌式；1.8米以下需進(jìn)行真空吊水。水泵開(kāi)停臺(tái)數(shù)，根據(jù)清水池的水位、服務(wù)壓力和流量的參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化組合，并把機(jī)泵的運(yùn)行狀態(tài)及時(shí)的返回給上位機(jī)，給水廠級(jí)調(diào)度提供時(shí)實(shí)數(shù)據(jù)；排水泵根據(jù)集水坑水位、真空泵根據(jù)真空吊水要求由本車間操作人員自行確定開(kāi)停泵。在電氣回路中，高、低壓開(kāi)關(guān)柜倒閘均為人工操作，電量和儀表讀數(shù)需值班人員定時(shí)抄表記錄。 （2）送水泵房的控制流程 泵房?jī)?nèi)的機(jī)泵控制，采用現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制方式和一步化開(kāi)停機(jī)程序控制，運(yùn)行的機(jī)泵出 現(xiàn)故障時(shí)，備用機(jī)泵自動(dòng)開(kāi)啟。當(dāng)開(kāi)泵指令發(fā)出后，系統(tǒng)根據(jù)取水泵房的開(kāi)機(jī)情況、清水池水位高低以及出廠水的壓力來(lái)決定是否啟動(dòng)水泵，以上情況符合開(kāi)機(jī)，則啟動(dòng)電機(jī)，打開(kāi)對(duì)應(yīng)出水閥門(mén)。水泵若未能按程序操作，則報(bào)警。水泵電機(jī)發(fā)生故障，自動(dòng)關(guān)閉閥門(mén)，并發(fā)出故障信號(hào)，同時(shí)備用泵自行投入運(yùn)行。接到關(guān)泵指令，先關(guān)閉對(duì)應(yīng)出水閥門(mén)，水泵再停止運(yùn)轉(zhuǎn)。每次增開(kāi)水泵時(shí)，以運(yùn)行量計(jì)臺(tái)時(shí)少的泵投入運(yùn)行，減少運(yùn)行水泵時(shí)，則應(yīng)運(yùn)行量計(jì)臺(tái)時(shí)多的泵退出運(yùn)行。 二、送水泵房的監(jiān)控功能 通過(guò)對(duì)送水泵房業(yè)務(wù)需求和功能需求的分析，把送水泵房作為相對(duì)獨(dú)立的部分進(jìn)行監(jiān)控，不但要能實(shí)現(xiàn)就地控制的各種功能，還要能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制、就地控制和遠(yuǎn)程控制的相互切換，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，送水泵房仍能實(shí)現(xiàn)就地控制。 1、控制功能 在計(jì)控工作方式下，設(shè)備控制又分自動(dòng)、聯(lián)控和單步三種方式，它們是向下兼容。具有自動(dòng)控制方式的泵，在轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)處于計(jì)控位置時(shí)，便立即進(jìn)入自動(dòng)控制狀態(tài)。如排水泵根據(jù)集水坑水位、真空泵根據(jù)真空吊水要求自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)停控制。送水泵開(kāi)停控制則需從鍵盤(pán)進(jìn)行激活。另外，對(duì)兩路高壓進(jìn)線可通過(guò)鍵盤(pán)進(jìn)行倒閘控制操作。 2、監(jiān)測(cè)功能 不論設(shè)備處于哪種工作方式下，即使在手動(dòng)方式下，系統(tǒng)具有對(duì)設(shè)備的狀態(tài)和參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能。監(jiān)測(cè)信號(hào)的設(shè)置是根據(jù)設(shè)備控制流程需要、保護(hù)設(shè)備安全需要、生產(chǎn)管理需要和提供設(shè)備故障查詢而選定的。 3、通信功能 送水泵房的四臺(tái)PLC作為水廠級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程終端，在實(shí)際運(yùn)行中，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，下位機(jī)監(jiān)測(cè)啟動(dòng)過(guò)程，對(duì)大量的啟動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。