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高產、高效現代化礦井建設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而進行的各種有關參數或狀態(tài)的集中監(jiān)測,并對有關環(huán)節(jié)加以控制,是保護采掘、運輸、通風、排水等主要生產環(huán)節(jié)安全運行的重要設施。該系統(tǒng)包括礦井環(huán)境安全監(jiān)測和礦井生產(及設備工況等監(jiān)控,礦井環(huán)境安全監(jiān)測用于監(jiān)測影響生產安全和礦工人身安全的井下環(huán)境因素,礦井生產監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)控煤炭生產主要設備的工況。工業(yè)以太網系統(tǒng)一般由傳感器、數據采集站、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)結構向集散化結構發(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)結構,一般在結構上由現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,主要負責監(jiān)測數據的收集、存儲、顯示、報警、處理、分析、報表打印等。傳輸系統(tǒng)以現場總線和FSK為主,拓撲結構多采用總線型和環(huán)型結構。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)的標準模型,通信協(xié)議或規(guī)程,支持多種互連標準,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)或計算機系統(tǒng)相連,方便地組成多節(jié)點的計算機局域網絡,實現系統(tǒng)間的通信和數據共享。

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的需要,而且能夠完成各種不同的監(jiān)控監(jiān)測任務。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,非線性自動補償等功能的智能傳感器。煤礦綜合自動化監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)應用軟件發(fā)展趨勢包括操作系統(tǒng)的實時多任務化,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、標準化,監(jiān)測監(jiān)控軟件的管理軟件化,數據庫化。煤礦綜合自動化監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)向網絡集成方向發(fā)展近幾年,隨著工業(yè)以太網技術和設備的發(fā)展成熟,全礦井各生產安全自動化監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)通過網絡交換機接入,實現了遠程集中在線監(jiān)測和控制,推動了全礦

4、井綜合自動化技術的發(fā)展和高產、高效的現代化礦井建設。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、信息化和數字化方面的技術和產品研發(fā)、生產及系統(tǒng)集成,是目前國內煤炭行業(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、方案設計、培訓、安裝調試、技術支持全方位系統(tǒng)集成服務。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。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系,也是多家授權的煤炭行業(yè)系統(tǒng)集成商。公司全體員工勤奮敬業(yè),圍繞“合作創(chuàng)新技術領先、產品服務品質一流、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綜合實力強、業(yè)務技術領先,煤炭企業(yè)自動化、信息化和數字化最具實力的系統(tǒng)集成商、應用軟件開發(fā)商和生產研發(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三個平臺企業(yè)管理數字化信息工作平臺、數據信息交換平臺、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)。通風機電提升系統(tǒng)電力調度綜采調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)網綜采、綜放運輸系統(tǒng)井下供電安全監(jiān)測通風系統(tǒng)輔助生產井下通信工業(yè)電視提升系統(tǒng)地面生產考勤定位水處理 綜合自動化調度中心設備監(jiān)控系統(tǒng)生產安全2.3煤礦綜合自動化技術平臺采用主流PLC控制單元 采用經過現場檢驗的可編程控制單元如:S7-300、S7400系列,ControlLogix系列,實現現場數據的采集和設備的控制,保證綜合自動化系統(tǒng)底層設備的可靠性和穩(wěn)定

7、性。工業(yè)以太網+現場總線工業(yè)以太網是目前工控界最流行的局域網技術,我們采用的基于西門子設備的工業(yè)以太網絡將提供一個更為強大的無縫集成平臺?？刂茖拥木W絡連接支持現場總線技術,提供各種主流的現場總線協(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),與生產和公司管理軟件(MES 和ERP相連接,從而構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準的軟件接口規(guī)范和協(xié)議,實現與現場子系統(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、設備不規(guī)范通訊協(xié)議開發(fā)專門的I/O驅動程序能力。管控一體化系統(tǒng)設計系統(tǒng)擁有全動態(tài)、交互式雙向信息傳輸能力,實現了由人機交互、實時監(jiān)控信息、生產調度信息、管理信息所組成的管理控制一體化功能。系統(tǒng)提供強大的Web功能支持,輕松實現對整個系統(tǒng)的遠程掌控。2.4煤礦安全生產調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,涉及煤礦生產安全的各個主要環(huán)節(jié)。采用成熟的工業(yè)自動化產品和先進的通訊技術,提供良好的系統(tǒng)兼容性,可擴展性和可維護性。管控一體化的調度管理平臺集數據采集、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。適應煤礦生產環(huán)節(jié)離散,管理和控制集中的要求,減少井下人員配置、提高生產效率、降低生產成本、確保安全生產,全面提升煤礦現代化管理水平。集控調度系統(tǒng)對礦井安全生產系統(tǒng)生產設備和安全信息實現管理數據、視頻圖像、語音一體的遠程集中控制和管理。程控調度系統(tǒng)和井下無線通信系統(tǒng)自動完成數據交換、無阻塞通信,同時通過語音工作站接收工控機發(fā)來的指令,實現集控系統(tǒng)的語音預告和報警;建立生產過程、環(huán)境安全、人員和設備管理的預報警體系,實現礦井安全生產的可視化;應用現代信息技術定制以功能數據庫為基礎的管理升級;對傳統(tǒng)煤礦安全、生產和管理模式的革新。優(yōu)化生產控制,降低電力和各種原材

