天瑪綜采自動化技術(shù)方案

綜采工作面自動化系統(tǒng)技術(shù)方案北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司二零零五年一月目 錄0.公司介紹???????????????????????..????????011.系統(tǒng)目標(biāo)???????????????????????..????????021.1工作面生產(chǎn)自動化??????????????????????.???1.2在線監(jiān)測工作面狀態(tài)????????????????????????2.控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案???????????????????????..????042.1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)???????????????????????????2.2控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)指標(biāo)?????????????????????????2.3監(jiān)控子系統(tǒng)????????????????????????????系統(tǒng)功能及其實現(xiàn)???????????????????..????????093.1工作面順槽控制功能???????????????..?.???.????3.2工作面設(shè)備監(jiān)測控制功能??????????????????????3.3監(jiān)測內(nèi)容顯示???????????????????????????3.4控制系統(tǒng)軟件功能????????????? .????.???????4．系統(tǒng)監(jiān)測控制數(shù)據(jù)點?????.....????????.????.???????16綜采工作面自動化系統(tǒng) 技術(shù)方案0.公司介紹北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司是天地科技股份有限公司與德國 Marco系統(tǒng)分析與開發(fā)有限公司合資經(jīng)營的以液壓支架電液控制系統(tǒng)的研究開發(fā)、生產(chǎn)、銷售和相關(guān)技術(shù)服務(wù)為主業(yè)的專業(yè)自動化公司。天地科技是煤炭科學(xué)研究總院以其部分優(yōu)良資產(chǎn)為基礎(chǔ)發(fā)起成立并控股的上市公司，具有四十多年專業(yè)從事煤炭科技研發(fā)工作的基礎(chǔ)、經(jīng)驗、技術(shù)儲備和人才優(yōu)勢；德國Marco公司（總部在德國慕尼黑）是專門從事液壓支架電液控制系統(tǒng)研發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)營的高科技專業(yè)公司，具有20多年的歷史，是國際市場3大液壓支架電液控制系統(tǒng)供應(yīng)商之一，在德國占有80%以上的市場份額，技術(shù)水平處于國際領(lǐng)先地位。天瑪公司于2001年7月注冊成立，獲得了“高新技術(shù)企業(yè)證書”，并通過了ISO9001：2000版的質(zhì)量體系認(rèn)證。公司位于煤炭科學(xué)研究總院內(nèi)，設(shè)有市場部、研發(fā)部、生產(chǎn)部、綜合部、備件庫和維修服務(wù)中心。公司現(xiàn)有員工40多人，其中博士2人、碩士9人、大學(xué)本科12人，這些技術(shù)人員具有長期進行煤礦電子自動化、液壓技術(shù)研究的專業(yè)基礎(chǔ)和開發(fā)經(jīng)驗。公司裝備了進口數(shù)控雙主軸切削中心、全套進口的專用電纜加工設(shè)備和各種機床，具有良好的生產(chǎn)高技術(shù)產(chǎn)品的條件。公司擁有裝備了高精度“標(biāo)準(zhǔn)源” 、邏輯分析儀、記憶示波器、開發(fā)系統(tǒng)等上百臺儀器儀表的電氣開發(fā)實驗室和裝備了三臺乳化液泵、兩臺液壓支架和液壓試驗臺等的液壓系統(tǒng)研究試驗室，具有科學(xué)、規(guī)范、完善的檢測手段和極好的研究開發(fā)、試驗條件。公司的主導(dǎo)產(chǎn)品PM31型液壓支架電液控制系統(tǒng)在引進德國Marco公司的成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國煤礦的技術(shù)條件進行了改進提高，通過采取關(guān)鍵部件引進、逐步提高國產(chǎn)化率、按中國的法規(guī)通過“煤安標(biāo)志”檢驗（已取得證書）并由中方技術(shù)人員進行系統(tǒng)設(shè)計配套、技術(shù)支持和售后服務(wù)等措施，在保證產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)水平的前提下，最大程度地降低了系統(tǒng)的價格，使得該系統(tǒng)適合在我國的煤礦推廣應(yīng)用。目前，該系統(tǒng)已經(jīng)有3個工作面分別成功應(yīng)用于兗州礦業(yè)集團和開灤礦業(yè)集團。公司還有KS2液壓支架快速移架系統(tǒng)、KGJ-B型綜采工作面綜合監(jiān)測系統(tǒng)、手動液壓支架操作系統(tǒng)、綜采工作面噴霧系統(tǒng)等相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品。公司將以提供產(chǎn)品、系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)備配套、技術(shù)支持、售后服務(wù)和工程承包等多種方式，堅持“精益求精，供電液控制系統(tǒng)精品；優(yōu)質(zhì)服務(wù)，樹煤炭行業(yè)一流品牌”的質(zhì)量方針，竭誠為我國煤礦用戶服務(wù)。北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司1綜采工作面自動化系統(tǒng) 技術(shù)方案1．系統(tǒng)目標(biāo)系統(tǒng)目標(biāo)是：實現(xiàn)綜采工作面生產(chǎn)過程自動化，以減輕勞動強度、提高生產(chǎn)效率；實現(xiàn)對主要生產(chǎn)設(shè)備工況的實時在線監(jiān)測、及時發(fā)現(xiàn)故障隱患、及時采取措施避免設(shè)備損壞，提高設(shè)備正常率和開機率；將工作面的相關(guān)信息及時傳輸?shù)降孛?