煤礦綜合自動化解決方案_圖文

1、煤礦綜合自動化解決方案全面推進(jìn)高產(chǎn)、高效現(xiàn)代化礦井建設(shè)1、概述1.1 煤礦綜合自動化系統(tǒng)概述礦井綜合自動化系統(tǒng)是為了煤礦安全和正常生產(chǎn)而進(jìn)行的各種有關(guān)參數(shù)或狀態(tài)的集中監(jiān)測,并對有關(guān)環(huán)節(jié)加以控制,是保護(hù)采掘、運輸、通風(fēng)、排水等主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)安全運行的重要設(shè)施。該系統(tǒng)包括礦井環(huán)境安全監(jiān)測和礦井生產(chǎn)(及設(shè)備工況等監(jiān)控,礦井環(huán)境安全監(jiān)測用于監(jiān)測影響生產(chǎn)安全和礦工人身安全的井下環(huán)境因素,礦井生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)控煤炭生產(chǎn)主要設(shè)備的工況。工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)一般由傳感器、數(shù)據(jù)采集站、控制站、信號傳輸系統(tǒng)和地面中心站組成。近年來煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展有以下幾個主要特點:煤礦綜合自動化監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)向集散化結(jié)構(gòu)發(fā)展新

2、推出的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)基本上都采用集散系統(tǒng)結(jié)構(gòu),一般在結(jié)構(gòu)上由現(xiàn)場測控分站和控制中心主站組成。分站可以脫離主站自動實現(xiàn)就地監(jiān)測和控制功能,分站一般由中小型可編程控制器組成。主站一般采用PC 機(jī),主要負(fù)責(zé)監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集、存儲、顯示、報警、處理、分析、報表打印等。傳輸系統(tǒng)以現(xiàn)場總線和FSK為主,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多采用總線型和環(huán)型結(jié)構(gòu)。煤礦綜合自動化監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)開放化集散監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)均采用開放系統(tǒng)互聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)模型,通信協(xié)議或規(guī)程,支持多種互連標(biāo)準(zhǔn),如OPC、COM/DCOM等。這樣,任何集散測控系統(tǒng),只要遵循這些規(guī)程,就能夠與其他系統(tǒng)或計算機(jī)系統(tǒng)相連,方便地組成多節(jié)點的計算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)系統(tǒng)間的通信和數(shù)據(jù)共享。

3、煤礦綜合自動化監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)通用化新推出的監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)不僅能滿足煤礦的安全和生產(chǎn)的需要,而且能夠完成各種不同的監(jiān)控監(jiān)測任務(wù)。煤礦綜合自動化監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)智能化首先是傳感器的智能化,如不斷推出的具有自動校正,靈敏度自動補償,非線性自動補償?shù)裙δ艿闹悄軅鞲衅?。煤礦綜合自動化監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用軟件發(fā)展趨勢包括操作系統(tǒng)的實時多任務(wù)化,控制軟件的組態(tài)化、智能化和圖形化,軟件系統(tǒng)的開放化、標(biāo)準(zhǔn)化,監(jiān)測監(jiān)控軟件的管理軟件化,數(shù)據(jù)庫化。煤礦綜合自動化監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)集成方向發(fā)展近幾年,隨著工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展成熟,全礦井各生產(chǎn)安全自動化監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)接入,實現(xiàn)了遠(yuǎn)程集中在線監(jiān)測和控制,推動了全礦