10、料的消耗,同時結合礦井安全監(jiān)測、井下通信、工業(yè)電視、人員考勤定位等監(jiān)測手段,實現煤礦生產和安全信息的互聯(lián)互通,實現各子系統(tǒng)的綜合聯(lián)動。2.5典型配置一:基于工業(yè)以太網煤礦綜合自動化采用最先進的網絡技術,為煤礦安全生產全綜合自動化提供一個完整的解決方案。采用100/1000M 工業(yè)以太網技術構成煤礦井下三網合一的網絡平臺,實現在礦調度中心通過計算機集中遠程實時在線監(jiān)測礦井的安全信息、工況信息、圖像信息,控制礦井井下、地面主要生產系統(tǒng)和輔助生產系統(tǒng)機電設備;實現礦井安全生產管控一體化。系統(tǒng)構成:信息層:可以與地測信息系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、生產調度指揮系統(tǒng)、礦井各種管理系統(tǒng)匯接,按信息流方式實現煤礦現

11、代化管理。控制層:由百兆/千兆工業(yè)以太網構成井上、下冗余環(huán)網。它通過快速工業(yè)以太網或現場總線接入網絡控制器、遠程I/O、語音通訊、工業(yè)視頻。設備層:設備的執(zhí)行機構和網絡傳感器通過以太網交換機接入網絡。系統(tǒng)特點:1000M工業(yè)以太網為煤礦的三網合一提供了可靠保證?？焖侪h(huán)形冗余網絡,重構時間嚴格小于300ms。對各監(jiān)控子系統(tǒng)建立虛擬專用網,既保證各子系統(tǒng)的相對獨立運行,又提高網絡的運行效率。模塊化熱插拔結構,適合煤礦的不中斷生產維護維修的需要。可實現有效的流量限制,防止廣播風暴對控制系統(tǒng)造成災難。集成化的編程組態(tài),降低對煤礦用戶專業(yè)知識的需求。豐富的網絡管理功能,便于故障定位和維護維修。系統(tǒng)主要指

12、標:帶寬:1000M;通信協(xié)議:TCP/IP協(xié)議;交換機數:50個拓樸結構:總線、星形和環(huán)形;冗余性:可以形成1000M環(huán)網,總長可達150RM,出現故障時重新組態(tài)路由時間<0.3S;交換機接口: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;診斷功能:能對故障進行快速定位;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)以太網構成井下總線、星形和環(huán)形骨干網。系統(tǒng)示意圖如下所示:

13、基于工業(yè)以太網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+現場總線煤礦綜合自動化系統(tǒng)采用Profibus、ControlNet等主流工業(yè)現場總線,配合網絡控制器和網絡傳感器構成煤礦綜合自動化系統(tǒng)。系統(tǒng)可以實現在礦調度室集中控制井上、下機電設備,監(jiān)測各種環(huán)境、工況信息,可以與管理層實現信息交換,實現管控一體化。系統(tǒng)構成:信息層:可以與地理信息系統(tǒng)、生產調度指揮系統(tǒng)、礦井各種管理系統(tǒng)匯接,按信息流方式實現煤礦現代化管理?？刂茖?井上由100M工業(yè)以太網構成冗余環(huán)網,井下由Profibus(或ControlNet現場總線構成冗余環(huán)網,網絡控制器也是環(huán)網的一個節(jié)點,并可與遠程I/O相連。設備層:設備的執(zhí)行機構和網絡傳感器均通過現場總線直接掛在以太網或現場總線上。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)形冗余網絡,重構時間嚴格小于300ms。網絡控制器可以監(jiān)測控制井下機電設備和設備附近的環(huán)境參數,又是網絡的一個節(jié)點。采用生產者/客戶模式的先進的網絡技術。系統(tǒng)主要指標