，并通過計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)共享，達到生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)信息化。1.1實現(xiàn)工作面生產(chǎn)自動化 實現(xiàn)順槽集中控制通過順槽控制臺能夠?qū)崿F(xiàn)工作面設(shè)備的集中控制。在控制臺的一臺計算機上，可以實現(xiàn)對工作面所有生產(chǎn)設(shè)備的全面控制，啟動工作面生產(chǎn)自動控制程序，實現(xiàn)設(shè)備自動化運行。在控制臺上對工作面生產(chǎn)設(shè)備的控制功能有：單設(shè)備啟停，包括刮板機、轉(zhuǎn)載機、泵站、采煤機順序開機順序停機啟停跟機（采煤機）自動化語音通訊啟停生產(chǎn)自動程序。實現(xiàn)這些控制功能跟綜采工作面所選用的生產(chǎn)設(shè)備是否具有數(shù)字接口有關(guān)，具有數(shù)字接口的智能生產(chǎn)設(shè)備可以減少控制系統(tǒng)實施的工作量。例如，采煤機如果是智能的，采煤機能提供本身的狀態(tài)數(shù)據(jù)如位置、牽引速度、牽引方向等，那么控制系統(tǒng)只要聯(lián)接采煤機就可以采集這些數(shù)據(jù)了，不需要在采煤機內(nèi)部開發(fā)監(jiān)測子系統(tǒng)。啟停跟機自動化，是指電液控制系統(tǒng)根據(jù)采煤機的位置來自動進行液壓支架的升降移動作。如果系統(tǒng)不安裝電液控制系統(tǒng)，則跟機自動化功能不會實現(xiàn)。 實現(xiàn)工作面內(nèi)運輸能力和落煤量的自動匹配根據(jù)刮板機、轉(zhuǎn)載機的負(fù)荷量自動調(diào)整采煤機的牽引速度以調(diào)整落煤量，實現(xiàn)采煤生產(chǎn)的良性運行。 實現(xiàn)根據(jù)煤倉倉位對生產(chǎn)設(shè)備的自動控制根據(jù)煤倉的煤位自動控制刮板機、采煤機運行過程，以防止煤倉滿倉后仍繼續(xù)生產(chǎn)的情況，防止運輸設(shè)備超載啟動。 實現(xiàn)泵站的自動控制根據(jù)工作面的生產(chǎn)需要,自動控制乳化液泵的工作模式、自動補充乳化液（包括自動配比控制）和自動控制清水泵的啟停。順槽皮帶也可以由工作面控制臺來集中控制，這個功能與煤倉倉位監(jiān)測功能有直接的關(guān)系，這樣才能構(gòu)成一個完整的工作面智能運輸系統(tǒng)。北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司2綜采工作面自動化系統(tǒng) 技術(shù)方案1.2在線監(jiān)測工作面狀態(tài) 在線監(jiān)測并顯示主要生產(chǎn)設(shè)備的工作狀態(tài)在線監(jiān)測主要生產(chǎn)設(shè)備的工作電流、電壓、功率 ,包括：采煤機、轉(zhuǎn)載機、破碎機、刮板機。根據(jù)現(xiàn)場需要，對皮帶機還要進行工作狀態(tài)監(jiān)測。 在線監(jiān)測工作面環(huán)境狀況通過監(jiān)測工作面上隅角（瓦斯易聚區(qū)域）的瓦斯?jié)舛?、溫度和一氧化碳濃度，回風(fēng)巷的瓦斯?jié)舛?、溫度和風(fēng)速的監(jiān)測，隨時監(jiān)測工作面的環(huán)境條件，一旦出現(xiàn)異常情況能夠及時發(fā)現(xiàn)并采取有效處理措施，及時消除安全隱患。在線監(jiān)測功能也是為了控制功能的實現(xiàn)，為控制功能提供參數(shù)依據(jù)。北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司3綜采工作面自動化系統(tǒng) 技術(shù)方案控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案綜采工作面控制系統(tǒng)只考慮最下兩層即自動化層和現(xiàn)場層，最上層管理層在礦井綜合自動化系統(tǒng)中考慮。主要的研究開發(fā)工作在自動化層，通過應(yīng)用程序來實現(xiàn)。2.1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖。管理層 局域網(wǎng)總線監(jiān)控層電液控制現(xiàn)場總線工作面監(jiān)控總線設(shè)電液控制器電液控制器開關(guān)控制器開關(guān)控制器開關(guān)控制器備層支架1支架2支架3支架n采煤機刮板機破碎機轉(zhuǎn)載機皮帶機泵站 管理信息層利用100M以太網(wǎng)接口，通過Web信息數(shù)據(jù)發(fā)布服務(wù)器將整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)布到礦局域網(wǎng)上，使生產(chǎn)管理人員能夠就地獲得工作面的相關(guān)信息。在與監(jiān)測信息相關(guān)的管理部門，利用在礦局域網(wǎng)上的計算機，可以實現(xiàn)對工作面的信息進行實時監(jiān)視和歷史數(shù)據(jù)查詢、分析等，為生產(chǎn)管理者提供真實、翔實、實時的監(jiān)測數(shù)據(jù)，便于對工作面生產(chǎn)的管理。信息查詢只要用瀏覽器即可，輸入相應(yīng)的 IP地址或Web地址，不需要另外安裝客戶端軟件。如果礦局域網(wǎng)與國際互連網(wǎng)相連，那么只要是可以訪問互聯(lián)網(wǎng)的用戶，通過授權(quán)許可，可以以WEB頁面的形式訪問數(shù)據(jù)發(fā)布服務(wù)器，得到工作面的監(jiān)測信息，便于生產(chǎn)管理者不在礦的時候，掌握工作面的狀況。 自動化層自動化層為 3臺主控計算機相互聯(lián)結(jié)，并且向上與礦井綜合自動化系統(tǒng)相連（用北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司4綜采工作面自動化系統(tǒng) 技術(shù)方案TCP/IP協(xié)議），向下與現(xiàn)場層設(shè)備相連（用串行Modbus協(xié)議）。3臺主控計算機為井下本質(zhì)安全型計算機，為提高系統(tǒng)的可靠性，可以考慮設(shè)立備份機。將控制系統(tǒng)井下監(jiān)控主機、備份機一起安裝在井下控制臺的設(shè)備列車上，整個控制系統(tǒng)井下監(jiān)控主機與各子系統(tǒng)主機的連接可在幾十米的范圍內(nèi)高速、可靠的連接，提高了系統(tǒng)的可靠性、實時性和安全性。本層主要是監(jiān)測控制主機與礦井綜合自動化之間提供接口， 電液控制主機與工作面監(jiān)控主機、工作面通訊控制器之間提供接口，采用 TCP/IP連接，用來傳遞監(jiān)測控制數(shù)據(jù)。工作面自動監(jiān)控設(shè)置 1臺主機，電液控制設(shè)置1臺主機，工作面通訊控制設(shè)置 1臺主機，分別用來顯示工作面環(huán)境信息、采煤機信息、運輸設(shè)備信息、電液壓支架信息，控制工作面生產(chǎn)設(shè)備，人工語音通訊等。監(jiān)測工作面 控制工作面 監(jiān)測工作面設(shè)備狀況 設(shè)備運行 電液支架狀況前臺監(jiān)測整個工作面狀況手動控制/自動控制后臺控制順序開機控制參數(shù)配置順序停機跟機自動