發(fā)送中斷，告知上位機(jī)啟動(dòng)的機(jī)組號(hào)，上位機(jī)接到信號(hào)后讀取啟動(dòng)數(shù)據(jù)，繪制啟動(dòng)曲線。正常運(yùn)行后，上位機(jī)間隔15min讀取下位機(jī)中的數(shù)據(jù)。通過(guò)I／O驅(qū)動(dòng)器軟件接口RS232—RS485與PLC通訊,獲取畫(huà)面顯示、報(bào)警查詢參數(shù)設(shè)置、定值修改等數(shù)據(jù)。 4、故障報(bào)警功能 （1）正常運(yùn)行的水泵機(jī)組，當(dāng)電機(jī)電流、電機(jī)溫度超限時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并能夠按照停機(jī)程序停機(jī)。 （2）正常運(yùn)行的水泵機(jī)組，當(dāng)清水池水位低于下限時(shí)，發(fā)現(xiàn)報(bào)警信號(hào)，并能按照停機(jī)程序停機(jī)。 （3） 當(dāng)供電電壓越限或掉電時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提示值班人員。 三、監(jiān)控軟件的編制 1、編程環(huán)境 水廠級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)是以Intellution FIX為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，采用可視化開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行圖形界面的過(guò)程處理，實(shí)時(shí)顯示圖形，用戶界面清晰，在上位機(jī)和大型模擬屏上顯示整個(gè)工藝參數(shù)、工藝流程及設(shè)備狀態(tài)，操作人員可以清晰、直觀地監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。各種操作均以按鈕、下拉菜單、列表框來(lái)實(shí)現(xiàn)，緊急情況下，能對(duì)泵房的水泵機(jī)組進(jìn)行手動(dòng)控制、就地控制和遠(yuǎn)程控制控制。送水泵房的監(jiān)控軟件是在OMRON的SSS或CPT梯形圖軟件平臺(tái)上開(kāi)發(fā)的，該平臺(tái)可以實(shí)時(shí)采集泵房?jī)?nèi)所有的監(jiān)控信號(hào)，并生成所需的派生信號(hào)發(fā)送給上位機(jī)。 2、送水泵監(jiān)控軟件的編制 （1） 每臺(tái)送水定速泵共設(shè)有監(jiān)控信號(hào)參數(shù)24個(gè)，送水定速泵監(jiān)控邏輯如圖： 真空吊水形成信號(hào) 非 AND 開(kāi)真空吊水電磁閥 開(kāi)真空吊水電磁閥脈沖 泵運(yùn)行狀態(tài) 非 AND AND 關(guān)閥 出水閥全關(guān)到位 非 關(guān)泵脈沖 真空的形成 AND AND 開(kāi)泵 就地控制電源正常 出水閥門(mén)全關(guān) 控臺(tái)聯(lián)動(dòng)狀態(tài) 泵停止?fàn)顟B(tài) 泵非故障狀態(tài) 清水池水位狀態(tài) 開(kāi)泵脈沖 出水閥門(mén)全開(kāi)到位 AND 關(guān)閥 關(guān)閥脈沖 泵電流超過(guò) 42 A AND 報(bào)警并緊急停泵 延時(shí)8s 泵運(yùn)行狀態(tài) AND 緊急停泵 緊急停泵脈沖 泵電機(jī)電源指示 AND AND 開(kāi)泵 泵電機(jī)運(yùn)行指示 泵計(jì)控指示 集水坑高水位 開(kāi)泵脈沖 出水閥全關(guān) 非 泵運(yùn)行狀態(tài) AND 發(fā)關(guān)出水閥 延時(shí)60s AND 再發(fā)關(guān)出水閥 延時(shí)60s AND 報(bào)警 停泵脈沖 出水閥全關(guān) AND OR 停泵 （2）排水泵、真空泵的監(jiān)控邏輯圖（略） 3、面向?qū)嶓w的監(jiān)控界面 送水泵房的監(jiān)控系統(tǒng)定義了監(jiān)控顯示畫(huà)面18幅，在定義中，首先定義了具有優(yōu)先級(jí)的多進(jìn)程多任務(wù)的調(diào)度功能；并且著重注意了圖符、色彩的合理運(yùn)用、動(dòng)畫(huà)效果的點(diǎn)綴與主體詞漢化等，增加了人機(jī)界面的友好性。在操作畫(huà)面上設(shè)計(jì)了中文主菜單選擇畫(huà)面，通過(guò)該中文畫(huà)面可直接進(jìn)入各操作畫(huà)面，操作簡(jiǎn)單、方便。監(jiān)控顯示畫(huà)面具有豐富<