4、井綜合自動化技術(shù)的發(fā)展和高產(chǎn)、高效的現(xiàn)代化礦井建設(shè)。1.2 中誠佳合公司在礦井綜合自動化方面的綜合優(yōu)勢北京中誠佳合科技發(fā)展有限公司長期專注于煤炭行業(yè)自動化、信息化和數(shù)字化方面的技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)及系統(tǒng)集成,是目前國內(nèi)煤炭行業(yè)最具有綜合實力的系統(tǒng)集成商。北京中誠佳合科技發(fā)展有限公司在業(yè)內(nèi)率先提出煤炭企業(yè)自動化信息化全面解決方案,可以為客戶提供咨詢、方案設(shè)計、培訓(xùn)、安裝調(diào)試、技術(shù)支持全方位系統(tǒng)集成服務(wù)。公司成立以來,在煤礦監(jiān)測監(jiān)控自動化控制方面,一直從事煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控,工業(yè)電視視頻監(jiān)控,礦井人員井下安全定位監(jiān)控,礦井調(diào)度通訊,礦井綜采工作面監(jiān)控,洗煤廠集中控制,礦井綜合自動化集成。公司位于北京

5、市朝陽區(qū)北苑路媒體村天暢園區(qū)內(nèi)。與SIEMENS、ROCKWELL、ABB、HIRSCHMANN 等國際知名自動化廠商擁有良好的合作伙伴關(guān)系,也是多家授權(quán)的煤炭行業(yè)系統(tǒng)集成商。公司全體員工勤奮敬業(yè),圍繞“合作創(chuàng)新技術(shù)領(lǐng)先、產(chǎn)品服務(wù)品質(zhì)一流、追求創(chuàng)造客戶價值”的發(fā)展方針,正在努力將北京中誠佳合公司打造成國內(nèi)綜合實力強(qiáng)、業(yè)務(wù)技術(shù)領(lǐng)先,煤炭企業(yè)自動化、信息化和數(shù)字化最具實力的系統(tǒng)集成商、應(yīng)用軟件開發(fā)商和生產(chǎn)研發(fā)中心。2、中誠佳合煤礦綜合自動化解決方案2.1煤礦綜合自動化、信息化解決方案總體架構(gòu)三個平臺企業(yè)管理數(shù)字化信息工作平臺、數(shù)據(jù)信息交換平臺、礦井綜合自動化監(jiān)控平臺。兩個系統(tǒng)集中式系統(tǒng)管理與監(jiān)控平

6、臺、統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)。通風(fēng)機(jī)電提升系統(tǒng)電力調(diào)度綜采調(diào)度傳輸膠帶選煤系統(tǒng)能決策與工作管理平臺礦井綜合自動化監(jiān)控平臺(ERP (MES (PCS2.2針對煤礦綜合自動化及安全生產(chǎn)管理的特點我們?yōu)槟ㄖ苹诮M件的綜合自動化解決方案井上井下工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)綜采、綜放運輸系統(tǒng)井下供電安全監(jiān)測通風(fēng)系統(tǒng)輔助生產(chǎn)井下通信工業(yè)電視提升系統(tǒng)地面生產(chǎn)考勤定位水處理 綜合自動化調(diào)度中心設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)生產(chǎn)安全2.3煤礦綜合自動化技術(shù)平臺采用主流PLC控制單元 采用經(jīng)過現(xiàn)場檢驗的可編程控制單元如:S7-300、S7400系列,ControlLogix系列,實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和設(shè)備的控制,保證綜合自動化系統(tǒng)底層設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定

7、性。工業(yè)以太網(wǎng)+現(xiàn)場總線工業(yè)以太網(wǎng)是目前工控界最流行的局域網(wǎng)技術(shù),我們采用的基于西門子設(shè)備的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)將提供一個更為強(qiáng)大的無縫集成平臺?？刂茖拥木W(wǎng)絡(luò)連接支持現(xiàn)場總線技術(shù),提供各種主流的現(xiàn)場總線協(xié)議:Profibus、Modbus、Contro-lNet、DeviceNet和Lon的接入支持。豐富的綜合自動化軟件平臺接口采用iFIX、WinCC組態(tài)軟件系統(tǒng),可集成任何公司的自動化系統(tǒng),與生產(chǎn)和公司管理軟件(MES 和ERP相連接,從而構(gòu)成靈活而高效的自動化控制系統(tǒng)。綜合自動化軟件平臺采用標(biāo)準(zhǔn)的軟件接口規(guī)范和協(xié)議,實現(xiàn)與現(xiàn)場子系統(tǒng)的接入。所提供的軟件接口包括:OPC接口、NetDDE接口、ODB