前臺監(jiān)測電液支架狀況后臺控制跟機自動化控制參數(shù)配置AutoFace3TK210PM31交換機光纖礦井綜合自動化系統(tǒng)自動化層各主控機之間及與礦井綜合自動化系統(tǒng)之間關(guān)系北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司5支架控制器支架控制器支架控制器

綜采工作面自動化系統(tǒng) 技術(shù)方案TK230 刮板機尾閉鎖擴音電話TK230閉鎖擴音電話支架控制器支架控制器支架控制器

采工作面推進方向煤機TK230閉鎖擴音電話TK230閉鎖擴音電話刮板機頭轉(zhuǎn)載機運行方向啟停信號TK230閉鎖擴音電話TK210通訊控制主機 采煤機終端開關(guān)

破碎機 (備用)終端刮板運輸機轉(zhuǎn)載機乳化液泵

轉(zhuǎn)載機 皮帶機尾自移系統(tǒng)皮帶倉位信號煤倉清水泵網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器

MODBUS MODBUSAutoFace電液控制主機 自動監(jiān)控主機

開關(guān)破碎機終端開關(guān)終端開關(guān)MODBUS綜采工作面控制系統(tǒng)布置總圖

終端開關(guān)泵站系統(tǒng)自動控制TCP/IP接入礦井綜合自動化系統(tǒng)北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司6綜采工作面自動化系統(tǒng) 技術(shù)方案 現(xiàn)場層現(xiàn)場控制子系統(tǒng)適合用現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)進行集成， 其上位機接口統(tǒng)一采用 MODBUS總線接口。本系統(tǒng)將現(xiàn)場總線技術(shù)引入到煤礦設(shè)備控制系統(tǒng)中來，實現(xiàn)與國際水平接軌。本層網(wǎng)絡(luò)是整個控制系統(tǒng)的關(guān)鍵控制層，采用MODBUS現(xiàn)場總線將井下監(jiān)測控制主機與子系統(tǒng)串行相連，構(gòu)成現(xiàn)場總線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。2.2控制網(wǎng)絡(luò)主要技術(shù)指標(biāo) 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)的總響應(yīng)時間為１秒，即在傳感器數(shù)據(jù)到達各子系統(tǒng)后，１秒鐘之內(nèi)就可被系統(tǒng)采集。一個控制功能的執(zhí)行時間，是從傳感器采集到數(shù)據(jù)變化開始，到控制功能的執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行為止。由于各個子系統(tǒng)的響應(yīng)時間不同，所以對不同的控制功能，其執(zhí)行時間也不相同。但作為整個控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由于控制功能的優(yōu)先級高，從采集子系統(tǒng)數(shù)據(jù)、控制算法實現(xiàn)到控制指令發(fā)送，可在１秒鐘內(nèi)完成。 自動化層傳輸介質(zhì)：光纖/雙絞線物理接口：以太網(wǎng)傳輸速率：100Mbps通訊協(xié)議：TCP/IP 現(xiàn)場監(jiān)控層傳輸介質(zhì)：兩對雙絞線物理接口：RS422通訊速率：19.2kbps通訊協(xié)議：MODBUS/RTU2.3監(jiān)控子系統(tǒng)下面分別介紹各個子系統(tǒng)的組成及提供和接受的數(shù)據(jù)。 生產(chǎn)監(jiān)控子系統(tǒng)生產(chǎn)監(jiān)控子系統(tǒng)包括采煤機和電液控制系統(tǒng)。 采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)通過采煤機機載計算機相連，調(diào)制解調(diào)器通過采煤機饋電電纜內(nèi)的控制總線和接地線傳輸信息， MODBUS為通訊協(xié)議向上位機提供數(shù)據(jù)。本控制系統(tǒng)井下主機作為 MODBUS主控制器，對作為從控制器的采煤機控制計算機（從控制器）進行巡檢，可以監(jiān)測和控制以下主要信息：采煤機運行信息：位置、方向、速度等各電機的負(fù)荷情況各部件溫度信息北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司7綜采工作面自動化系統(tǒng) 技術(shù)方案各部件報警信息各部件保護信息通過控制牽引電機變頻器調(diào)整煤機行進速度控制采煤機閉鎖 運輸監(jiān)控子系統(tǒng)本子系統(tǒng)完成對破碎機、刮板機和轉(zhuǎn)載機各個電機的饋電控制，可對所控電機的電壓、電流和負(fù)荷情況進行實時監(jiān)測，可實現(xiàn)以下信號的監(jiān)測：破碎機電機的電壓、電流、負(fù)荷轉(zhuǎn)載機高速、低速電機的電壓、電流、負(fù)荷刮板機機頭、機尾高速低速電機的電壓、電流、負(fù)荷。 環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)本子系統(tǒng)可完成：報警：設(shè)備啟動前，以及各種故障時進行報警，報警時間的長短及是否采用語言報警可以通過參數(shù)設(shè)定。將工作面各設(shè)備工作狀態(tài)和參數(shù)傳輸給井上，在井上計算機進行顯示。乳化液泵站和清水泵站的自動控制。監(jiān)測煤倉料位信息。