基于FIX平台电厂电气监控系统的开发试验仪器

基于FIX平台电厂电气监控系统的开发

基于FIX平台电厂电气监控系统的开发 2011年12月10日 来源： 【摘要】本文介绍了Fix工业组态软件的概况、功能，以及以电厂电气监控系统的设计为背景，详细介绍了Fix的具体应用及其应用效果。

1． 引言随着工业自动化技术的飞速发展，人们对自动化监控系统，特别是对监控软件的要求越来越高，如要求界面友好易于操作，图形丰富形象，实时性好，开发周期短，便于更改、扩充、升级等等。故采用以往那种从计算机语言入手去开发规模较大的组态软件的方法就显得太慢，不仅费时、费力、开发周期长，通用性差，可说是事倍功半。于是一些软件商推出了各种工业控制软件包，如众所周知的Intouch、Fix、Citect、Rsview、Wincc、组态王等。其中Fix是近年来深受用户喜爱的软件包之一，它成功的应用于电力、化工、交通、机械、输油等过程控制领域[1>。本文以电厂电气监控系统的开发为例，详细介绍 Fix在具体工程中的应用。

2． Fix简介2.1 Fix概述FIX工控组态软件是由美国Intellution公司开发的基于Windows95&NT的大型应用软件,它集控制技术、人机界面技术、图形技术、数据库技术、网络技术于一身,包含动态显示、报警、趋势、控制策略、控制网络通信等组件,提供一个友好的用户界面,使用户在不需要编什么代码的情况下便可生成自己需要的应用软件。FIX软件通过一个叫I/O驱动器的软件接口同现场以存在的I/O设备进行数据交换。Intellution提供多种I/O驱动器，支持通用和特殊的I/O设备。

2.2 Fix功能（1）基本功能

n 数据采集

数据采集是指从设备底层获得数据并将它们转化为可用数据形式的能力。数据同样可以写入底层设备，从而确立了控制和应用软件需要的双向连接。

n 数据管理

一旦数据已经得到，将根据软件应用的需要对它们进行处理、引导,这个过程被称为数据管理。

n 数据集成

完全的数据集成处于所有Intellution软件的核心地位，它是FIX开发哲学的固有部分。

（2）MMI和SCADA功能

传统的控制室使用的操作面板被运行FIX软件的计算机和图形显示器所代替。计算机提供了许多与控制室同样的功能，包括：监视、报警、控制及管理、监督控制

（3）报表功能

FIX具有创建报表和处理信息的能力。系统中任何数据点都能以操作员规定的刷新率采样并保存在数据文件中。

（4）开发式结构功能

FIX 提供了一套Visual BASIC，C，C++语言函数，可以对系统中任意数据点进行读写访问。FIX系统的开放式结构为工程师编写程序解决特殊的自动化问题提供了方便。FIX的功能结构示意图如图1所示。

3.清河电厂监控系统的开发清河发电厂现有四台二十万千瓦的发电机组和四台十万千瓦的发电机组以及一台十万千瓦的战备发电机组。其中1－4号十万千瓦机组在1993年完成弱电改造工程，经过近十年的运行，上位机已经无法适应当前的需要，主要体现在以下几个方面：

1. 模拟量的数据采集器由于板卡的老化，多次出现问题，现已停止工作；

2. 原上位机监控系统使用DOS 3.3操作系统，与现在流行的Windows操作系统相比在人机接口上存在先天不足；

3. 原上位机监控软件使用Turbo C语言应用基于过程的编程技术不利于监控系统的修改、扩充。监控画面已出现个别错误，不能正确反映发电机的运行状态；

因而，为了改善上述情况顺应电厂现代化管理的发展趋势，对清河发电厂1－4号十万千瓦机组上位机监控系统进行改造势在必行。

3.1 监控系统硬件配置清河发电厂1－4号机组电气系统计算机监控系统的硬件配置选用了具有较高的可靠性和易维护性的设备。根据上位机监控系统的具体配置如下：ADVANTECH PII400工业控制计算机（64M内存，6.4G硬盘）一台；14块ADAM4017数据采集器；1块ADAM4520转换器；3块稳压电压；一个光电隔离箱（包括四块光电隔离板）；一块SOE功能电路板；一个多串口卡；四台OMRON C2000H PLC；一个AL004 LINK适配器；三个AL001 LINK适配器。

3.2 监控系统结构清河发电厂十万千瓦机组计算机监控系统的结构框图如图2所示。其中14块ADAM4017模拟量采集器将采集的数据经RS485总线传递至ADAM4520，由它转换为RS232通过COM1串口进入上位机。四台PLC除了进行四台机组的逻辑控制外，通过LINK适配器连接形成了网络，并将保护信号和开关位置信号经COM2串口送入上位机，由上位机负责监控。SOE功能电路板同样通过RS232与上位机通信，由于工控机的两个串口都被占用，所以使用了多串口卡扩展了串口。

3.3 监控系统设计3.3.1画面设计清晰、美观的画面为操作人员监视生产设备的运转状态提供了生动简洁的人机交互能力。FIX平台下监控画面的设计采用了面向对象的技术、模板技术及多任务技术，改变了传统的作图方式，缩短了开发周期。

清河电厂1－4号发电机组上位机监控系统的画面由静态和动态画面两部分组成。静态画面一般反映系统中主要设备的配置情况。动态画面则反

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