袁思远
(安徽华电宿州发电有限公司,安徽 宿州 234000)
Failure Analysis and Solution of iFIX Communication
YUAN Siyuan
(Anhui Huadian Suzhou Power Generation Co., Ltd., Suzhou 234000)
〔摘 要〕 介绍了Proficy HMI/SCADA-iFIX的基本原理及通信数据流,对某公司iFIX出现的通信故障问题进行了总结,并分析故障原因,给出了解决方案,在此基础上,提供了快速解决iFIX通信故障相关问题的方法、建议及思路。
〔关键词〕 组态软件;通信故障;过程控制;I/O驱动器
This paper introduces the basic principle and communication data flow of Proficy HMI / SCADA-Abstract:
iFIX, summarizes the communication failure problems of iFIX in a company, analyzes the causes of the failure, and gives the solutions. On this basis, it provides the methods, suggestions and ideas for quickly solving the problems related to the communication failure of iFIX.
configuration software; communication failure; process control; I/O driverKey words:
中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1008-6226 (2020) 04-0061-03
0 引言
iFIX是美国Intellution公司开发研制的工业过程控制组态软件,目前是全球范围内,工业自动化上位机数据实时监控领域,应用最广泛、可靠性高的软件之一。iFIX拥有非常好的通用性和开放性,并且实时性好、可靠性及稳定性高,已经在各个工业领域包括电力行业、化工行业、石油行业等广泛用于计算机实时监控与数据采集系统(SCADA)中。某公司2×630 MW燃煤发电机组脱硫废水处理系统采用Proficy HMI/SCADA-iFIX4.0作为自动化监控组态软件,来全面监控和管理脱硫废水处理系统的生产数据。在实际运行过程中,有时会出现iFIX与PLC之间的通信故障问题,影响机组的稳定性。
制软件,运用先进的自动化技术、计算机技术和网络技术于一身,可以实现过程数据的采集、实时过程参数监视、报警、控制和报表查询打印、实时趋势显示、历史数据查看等功能。
iFIX具有两个最基本的功能:数据采集功能和数据管理功能。数据采集功能就是从生产过程中采集现场的数据,并且将这些数据进行转换的基本功能。iFIX同时也可以向生产现场写入数据,像这样读取数据和写入数据就形成了控制软件数据的双向通信。iFIX获取数据的渠道并不需要使用特殊的硬件。iFIX可以通过I/O驱动器和现有的I/O设备直接进行通信。一般情况下,现场已经存在的I/O硬件设备可以接入iFIX系统中。具体来说有以下常用功能:监视、监控、报警、控制、报表、历史趋势、安全控制等。
1 iFIX简介与基本功能
iFIX是全球先进的HMI/SCADA工业过程控
2 iFIX的通信数据流
iFIX数据流如图1所示,iFIX与PLC通信的
61电力安全技术
第22卷(2020年第4期)
原理如下。
客户浏览节点
(客户监控站)
SCADA服务器
PDBSACDITI/O驱动器PLC
图1 iFIX的数据流
iFIX读取PLC中数据的过程:I/O驱动器从过程硬件寄存器中读取数据,将数据传入驱动器映像表DIT (Driver Image Table)中,SAC (扫描、报警、控制)从DIT中读取数据,存入PDB (过程数据库)中。iFIX向PLC中写数据:iFIX写数据到PDB,PDB将数据写入DIT,I\\O驱动器从DIT中读取数据写入PLC中。2.1 I/O驱动器
iFIX用于连接工厂中的过程硬件(Process Hardware),iFIX和过程硬件之间进行数据交换的接口称为I/O驱动器。iFIX软件通过I/O驱动器从过程硬件中获取源数据。每一个I/O驱动器支持指定的硬件,两种不同的过程硬件就应有两个不同的I/O驱动器。2.2 过程数据库PDB
过程数据库PDB就是指各种变量储存的一个位置,其中的变量都有对应的唯一标签(也叫块),标签是一个完成某个过程功能的指令单元。标签功能包括:将过程值与报警限进行比较、基于特殊的过程数据进行计算、将数据写入过程硬件。SAC即扫描、报警和控制。SAC从驱动器映像表中读取数据的速率称为扫描时间。2.3 图形显示
数据进入过程数据库PDB之后,它们可以用图形方式进行显示,iFIX工作台以运行模式提供HMI功能,图形对象可以显示过程数据库里的数值,图形画面可以包括:图表、数据、图形动画等对象。这些图形对象可以显示:报警信息、数据库信息、某标签的特殊信息等。
3 故障分析及解决方案
该公司2×630 MW燃煤发电机组脱硫废水处62