個子系統(tǒng)之間的關(guān)系如下：生產(chǎn)監(jiān)控子系統(tǒng)正常不正常 運輸狀況運輸監(jiān)控子系統(tǒng)正常不正常 環(huán)境狀況環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)綜采工作面控制系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間關(guān)系北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司8綜采工作面自動化系統(tǒng) 技術(shù)方案系統(tǒng)功能及其實現(xiàn)3.1工作面順槽控制功能通過本系統(tǒng)的實施，實現(xiàn)在順槽對工作面的生產(chǎn)進行自動控制，表現(xiàn)在以下幾個主要方面： 工作面順序啟動通過操作通訊控制計算機，發(fā)出工作面啟動命令給通訊控制子系統(tǒng)，實現(xiàn)工作面的順序啟動。其啟動順序如下：皮帶機->破碎機->轉(zhuǎn)載機->刮板機->采煤機。 工作面順序停機停機順序如下：采煤機 ->刮板機->轉(zhuǎn)載機->破碎機->皮帶機。 工作面設(shè)備閉鎖邏輯工作面內(nèi)單臺設(shè)備閉鎖時，根據(jù)煤流方向，自動實現(xiàn)邏輯閉鎖。該項功能由通訊控制子系統(tǒng)和電液控制子系統(tǒng)在自動監(jiān)控主機的協(xié)調(diào)下自動完成，其閉鎖邏輯如下：采煤機刮板機轉(zhuǎn)載機破碎機皮帶機采煤機刮板機▼轉(zhuǎn)載機▼▼破碎機▼▼▼皮帶機▼▼▼▼ 支架跟機自動化由采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)的計算機將采煤機的位置、方向、速度等信息傳給電液控制主機，根據(jù)采煤工藝的要求，電液控制系統(tǒng)監(jiān)控主機自動向支架控制器發(fā)出控制指令，執(zhí)行相應(yīng)的自動動作。 滿倉控制根據(jù)煤倉的煤位自動控制采煤過程。當(dāng)煤倉的煤位到達特定的位置時，系統(tǒng)就會向工作面下達指令，停止采煤機的推進，暫停煤炭生產(chǎn)，而刮板機繼續(xù)運行，當(dāng)煤倉的煤位到達滿倉位置時，系統(tǒng)即將刮板機停下來，這樣面內(nèi)刮板機上就沒有了煤炭，皮帶機上也不會滿載，為下次順利啟動奠定基礎(chǔ)，可以避免壓死輸送機的情況出現(xiàn)，提高生產(chǎn)效率，同時可以有效地保護設(shè)備，提高設(shè)備的使用壽命。當(dāng)煤倉出煤后，煤位到達可以開始生產(chǎn)的位置后系統(tǒng)會自動按順序和程序啟動生產(chǎn)設(shè)備開始生產(chǎn)。 負(fù)荷控制根據(jù)刮板機的負(fù)荷量自動調(diào)整采煤機的牽引速度以調(diào)整落煤量。當(dāng)刮板機的負(fù)荷超載時系統(tǒng)能及時降低采煤機的牽引速度以減少落煤量，反之可適當(dāng)提高采煤機的牽引速度，以達到設(shè)備工作在高效、安全的狀態(tài)。北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司9綜采工作面自動化系統(tǒng) 技術(shù)方案3.2工作面設(shè)備監(jiān)測控制功能通過本系統(tǒng)的實施，實現(xiàn)對工作面單臺設(shè)備的自動控制功能和設(shè)備運行狀態(tài)信息、設(shè)備運行工況信息、設(shè)備故障診斷信息的連續(xù)在線實時監(jiān)測，系統(tǒng)對各個生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)測情況如下。 采煤機通過本系統(tǒng)可對采煤機進行如下控制功能：閉鎖采煤機降低采煤機行進速度監(jiān)測如下信息：位置、方向、速度信息煤機總電壓、電流、負(fù)荷各個電機的電壓、電流、負(fù)荷各個電機溫度各個電機的保護信息各個電機的過載信息 刮板機通過本系統(tǒng)可對前部刮板機進行如下控制功能：開啟、關(guān)閉、閉鎖監(jiān)測如下信息：各個高低速電機的電壓、電流、負(fù)荷運行時間統(tǒng)計 轉(zhuǎn)載機通過本系統(tǒng)可對轉(zhuǎn)載機進行如下控制功能：開啟、關(guān)閉、閉鎖監(jiān)測如下信息：電機的電壓、電流、負(fù)荷運行時間統(tǒng)計 破碎機通過本系統(tǒng)可對破碎機進行如下控制功能：開啟、關(guān)閉、閉鎖監(jiān)測如下信息：電機的電壓、電流、負(fù)荷、過載運行時間統(tǒng)計 皮帶機通過本系統(tǒng)可對轉(zhuǎn)載機進行如下控制功能：北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司10綜采工作面自動化系統(tǒng) 技術(shù)方案開啟、關(guān)閉、閉鎖監(jiān)測如下信息：電機的電壓、電流、負(fù)荷運行時間統(tǒng)計 泵站系統(tǒng)對乳化液泵和清水泵進行如下控制：啟動、停止乳化液自動配比乳化液、清水泵箱自動補液自動控制乳化液泵過壓卸載溢流監(jiān)測如下信息：乳化液箱液位清水箱水位泵站出口壓力3.3監(jiān)測內(nèi)容顯示本系統(tǒng)監(jiān)控主機對上述監(jiān)測控制內(nèi)容進行分類整理，以動畫、圖形等直觀方式進行分屏顯示。下圖為工作面信息顯示畫面設(shè)計概況。北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司11綜采工作面自動化系統(tǒng) 技術(shù)方案綜采工作面生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控畫面北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司12綜采工作面自動化系統(tǒng) 技術(shù)方案綜采工作面跟機自動化監(jiān)控畫面北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司13綜采工作面自動化系統(tǒng) 技術(shù)方案3.4控制系統(tǒng)軟件 軟件功能控制系統(tǒng)軟件作是實現(xiàn)系統(tǒng)中目標(biāo)所必須的重要的一個人機接口，它擔(dān)負(fù)著數(shù)據(jù)采集、通信、計算、存儲、顯示、分析、報表、網(wǎng)絡(luò)發(fā)布及監(jiān)控邏輯的定制、控制設(shè)備動作等重要任務(wù)，是監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)測與控制的中樞。