印胜伟
摘要：本文以仪征化纤热电厂化学水处理程控系统改造为例，介绍一款工业自动控制组态软件iFix的应用特点、它所取得的良好效果和经济效益，可为同行参考和借鉴。
关键词：iFix；化学水处理；可编程控制器；交换器；组态软件
随着仪征化纤股份有限公司45万t精对苯二甲酸（简称PTA）新项目的投运，公司对除盐水的需求量不断增大。为满足生产需要，仪化热电生产中心对化学水处理系统进行了程控改造，选用了工控组态软件iFix和欧姆龙(OMRON)PLC的双CPU系统对化学水处理设备进行监控。
一、化学水处理工艺流程
化学水处理水源来自仪化动力生产中心的低硅水（或工业水）经混凝、沉淀和过滤后加以利用。水处理系统共有12台阳床、12台阴床和9台混床，最大设计出力为900t/h，其工艺流程如图1所示。
二、化学程控系统
化学程控系统分为两套，第一套是19％年扩建的第三期制水系统，采用的是OMRONPLC系统，第二套是2002年增加的一、二期OMRONPLC（简称下位机）系统。两套系统共同配有三台工控计算机（简称上位机），其中有一台用作系统网关，直接连接到服务器（简称工程师站），并且三台工控计算机具有可同时操作的功能。
程控系统的监控软件采用Intellution公司的1Fix2.6，它是一款具有现场数据采集、过程可视化和过程监控功能的工业组态软件，iFix最基本的两个功能就是数据采集和数据管理。iFix软件与下位控制系统的数据通信靠I/O驱动器实现。
程控系统的硬件主要包括三台工控计算机、三台显示器和两套OMRONPLC系统。程控系统是根据生产工艺要求，对阀门、泵和风机等进行控制，实现化学水处理设备的自动化运行，另外，程控系统还对运行设备起监视作用，其监控关系如图2所示。
三、iFix在水处理程控系统中的应用
1.iFix简介
iFix是Intellution公司开发的一款工业组态软件，可作为一个“进入过程的窗口”，并提供实时数据给操作人员。iFix还提供了大量的高性能I/O驱动器，这些驱动器具有查错、报告、恢复、内置数据报告以及支持冗余通信的功能同时，为追求系统的稳定性及易扩展性，iFix软件只支持WindownNT/2000操作系统。
2.iFix的基本功能
iFix软件以SCADA(supervisorycontrolanddataacquisition)f件为核心11SCADA的基本功能是数据采集和数据管理，保证数据的完整性，并且提供完整的分布式网络功能。
数据采集就是从现场获取数据并将它们加工成可利用的形式。iFix也可以向现场写数据，这样就建立了控制软件所需的双向连接。iFix通过OPC(OLEforprocesscontrol）方式来获得和利用现场数据，OPC是一个具有公用接口的客户／服务器模块，它允许iFix与标准的对象、方式和属性通信。iFix不需要用特别的硬件来获得数据，而是通过一个I/O驱动器的软件接口同已存在的I/O设备直接通信。
数据管理包括通过扫描、报警和控制程序(SAC，scanalarmcontrol）从驱动程序映像列表(DIT，diverimagetable）中读取数据，对数据进行处理，再将数据传送到数据库（PDB，processdatabase）以及从内部数据库访问函数、读取数据，并传达到需要的应用中。
3.iFix的优点
(1)直观的图形操作界面
iFix开发的监控系统操作界面生动直观，运行人员根据交换器不同的颜色可以判断每一台交换器当前的运行状态，例如：红色表示失效、黄色表示运行、绿色表示备用、棕色表示处于预清状态。对于有反馈信号的阀门，阀门阀体的红、绿表示该阀门的实际开、关状态；阀帽（即阀门上面的部分）的红、绿则表示指令输出的状态，如阀帽为红色则表示操作员对阀门进行了“开”操作，而阀体为红色则表示该阀门当前正在开状态。