理系统于2015年11月进行改造升级,改造后采用Proficy HMI/SCADA iFIX4.0作为自动化监控
组态软件,工控现场使用MODICON PLC,I/O驱动程序为MBE。iFIX4.0通过MBE驱动和PLC实时交换现场数据,以此监控系统的运行过程。脱
硫废水处理系统总体运行情况良好,但是有时会出现一些iFIX与PLC之间的通信故障。3.1 电脑重启画面数据显示“????”故障
有时会出现电脑重启后画面数据显示“????”故障。检查发现重启后I/O驱动程序MBE为一个新文件,并不是之前配置好的文件。这就是MBE自启动没配置好,在每次启动iFIX后,系统不能自动加载已配置好的文件。配置方法如下:启动iFIX后,在左边[系统树]双击[I/O驱动器]再双击[MBE],连接之后点击[Options]-[Setup],在弹出的画面中,选择[Default Path]设置本I/O驱动配置文件的启动目录和文件名。然后在高级设置[Advanced]中,把Startup中设置成自启动,保存即可消除故障。
3.2 运行中画面数据显示“????”故障
运行过程中出现通信故障,画面数据显示“????”。理解了iFIX与PLC通信的数据流程,就更容易分析和处理iFIX通信故障问题。一般由下向上逐层检查,即:检查物理连接,检查驱动程序,检查SAC三个步骤。
应用DOS命令“ping”检查网络物理连接是否完好,看能否“ping”通PLC,例如:ping 192.168.1.11,其中192.168.1.11就是PLC的IP地址。如果“ping”不通PLC,则表示网络通信出现了故障,这时要先检查PLC是否故障,如果PLC运行正常,则检查网络连接包括网线,光电转换器,交换机,光纤等是否存在问题。如果硬件配置没有问题,再检查C:\\WINNT\\System32\\Drivers\\etc\\目录下的hosts文件是否配置正确。
确认网络连接没有问题后,运行MBE-POWERTOOL,直接选择“DataBlock”块,选择“Statistics”,查看当前DataBlock状态。如果Dtata项显示不是“Good”,检查“Channel”、“ Device”“DataBlock”的“Enable”复选框是否选中;“Channel”中,主备网卡选择是否正确;Device的IP地址是否配置正确,PLC中确实有这些地址;“DataBlock”块中开始和结束地址是否
第22卷(2020年第4期)电力安全技术作员电脑及iFIX本身的问题,大致可以判断出是PLC或者交换机出现的故障,由于PLC通过交换机把数据传向5台电脑,仅有两台电脑出现数据错误,说明是交换机出现了问题,更换新的交换机之后,再没出现过此类故障。
正确;打开的*.mbe文件与iFIX节点名是否一致;Options-Setup-Default Path中的节点名和路径是否配置正确等问题。如果按照上述条件检查MBE-POWERTOOL后Data项仍不是“Good”的话,有可能是MBE驱动程序出问题了,需要重装MBE驱动程序,重新建立“Channel”“Device”和“DataBlack”。
确认Data项为Good后,证明I/O驱动程序不存在问题。打开iFIX工作台,点击任务控制按钮,选择SAC项,点击停止按钮,几秒钟后点击启动按钮,即可消除故障。
3.3 画面数据显示“****”故障
出现画面数据显示“****”现象,可能是该动画对象所连接的点没有定义好,首先应该查看iFIX数据库服务器,看数据库里是否存在此数据源,或者查看I/O驱动器配置的数据块是否包含此点的PLC地址。
3.4 画面数据全部变为“0”故障
有时出现画面数据全部变为“0”,同时报警溢出故障。两台操作员站经常性出现“SystemAlert报警列队SUMMARY LIST已溢出,至少有一个报警丢失”,同时画面数据全部变为“0”。重启电脑后,数据正常,但不久后又出现这个现象。
出现上述故障报警,是因为画面数据全部变为“0”,导致报警溢出。画面数据全部变为“0”,说明iFIX与PLC之间的通信出现了问题,因为画面数据全部变为“0”而非“?”,可以排除通信电缆的问题,因为两台操作员站都报警,可以排除操
4 结束语
iFIX出现通信故障的概率相对较低,但缺乏维护经验的工程师常常会找不到处理故障的切入点,难以判断出故障的原因,不能快速处理好故障,影响机组的安全稳定运行。以上对iFIX出现的通信故障提出了具体的解决方案,为工程中处理此类问题提供参考。参考文献:
[1] 张冰泉,黄良沛,张子才.基于IFIX和施耐德PLC的 燃煤锅炉控制系统[J].自动化与仪器仪表,2009(4): 34-36.
[2] 赵波浪,邱祖廉.PROFIBUS FCS及工业Ethernet在 料香配送系统中的应用[J].微计算机信息,2004(7): 5-6.
收稿日期:2019-12-20作者简介:
袁思远(1991—),男,助理工程师,现从事热控检修工作,email:very_sy@163.com。
下 期 要 目● 火电企业的状态优化检修探索与实践● 从几则寓言故事中汲取安全工作理念营养● 地方电网合环电流的计算方法探讨● 越障式物资运输飞车的研制与应用● 输煤皮带人身安全保护装置的研发及应用63
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