監(jiān)控系統(tǒng)軟件包括：為相應(yīng)計算機選擇特定的操作系統(tǒng)軟件、選擇圖形化的工控人機界面軟件支撐環(huán)境或通用軟件開發(fā)工具、繪制監(jiān)測目標(biāo)的圖形表示符號、定制相應(yīng)設(shè)備的監(jiān)測控制邏輯、定義數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)、創(chuàng)建數(shù)據(jù)分析（故障預(yù)測診斷）模型等。監(jiān)控系統(tǒng)軟件運行中流程控制及數(shù)據(jù)交換的基本流程是： 設(shè)備工況監(jiān)測主站軟件循環(huán)檢測其下屬各分站，采集設(shè)備工況數(shù)據(jù)，并實時地更新 MODIBUSLAVE站的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，設(shè)備工況監(jiān)測主站中的MODIBUSSLAVE站由軟件模擬實現(xiàn)。井下監(jiān)控主機通過MODBUS協(xié)議按照指定的不同SLAVE站的級別循環(huán)檢測主控機各子系統(tǒng)的MODBUSSLAVE站的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，取得實時檢測結(jié)果用組態(tài)圖形表示。 操作系統(tǒng)平臺選擇目前市場上獲得的運行最穩(wěn)定的操作系統(tǒng)，同時兼顧系統(tǒng)對圖形系統(tǒng)的要求、對網(wǎng)絡(luò)控制的要求以及對數(shù)據(jù)庫等外圍組件的要求，選擇Windows2000professional作為監(jiān)測工控計算機的操作系統(tǒng)平臺。選擇Windows2000Professional不但滿足最初制定的監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計的一些原則，同時由于多數(shù)開發(fā)人員具有Windows開發(fā)的經(jīng)驗、煤礦現(xiàn)場系統(tǒng)維護人員也有豐富的Windows使用經(jīng)驗，有利于系統(tǒng)的應(yīng)用。人機界面系統(tǒng)軟件目前可行的系統(tǒng)人機界面環(huán)境軟件開發(fā)方案：方案1，使用高級語言開發(fā)工具（如VisualC/C++,VisualBasic等）開發(fā)具有獨立版權(quán)的專用系統(tǒng)。這種方法的優(yōu)點是開發(fā)工具直接使用操作系統(tǒng)的API，因此生成軟件的運行效率較高、系統(tǒng)靈活性較高，可以實現(xiàn)較復(fù)雜的數(shù)據(jù)后期處理功能。但是，由于高級語句開發(fā)工具本身不提供圖形/硬件設(shè)備組態(tài)工具，開發(fā)系統(tǒng)運行組態(tài)的過程比較繁瑣，許多對硬件或通信的控制需開發(fā)許多底層協(xié)議，因此該方案的開發(fā)周期長、成本高。而且，隨著系統(tǒng)軟件體系復(fù)雜度加大，在不能長時間進行系統(tǒng)測試的情況下，系統(tǒng)軟件的可靠性將急劇下降。方案2，采用集成人機界面系統(tǒng)結(jié)合系統(tǒng)自身的腳本控制語言實現(xiàn)。這種方法的優(yōu)點是，生成系統(tǒng)組態(tài)界面快捷、方便，對開發(fā)人員沒有太高的要求。系統(tǒng)提供多種圖形庫、工具，因此組態(tài)效果更好。由于，這些著名的人機界面系統(tǒng)經(jīng)過多年的開發(fā)、使用，系統(tǒng)已非常穩(wěn)固、可靠。同時，這些系統(tǒng)還提供多種組件，自動實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫存儲、趨勢分析、數(shù)據(jù)發(fā)布等功能，很少的開發(fā)工作就可實現(xiàn)完整的分布式網(wǎng)北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司14綜采工作面自動化系統(tǒng) 技術(shù)方案絡(luò)應(yīng)用方案。這種方法的確定是對計算機系統(tǒng)資源要求較高，數(shù)據(jù)后期處理不夠靈活。經(jīng)過上面的比較，選擇方案 2作為控制系統(tǒng)的軟件開發(fā)模式。工作面的運行環(huán)境和地面的開發(fā)運行都是工業(yè)組態(tài)軟件iFIX。它是新一代的工業(yè)自動化軟件系統(tǒng)，是第一套全集成的、開放的、真正基于組件技術(shù)的自動化產(chǎn)品家族，提供了目前工業(yè)界最強有力的、最完整的自動化解決方案。iFIX家族包括各種高性能的軟件組件，它集成了COM/DCOM、OPC、VBA、ActiveX等最先進的現(xiàn)代軟件技術(shù)，使所有的應(yīng)用組件都可以無縫集成到一個系統(tǒng)中去，并且可以很方便地在網(wǎng)絡(luò)上共享數(shù)據(jù)。北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司15綜采工作面自動化系統(tǒng) 技術(shù)方案4．系統(tǒng)監(jiān)測控制數(shù)據(jù)點自動控制系統(tǒng)監(jiān)測點所屬設(shè)備序號名稱數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)來源1位置數(shù)字量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)2運行方向數(shù)字量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)3牽引速度數(shù)字量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)4采煤機電壓數(shù)字量負(fù)荷中心5采煤機電流數(shù)字量負(fù)荷中心6采煤機負(fù)荷數(shù)字量負(fù)荷中心7采煤機供電狀態(tài)數(shù)字量負(fù)荷中心8左牽引電機電流數(shù)字量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)9左牽引電機電壓數(shù)字量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)10左牽引電機負(fù)荷數(shù)字量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)11左牽引電機溫度數(shù)字量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)12右牽引電機電流數(shù)字量