IFIX软件在焦化厂生化污水深处理系统中的应用.doc

1、IFIX 软件在焦化厂生化污水深处理系统中的应用摘要：本技术成果论文主要结合山西焦化股份有限公司电气公司在生化污水深处理站上位系统改造过程中 IFIX 软件的应用展开。论文主要从原上位系统中存在问题开始引申，通过对 IFIX 软件的介绍、项目实施的可行性论证、项目实施内容、改造后的收益等方面做了论述。 关键词：SCADA 系统组态王软件 IFIX 软件 PLC 中图分类号： U664.9+2 文献标识码： A 文章编号： 1 引言 我公司焦化厂供排水车间生化污水深处理系统由一套 SCADA （数据采集与监视控制）系统进行控制，该系统分为二级：上位操作级和现场控制级。上位操作级主要由工作站和监控

2、软件构成。监控软件采用北京亚控公司组态王 6.52 软件，现场控制级由现场控制网和控制单元（PLC）构成，控制单元采用西门子 S7-300 PLC。 1.1 自 2005 年系统投运以来，已使用 6 年，从发展的角度考虑，我们认为该系统的上位系统存在以下问题： 1.1.1 上位系统硬件已进入老化周期，处于多故障阶段，随时影响系统运行。 在 2009 年底至 2011 年初，生化污水深处理上位系统累计出现故障5 次，严重影响了污水深处理系统的稳定运行。 1.1.2 软件可维护性差 该上位监控软件为运行版，不具备软件开发功能，维护人员无法对程序进行编辑和调试。 1.1.3 软件修复成本高 组态王软

3、件必须安装硬件加密狗后才能运行,如果加密狗故障，监控系统将无法运行，而仅重新购置软件需 2 万元（不含施工费用） ，增加到了维修成本。 1.1.4 系统不具备联网功能 公司逐步进入信息化管理，要求现场工艺系统运行数据上传至生产调度，使调度人员能及时掌握现场设备运行工况，而组态王系统不具备组网功能，无法将数据上传至调度。 综合以上几点因素，为了不影响污水深处理系统的正常运行，从长远考虑，我们计划采用 GE Fanuc 公司的 IFIX 软件改造一生化污水深处理上位系统。 2IFIX 软件优点 IFIX 软件是由美国 Intellution 公司开发研制的工业自动化软件，可在 Windows 20

4、00、 XP、NT 操作平台下运行。具有以下优点：2.1 安全性高 IFIX 软件可以通过设置安全级别为基础的各种用户，在应用程序层面对操作员的操作权限进行控制，保证正常操作，禁止越权操作。 2.2 可维护性好 IFIX 软件不仅具备运行和开发两种环境，同时具有模块化结构和强大的自诊断功能，方便对系统故障的分析和诊断。 2.3 易于扩展 IFIX 软件支持嵌入式 VBA(Visual Basic for Application)脚本语言；支持 OPC(OLE for Process Control)许多工业标准技术等。使得系统的开发和集成变得十分简便，保证其开放性和可扩展性。 2.4 较好的移

5、植性 无需加密狗，可对程序进行备份，如上位系统故障，可及时恢复。 2.5 图形开发功能非常强大 iFIX 软件包含大量图形工具，使用户能够快速简单地开发系统。2.6结构简单，组态灵活方便 使组态工程师从繁重编程工作中解放出来，提高了编程效率。 3IFIX 主要功能 3.1 数据采集功能 3.1.1iFIX 软件为操作人员提供实时数据的过程如下： (1)首先由过程硬件通过现场表计、传感器采集系统运行数据。 (2)I/O 驱动程序软件从 I/O 设备中读取数据，并把数据传入驱动程序映射表(DIT)的地址中。(3)扫描、报警、控制程序（SAC）从 DIT 中读数据，并将处理后的数据传输到过程数据库（