(2)安全灵活的操作方式
化学水处理系统有上位机程控、上位机远操和现场电磁阀箱手动操作三种运行方式，且相互独立。程控方式下，交换器就会使系统按照事先设定好的每一个步序自动往下走，直到自动失效。在交换器、凝水过滤器和再生公用系统阀门操作台上可以通过“程控／远操”按钮进行相互转换。远操方式下，点击相应阀门按钮可进行阀门的“开关”操作。在程控调试或生产运行现场巡检时，遇紧急情况可将电磁阀箱上“手动／自动”硬切换钥匙开关打到“手动”，进行现场电磁阀箱手动操作。
(3)完善的程序操作步骤
程序操作步骤以实际生产工艺为依据，将各个交换器的操作步骤进行了详细地划分，如阳床再生包括小反洗（或大反洗）、放水、顶压、进酸、置换、小正洗、正洗等步骤，并为每个基本操作增加了一定的响应时间，从而防止了基本操作步骤转换时各个气动阀门骤开骤关引起的交换器鳖压，避免了交换器中的树脂乱层、跑树脂、酸（或碱）利用率低等不良后果。
(4)方便的趋势查询功能
监控系统提供历史趋势和实时趋势查询功能。历史趋势记录具有生产过程数据的采集、存储和显示功能，可以通过打开记录查询、分析以往的过程数据和监视生产情况。为了使显示更加清楚，可以用鼠标选择图表区域使曲线放大；还可以通过拖动时间光标轴查找某一时刻所对应的数值。可以通过双击每一个模拟量的数值打开实时趋势，显示其当天24h的趋势图。
(5)强大的数据库功能
监控系统支持操作人员通过工业标准数据交换协议如DDE和ODBCSQL双向访问iFix数据。DDE是使用共享内存在应用程序间进行数据交换的通信形式，通过DDE支持，如果数据在一个被链接的应用程序中改变，过程数据库中的数据也会相应改变。ODBC允许iFix使用结构化查询语言(SQL)作为标准的语言获取数据库的数据。每一个数据库管理系统需要一个ODBC驱动程序，以动态连接库（DLL）的形式使用，用来获取数据源。
(6)灵敏的报警性能
监控系统严格监视各项运行参数，当运行参数超出限定范围时，将会自动发出报警，并保存报警记录。操作人员可通过画面中的报警选项查看当前的报警点，不同级别的报警采用不同的颜色显示。操作员可以选择、确认和删除多个报警，可以排序和过滤报警，以及允许、禁止和静音报警。
四、产生的效益
iFix软件的应用提高了生产操作的合理性和科学性，有效地降低了设备的损坏次数，保证了设备的安全经济运行，促进了热电厂的安全稳定生产：
1．提高了再生合格率
再生合格率从2002年（改造前）的98.73％提高到了2003年（改造后）的99.92%，合格率上升了1.2个百分点。再生合格率的上升，间接减少了自用水量以及酸碱耗。
2．降低了酸碱单耗
2002年酸碱单耗分别为0.462kg/t和0.426kg/t，当iFix程控系统正常运行以后，2004年酸碱单耗降低到0.422kg/t和0.392kg/t，2004年共制除盐水627.6824万t，计算可知节省酸碱分别为251.1t和213.4t。如酸碱单价分别以520元／t和620元／t计，共节省酸碱成本达23.6万元。
在应用中，iFix软件充分体现了强大的数据块处理功能，能准确及时地处理现场数据和系统信息，结合VBA技术和ActiveX技术，设计出的监控系统既符合生产工艺要求，又具有生动直观的画面。
iFix工控组态软件在化学水处理程控系统中的应用，实现了所有化学水处理设备的集中监视和控制，从而大大减轻了生产运行人员的工作负担，提高了工作效率，其经验值得各热电厂化学水处理部门借鉴。
参考文献：
李培元．火力发电厂水处理及水质控制．北京：中国电力出版社，1999.
上海海得公司．FIXDynamicsHMI/SCADA培训手册.
房金祥．化学水处理程控系统的优化.江苏电机工程，2005，（1）.