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)13右牽引電機電壓數(shù)字量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)14右牽引電機負(fù)荷數(shù)字量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)采煤機15右牽引電機溫度數(shù)字量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)16左切割電機電流數(shù)字量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)17右切割電機電流數(shù)字量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)18左切割電機溫度數(shù)字量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)19右切割電機溫度數(shù)字量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)20變頻器溫度數(shù)字量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)21變頻器電壓數(shù)字量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)22左切割電機溫度預(yù)警開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)23左切割電機溫度斷開開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)24右切割電機溫度預(yù)警開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)25右切割電機溫度斷開開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)26左拖動電機溫度預(yù)警開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)27左拖動電機溫度斷開開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)28右拖動電機溫度預(yù)警開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)29右拖動電機溫度斷開開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)30變頻器溫度預(yù)警開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司16綜采工作面自動化系統(tǒng) 技術(shù)方案31變頻器溫度斷開開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)32斷開左切割電機開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)33斷開右切割電機開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)34斷開左液壓泵電機開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)35斷開右液壓泵電機開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)36斷開左牽引電機開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)37斷開右牽引電機開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)38斷開變頻器開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)39切割電機漏電保護開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)40牽引電機漏電保護開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)41液壓泵電機漏電保護開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)42變頻器漏電保護開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)43左切割電機過載開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)44右切割電機過載開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)45左牽引電機過載開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)46右牽引電機過載開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)47左液壓泵電機過載開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)48右液壓泵電機過載開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)1刮板運輸機運行狀態(tài)開關(guān)量通訊控制子系統(tǒng)2刮板運輸機閉鎖信息數(shù)字量通訊控制子系統(tǒng)3機頭電機高速定子溫度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)4機頭電機高速定子溫度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)5機頭電機高速定子溫度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)6機頭電機低速定子溫度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)7機頭電機低速定子溫度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)刮板運輸機8機頭電機低速定子溫度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)9機頭減速箱主軸溫度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)10機頭減速箱潤滑油溫度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)11機頭高速電機電壓數(shù)字量負(fù)荷中心12機頭高速電機電流數(shù)字量負(fù)荷中心13機頭高速電機負(fù)荷數(shù)字量負(fù)荷中心14機頭高速電機運行狀態(tài)數(shù)字量負(fù)荷中心15機頭低速電機電壓數(shù)字量負(fù)荷中心北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司17綜采工作面自動化系統(tǒng) 