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基于FIX的焦化厂生产调度系统设计

在对某焦化厂生产调度系统的现状及需求进行分析的基础上,设计了基于FIX组态软件和CAN总线技术的监控系统方案并进行了工程实施。运行结果表明：该系统可靠、先进、经济。

1. 引言

监控组态软件是计算机技术和监控技术发展的产物。“组态”的概念是伴随着集散控制系统（distributed control system）的出现才被广大的生产自动化技术人员所熟知的。 监控组态软件是面向监控与数据采集的软件平台工具，具有丰富的设置项目，使用方法灵活，功能强大。监控组态软件最早出现时，人机接口是其主要内含。随着它的快速发展，实时数据库、实时控制、SCADA、通信及联、开放数据接口对I/O设备的广泛支持已经成为它的主要内容。组态软件的主要目的是使使用者在生成适合自己需要的应用系统时不需要修改软件的源代码，大大缩短了软件开发时间，降低开发成本，而且功能强大，运行可靠。

现场总线旨在取代交通和包装利用中的EPS是一种特殊的络技术。根据IEC1158定义，现场总线是“安装在生产过程区域的现场设备、仪表与控制室内的自动控制装置、系统之间的一种串行、数字式、双向传输、多分支结构的通讯络”。同其它络一样，现场总线的络系统也具备OSI的若干层协议，从这个意义上讲，它与普通的络系统具有相同的属性；但现场总线时针对工业现场而开发的络，因而在工业现石雕场中具有其他络无法比拟的优点。

2.总体方案设计

2.1 用户需求

为焦化厂调度人员提供实时数据，在调度室能够直观的观察到全厂各个车间的生产技术数据、设备运行状态数据等。这些实时数据是高效率发挥人力、物力和实现自动化的关键；全厂生产数据可在调度室进行监视、处理存储、打印、越限报警；监控计算机软件要求图形人机界面。

2.2 总线选择

当今主要的几种现场总线有：FF基金会现场总线、Lonworks总线、PROFIBUS总线、CAN总线等。通过比较分析，我们最终选取了CAN总线。

CAN总线是由德国Bosch公司推出，并已被ISO国际标准组织定为国际标准。它得到了如Motorola、Intel、Philip、Siemens、NEC等大公司的支持，并已被广泛应用。CAN总线也是最早进入我国的现场总线之一，其应用技术和相关产品都已进入成熟阶段。当通信速率为5kb/s时，无需中继器，传输距离可达10km，完全满足我们在厂区的布线要求。其传输介质为双绞线。可挂接设备数最多为110个，满足厂区采集点数要求。

CAN总线为多主站主从式工作方式，络上任一节点均可在任意时刻主动向络上其他节点发送信息，而不分主从，通信灵活。利用这一特点可方便的构成多级备份系统。它的每帧信息都有CRC校验及其他检验措施保证了数据的出错率极低。基于以上特点，我们认为CAN总线是一种可靠、高效、成熟的技术，能够满足工程要求。

2.3组态软件选择

根据客户要求，人机界面要友好，软件功能要强大，以利于后继再开发，我们选了Intellution公司的FIX软件。根据PCWEEK Special Report世界工控组态软件前几名的名次是：Intellution公司的FIX Dmacs For Windows、Wonderware公司的Intouch、－TA公司的Factorylink、IBM公司的Plantworks、Heunristics公司的Onspec、Iconics公司的Gen漳平esis、Intec Controls公司的Paragon。上述软件一般都支持世界知名厂家的现场设备，在综合考虑了性能和厂方要求，本系统采用了FIX组态软件。

FIX软件集控制技术、人机界面技术、图形技术、数据库技术、络技术于一体，包括动态显示、报警、趋势、控制策略、控制络通信等组件。提供了一个友好的用户界面，使用户在不需要编写大量代码的情况下便可以生成自己需要的应用软件。

3.系统结构

名称通常带会带上测试的工件焦化厂工业监测系统由RSM模块、屏蔽双绞线、三台上位机、两台打印机和一套投影设备组成。正常工作时两台主上位机独立工作，两台打印机分别连接这两台上位机。另一台计算机作为备份数据和连接投影仪，从两台上位计算机读取任何一台工程机械的数据库数据；当一台主机发生异常时，则从另一台读取不要轻易的断开电源数据。而发生异常的主机重新启动后，从另一台主机拷贝数据，使历史数据得以完整。

PC机中的CAN总线通讯卡和智能采集模块，是国内的华控公司的产品。但是FIX不支持华控的设备，这就需要用华控的软件来完成采集功能，而其他的功能由FIX来完成。FIX和华控软件的通讯，采用DDE方式。HUCS对现场的各采集模块进行组态以后，由其从硬件实时采集数据并送至华控的HKDDEserver，再由FIX通过DDE客户端从Server中取得数据，进行进一步处理。

4.软件设计

4.1界面设计

FIX提供了强大的人机锚索、船用锚链、海洋锚链、铸钢锚链等金属材料的拉伸性能、抗拉强度、屈服强度等实验图形功能，有自带的素材库，还有较多范例。我们既用了它的素材库中的图形元件，也用了范例中的图形元件，设计了具有立体感的界面。主选择画面有十二个按钮，包括一到四号焦炉的焦炉煤气和高炉煤气、五号焦炉、旧减压、新减压、中央泵房和净化黄河水， 其中每一个按钮都以一幅位图表示，并在按钮下方添加了对应的说明文字