6、PDB）中。(4)PDB 访问功能从本地或远程的数据库读取数据，并将这些数据传输至请求数据的应用程序中去。数据也可以按相反的顺序写回现场过程硬件，执行控制操作，如上图 1 所示 (5)过程数据库（PDB）是 IFIX 软件的核心，由标签组成。它从硬件中获取或给硬件发送过程数据,其数据随时被刷新，只保留最后一个。画面编辑、报警、曲线显示等等功能都要依靠数据库，数据库设计的好坏也直接关系到各个部分功能的实现。3.2 图形界面应用程序 IFIX 软件最重要的功能是为用户提供一个可视化的窗口进行过程信息处理。IFIX 软件在用户屏幕上提供的图形化过程信息包括：原始数据、报警、计算数据、变量字符串、点信

7、息、趋势报警或变量状态。图形应用程序的核心是从数据库访问信息。3.3 报警系统 IFIX 软件提供了报警系统，报警系统可用于生成、显示、存储报警和信息，并将报警和信息发送到网络上的任意节点，及与 IFIX 软件相连的打印机、磁盘文件、报警概要显示、报警历史窗口以及多媒体报警系统。报警状态栏根据报警设备的优先级显示不同的报警颜色，提示操作员及时处理。 3.4 安全系统 安全系统包括基于用户的安全系统和系统安全性应用程序。基于用户的安全系统可保护 IFIX 文件、重要的程序、操作显示画面和配方、数据库模块。系统安全性应用程序包括安全配置和登陆限制,须输入密码后才能进入各画面进行操作。3.5 通过企

8、业网共享数据 IFIX 软件具有网络功能，IFIX 是基于结点管理，只要物理上保持联接就可以自动寻找网络结点。 此外 iFIX 软件还有先进的报表功能、实时及历史趋势功能、调度等功能。 4 实施的可行性 GE Fanuc 公司的 IFIX 软件是世界领先的工业自动化软件解决方案，提供了生产操作的过程可视化、数据采集和数据监控，在我公司焦化厂输煤、输焦、1#、2#翻车机、三系统筛焦楼上、下部除尘等系统中都使用了该软件，系统运行良好。 用 GE Fanuc 公司的 IFIX 软件改造组态王系统，技术成熟，无风险。5 改造内容 本次改造的原则是尽量与原来系统的监控画面、人机对话窗口等保持一致，使操作

9、员能够沿用原来的操作方式及操作习惯，减少误操作。 5.1 硬件改造 5.1.1 为了满足工艺系统运行的控制要求，此次改造上位机采用DELL 的工业控制计算机，其配置为：CPU： Intel 酷睿 2 E7500；内存：2GB；硬盘：250GB；光驱 52X；彩显 21 寸纯平；101 键盘+光电鼠标。 5.2 软件系统 操作系统采用中文版 Windows XP；IFIX 软件版本为 3.5；I/O 驱动程序为 S7A，它是能与西门子 S7-300 系列 PLC 进行通讯的软件,有较多高级功能：自动通信错误检测、信号调节、报告、恢复等功能。这些功能保证了采集数据的完整性，使系统处于安全、稳定的环

10、境下。 5.2.1 人机界面制作 人机界面的制作主要是完成人机交互界面的编辑、制作工作。 使用 IFIX3.5 上位监控软件进行人机界面组态，具体过程是：打开Intellution IFIX 工作台右键单击 IFIX 指令树中画面文件夹单击新建画面选项在新建图框中/选择画图工具箱中选择合适的图元进行图形编辑图形编辑完成后单击工具栏上保存按钮OK. 5.2.2 人机界面介绍 （1） 工艺流程图：该画面通过编程实现动态模拟显示整个焦化污水深处理的过程：焦化污水进入调节池BAF(C)池BAF(N)池砂滤池氧化池清水池达标排放。实现整个生产过程中各个运行设备的程控启停以及各个运行设备的单体操作，并对故障进行实时诊断。