技術(shù)方案16機頭低速電機電流數(shù)字量負(fù)荷中心17機頭低速電機負(fù)荷數(shù)字量負(fù)荷中心18機頭低速電機運行狀態(tài)數(shù)字量負(fù)荷中心19機尾電機高速定子溫度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)20機尾電機高速定子溫度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)21機尾電機高速定子溫度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)22機尾電機低速定子溫度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)23機尾電機低速定子溫度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)24機尾電機低速定子溫度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)25機尾減速箱主軸溫度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)26機尾減速箱潤滑油溫度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)27機尾高速電機電壓數(shù)字量負(fù)荷中心28機尾高速電機電流數(shù)字量負(fù)荷中心29機尾高速電機負(fù)荷數(shù)字量負(fù)荷中心30機尾高速電機運行狀態(tài)數(shù)字量負(fù)荷中心31機尾低速電機電壓數(shù)字量負(fù)荷中心32機尾低速電機電流數(shù)字量負(fù)荷中心33機尾低速電機負(fù)荷數(shù)字量負(fù)荷中心34機尾低速電機運行狀態(tài)數(shù)字量負(fù)荷中心35鏈輪張緊裝置鏈張緊度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)36鏈輪張緊裝置備壓數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)37鏈輪張緊裝置主軸轉(zhuǎn)速數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)1轉(zhuǎn)載機運行狀態(tài)開關(guān)量通訊控制子系統(tǒng)2轉(zhuǎn)載機閉鎖信息數(shù)字量通訊控制子系統(tǒng)3電機高速定子溫度1數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)4電機高速定子溫度2數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)5電機高速定子溫度3數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)轉(zhuǎn)載機6電機低速定子溫度1數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)7電機低速定子溫度2數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)8電機低速定子溫度3數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)9減速箱主軸溫度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)10減速箱潤滑油溫度開關(guān)數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)11高速電機電壓數(shù)字量負(fù)荷中心北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司18綜采工作面自動化系統(tǒng) 技術(shù)方案12高速電機電流數(shù)字量負(fù)荷中心13高速電機負(fù)荷數(shù)字量負(fù)荷中心14高速電機運行狀態(tài)數(shù)字量負(fù)荷中心15低速電機電壓數(shù)字量負(fù)荷中心16低速電機電流數(shù)字量負(fù)荷中心17低速電機負(fù)荷數(shù)字量負(fù)荷中心18低速電機運行狀態(tài)數(shù)字量負(fù)荷中心1破碎機運行狀態(tài)開關(guān)量通訊控制子系統(tǒng)2破碎機閉鎖信息數(shù)字量通訊控制子系統(tǒng)3電機電壓數(shù)字量負(fù)荷中心破碎機4電機電流數(shù)字量負(fù)荷中心5電機負(fù)荷數(shù)字量負(fù)荷中心6電機運行狀態(tài)數(shù)字量負(fù)荷中心1順槽皮帶運行狀態(tài)開關(guān)量通訊控制子系統(tǒng)2順槽皮帶閉鎖信息數(shù)字量通訊控制子系統(tǒng)3系統(tǒng)皮帶轉(zhuǎn)速數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)4系統(tǒng)輸出軸轉(zhuǎn)速數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)5系統(tǒng)液壓油溫度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)6系統(tǒng)驅(qū)動電機電流數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)7張緊系統(tǒng)電機運行狀態(tài)開關(guān)量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)8張緊系統(tǒng)張力數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)9張緊系統(tǒng)油位數