8、C接口和文件共享協(xié)議;同時,我公司具有針對特殊廠家、設(shè)備不規(guī)范通訊協(xié)議開發(fā)專門的I/O驅(qū)動程序能力。管控一體化系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)擁有全動態(tài)、交互式雙向信息傳輸能力,實現(xiàn)了由人機(jī)交互、實時監(jiān)控信息、生產(chǎn)調(diào)度信息、管理信息所組成的管理控制一體化功能。系統(tǒng)提供強(qiáng)大的Web功能支持,輕松實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的遠(yuǎn)程掌控。2.4煤礦安全生產(chǎn)調(diào)度通訊和綜合集成解決方案煤礦綜合自動化方案整體考慮, 全面解決,涉及煤礦生產(chǎn)安全的各個主要環(huán)節(jié)。采用成熟的工業(yè)自動化產(chǎn)品和先進(jìn)的通訊技術(shù),提供良好的系統(tǒng)兼容性,可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。管控一體化的調(diào)度管理平臺集數(shù)據(jù)采集、通信、處理、控制、綜合智能判斷、圖文顯示為一體,各子系統(tǒng)聯(lián)動控制

9、,為用戶提供界面友好的管理、控制平臺。適應(yīng)煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)離散,管理和控制集中的要求,減少井下人員配置、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、確保安全生產(chǎn),全面提升煤礦現(xiàn)代化管理水平。集控調(diào)度系統(tǒng)對礦井安全生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備和安全信息實現(xiàn)管理數(shù)據(jù)、視頻圖像、語音一體的遠(yuǎn)程集中控制和管理。程控調(diào)度系統(tǒng)和井下無線通信系統(tǒng)自動完成數(shù)據(jù)交換、無阻塞通信,同時通過語音工作站接收工控機(jī)發(fā)來的指令,實現(xiàn)集控系統(tǒng)的語音預(yù)告和報警;建立生產(chǎn)過程、環(huán)境安全、人員和設(shè)備管理的預(yù)報警體系,實現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)的可視化;應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)定制以功能數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的管理升級;對傳統(tǒng)煤礦安全、生產(chǎn)和管理模式的革新。優(yōu)化生產(chǎn)控制,降低電力和各種原材

10、料的消耗,同時結(jié)合礦井安全監(jiān)測、井下通信、工業(yè)電視、人員考勤定位等監(jiān)測手段,實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)和安全信息的互聯(lián)互通,實現(xiàn)各子系統(tǒng)的綜合聯(lián)動。2.5典型配置一:基于工業(yè)以太網(wǎng)煤礦綜合自動化采用最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),為煤礦安全生產(chǎn)全綜合自動化提供一個完整的解決方案。采用100/1000M 工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)構(gòu)成煤礦井下三網(wǎng)合一的網(wǎng)絡(luò)平臺,實現(xiàn)在礦調(diào)度中心通過計算機(jī)集中遠(yuǎn)程實時在線監(jiān)測礦井的安全信息、工況信息、圖像信息,控制礦井井下、地面主要生產(chǎn)系統(tǒng)和輔助生產(chǎn)系統(tǒng)機(jī)電設(shè)備;實現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)管控一體化。系統(tǒng)構(gòu)成:信息層:可以與地測信息系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)、礦井各種管理系統(tǒng)匯接,按信息流方式實現(xiàn)煤礦現(xiàn)