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)10張緊系統(tǒng)油溫數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)順槽皮帶張緊系統(tǒng)閥1開關(guān)狀態(tài)11開關(guān)量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)12張緊系統(tǒng)閥2開關(guān)狀態(tài)開關(guān)量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)13張緊系統(tǒng)閥3開關(guān)狀態(tài)開關(guān)量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)14電機軸溫A數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)15電機軸溫B數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)16電機繞組溫度A數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)17電機繞組溫度B數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)18電機繞組溫度C數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)29減速箱潤滑油溫度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)30減速箱輸入軸承溫度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司19綜采工作面自動化系統(tǒng) 技術(shù)方案減速箱第2軸承溫度A數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)減速箱第2軸承溫度B數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)減速箱第2軸承溫度A數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)減速箱第2軸承溫度B數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)減速箱第3軸承溫度A數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)減速箱第3軸承溫度B數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)37堆煤保護開關(guān)量通訊控制子系統(tǒng)38跑偏保護開關(guān)量通訊控制子系統(tǒng)39速度保護開關(guān)量通訊控制子系統(tǒng)40溫度保護開關(guān)量通訊控制子系統(tǒng)41煙霧保護開關(guān)量通訊控制子系統(tǒng)42拉線急停開關(guān)量通訊控制子系統(tǒng)1前部主管路壓力1數(shù)字量支架電液控制子系統(tǒng)2前部主管路壓力2數(shù)字量支架電液控制子系統(tǒng)3后部主管路壓力1數(shù)字量支架電液控制子系統(tǒng)4后部主管路壓力2數(shù)字量支架電液控制子系統(tǒng)5工作面前部管路壓力1數(shù)字量支架電液控制子系統(tǒng)6工作面前部管路壓力2數(shù)字量支架電液控制子系統(tǒng)7工作面前部管路壓力3數(shù)字量支架電液控制子系統(tǒng)液壓系統(tǒng)工作面前部管路壓力48數(shù)字量支架電液控制子系統(tǒng)工作面前部管路壓力5數(shù)字量支架電液控制子系統(tǒng)工作面前部管路壓力6數(shù)字量支架電液控制子系統(tǒng)工作面前部管路壓力7數(shù)字量支架電液控制子系統(tǒng)工作面前部管路壓力8數(shù)字量支架電液控制子系統(tǒng)工作面前部管路壓力9數(shù)字量支架電液控制子系統(tǒng)工作面前部管路壓力10數(shù)字量支架電液控制子系統(tǒng)1乳化液泵站開停信息開關(guān)量通訊控制子系統(tǒng)2清水泵站開停信息開關(guān)量通訊控制子系統(tǒng)泵站系統(tǒng)3乳化液泵站卸載閥開停開關(guān)量通訊控制子系統(tǒng)4乳化液泵站卸載閥開停開關(guān)量通訊控制子系統(tǒng)5乳化液箱液位數(shù)字量通訊控制子系統(tǒng)6清水箱水位數(shù)字量通訊控制子系統(tǒng)工作面信息1工作面推進度數(shù)字量支架電液控制子系統(tǒng)北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司20綜采工作面自動化系統(tǒng) 技術(shù)方案2工作面環(huán)境溫度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)3工作面瓦斯含量數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)4工作面一氧化碳含量數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)5回風(fēng)巷溫度數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)6回風(fēng)巷風(fēng)速數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)7回風(fēng)巷瓦斯含量數(shù)字量設(shè)備工況監(jiān)測子系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)控制點所屬設(shè)備序號名稱1所有電機閉合2所有電機斷開3截割電機閉合4牽引電機閉合5液壓泵電機閉合6截割電機斷開7牽引電機斷開采煤機8液壓泵電機斷開9變頻器斷開10變頻器閉合11左滾筒升起12左滾筒落下13右滾筒升起14右滾筒落下15牽引電機速度1設(shè)備開啟刮板運輸機2設(shè)備停止3設(shè)備閉鎖1設(shè)備開啟轉(zhuǎn)載機2設(shè)備停止3設(shè)備閉鎖破碎機1設(shè)備開啟2設(shè)備停止

數(shù)據(jù)類型執(zhí)行子系統(tǒng)開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)開關(guān)量采煤機監(jiān)控子系統(tǒng)開關(guān)量采煤機監(jiān)控