11、代化管理?？刂茖?由百兆/千兆工業(yè)以太網(wǎng)構(gòu)成井上、下冗余環(huán)網(wǎng)。它通過快速工業(yè)以太網(wǎng)或現(xiàn)場總線接入網(wǎng)絡(luò)控制器、遠(yuǎn)程I/O、語音通訊、工業(yè)視頻。設(shè)備層:設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)傳感器通過以太網(wǎng)交換機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)特點:1000M工業(yè)以太網(wǎng)為煤礦的三網(wǎng)合一提供了可靠保證。快速環(huán)形冗余網(wǎng)絡(luò),重構(gòu)時間嚴(yán)格小于300ms。對各監(jiān)控子系統(tǒng)建立虛擬專用網(wǎng),既保證各子系統(tǒng)的相對獨立運行,又提高網(wǎng)絡(luò)的運行效率。模塊化熱插拔結(jié)構(gòu),適合煤礦的不中斷生產(chǎn)維護(hù)維修的需要?？蓪崿F(xiàn)有效的流量限制,防止廣播風(fēng)暴對控制系統(tǒng)造成災(zāi)難。集成化的編程組態(tài),降低對煤礦用戶專業(yè)知識的需求。豐富的網(wǎng)絡(luò)管理功能,便于故障定位和維護(hù)維修。系統(tǒng)主要指

12、標(biāo):帶寬:1000M;通信協(xié)議:TCP/IP協(xié)議;交換機(jī)數(shù):50個拓樸結(jié)構(gòu):總線、星形和環(huán)形;冗余性:可以形成1000M環(huán)網(wǎng),總長可達(dá)150RM,出現(xiàn)故障時重新組態(tài)路由時間<0.3S;交換機(jī)接口:2個1000Mbit/s RJ45接口,12個100Mbit/s RJ45接口;2個1000Mbit/s ST光纖接口,4個100Mbit/s SC/BFOC光纖接口;通訊方式:1000M工業(yè)以太網(wǎng);診斷功能:能對故障進(jìn)行快速定位;系統(tǒng)無故障運行時間:> 1/8000小時;使用壽命:100000小時。注:本系統(tǒng)也可以由100M工業(yè)以太網(wǎng)構(gòu)成井下總線、星形和環(huán)形骨干網(wǎng)。系統(tǒng)示意圖如下所示:

13、基于工業(yè)以太網(wǎng)的煤礦綜合自動化系統(tǒng)2.6典型配置二:基于工業(yè)以太網(wǎng)+現(xiàn)場總線煤礦綜合自動化系統(tǒng)采用Profibus、ControlNet等主流工業(yè)現(xiàn)場總線,配合網(wǎng)絡(luò)控制器和網(wǎng)絡(luò)傳感器構(gòu)成煤礦綜合自動化系統(tǒng)。系統(tǒng)可以實現(xiàn)在礦調(diào)度室集中控制井上、下機(jī)電設(shè)備,監(jiān)測各種環(huán)境、工況信息,可以與管理層實現(xiàn)信息交換,實現(xiàn)管控一體化。系統(tǒng)構(gòu)成:信息層:可以與地理信息系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)、礦井各種管理系統(tǒng)匯接,按信息流方式實現(xiàn)煤礦現(xiàn)代化管理?？刂茖?井上由100M工業(yè)以太網(wǎng)構(gòu)成冗余環(huán)網(wǎng),井下由Profibus(或ControlNet現(xiàn)場總線構(gòu)成冗余環(huán)網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)控制器也是環(huán)網(wǎng)的一個節(jié)點,并可與遠(yuǎn)程I/O相連。設(shè)備層:設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)傳感器均通過現(xiàn)場總線直接掛在以太網(wǎng)或現(xiàn)場總線上。工業(yè)電視視頻系統(tǒng),在本系統(tǒng)中需單獨布線。系統(tǒng)特點:可形成快速環(huán)形冗余網(wǎng)絡(luò),重構(gòu)時間嚴(yán)格小于300ms。網(wǎng)絡(luò)控制器可以監(jiān)測控制井下機(jī)電設(shè)備和設(shè)備附近的環(huán)境參數(shù),又是網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點。采用生產(chǎn)者/客戶模式的先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。系統(tǒng)主要指標(biāo)