煤矿综合自动化解决方案_图文.doc

煤矿综合自动化解决方案 全面推进高产、高效现代化矿井建设1、概述 1.1 煤矿综合自动化系统概述 矿井综合自动化系统是为了煤矿安全和正常生产而进行的各种有关参数或状态的集中监测,并对有关环节加以控制,是保护采掘、运输、通风、排水等主要生产环节安全运行的重要设施。该系统包括矿井环境安全监测和矿井生产及设备工况等监控,矿井环境安全监测用于监测影响生产安全和矿工人身安全的井下环境因素,矿井生产监控系统用于监控煤炭生产主要设备的工况。工业以太网系统一般由传感器、数据采集站、控制站、信号传输系统和地面中心站组成。近年来煤矿监测监控系统的发展有以下几个主要特点 ●煤矿综合自动化监测监控系统结构向集散化结构发展 新推出的监测监控系统基本上都采用集散系统结构,一般在结构上由现场测控分站和控制中心主站组成。分站可以脱离主站自动实现就地监测和控制功能,分站一般由中小型可编程控制器组成。主站一般采用PC 机,主要负责监测数据的收集、存储、显示、报警、处理、分析、报表打印等。传输系统以现场总线和FSK为主,拓扑结构多采用总线型和环型结构。 ●煤矿综合自动化监测监控系统开放化 集散监测监控系统均采用开放系统互联的标准模型,通信协议或规程,支持多种互连标准,如OPC、COM/DCOM等。这样,任何集散测控系统,只要遵循这些规程,就能够与其他系统或计算机系统相连,方便地组成多节点的计算机局域网络,实现系统间的通信和数据共享。 ●煤矿综合自动化监测监控系统通用化 新推出的监控监测系统不仅能满足煤矿的安全和生产的需要,而且能够完成各种不同的监控监测任务。 ●煤矿综合自动化监测监控系统智能化 首先是传感器的智能化,如不断推出的具有自动校正,灵敏度自动补偿,非线性自动补偿等功能的智能传感器。 ●煤矿综合自动化监测监控系统应用软件发展趋势 包括操作系统的实时多任务化,控制软件的组态化、智能化和图形化,软件系统的开放化、标准化,监测监控软件的管理软件化,数据库化。 ●煤矿综合自动化监测监控系统向网络集成方向发展 近几年,随着工业以太网技术和设备的发展成熟,全矿井各生产安全自动化监测监控系统通过网络交换机接入,实现了远程集中在线监测和控制,推动了全矿井综合自动化技术的发展和高产、高效的现代化矿井建设。 1.2 中诚佳合公司在矿井综合自动化方面的综合优势 北京中诚佳合科技发展有限公司长期专注于煤炭行业自动化、信息化和数字化方面的技术和产品研发、生产及系统集成,是目前国内煤炭行业最具有综合实力的系统集成商。北京中诚佳合科技发展有限公司在业内率先提出煤炭企业自动化信息化全面解决方案,可以为客户提供咨询、方案设计、培训、安装调试、技术支持全方位系统集成服务。 公司成立以来,在煤矿监测监控自动化控制方面,一直从事煤矿安全监测监控,工业电视视频监控,矿井人员井下安全定位监控,矿井调度通讯,矿井综采工作面监控,洗煤厂集中控制,矿井综合自动化集成。 公司位于北京市朝阳区北苑路媒体村天畅园区内。与SIEMENS、ROCKWELL、ABB、HIRSCHMANN 等国际知名自动化厂商拥有良好的合作伙伴关系,也是多家授权的煤炭行业系统集成商。 公司全体员工勤奋敬业,围绕“合作创新技术领先、产品服务品质一流、追求创造客户价值”的发展方针,正在努力将北京中诚佳合公司打造成国内综合实力强、业务技术领先,煤炭企业自动化、信息化和数字化最具实力的系统集成商、应用软件开发商和生产研发中心。 2、中诚佳合煤矿综合自动化解决方案 2.1煤矿综合自动化、信息化解决方案总体架构 三个平台 企业管理数字化信息工作平台、数据信息交换平台、矿井综合自动化监控平台。 两个系统 集中式系统管理与监控平台、统一用户管理系统。 通风机电提升系统电力调度综采调度传输胶带选煤系统能决策与工作管理平台矿井综合自动化 监控平台 ERP MES PCS 2.2针对煤矿综合自动化及安全生产管理的特点 我们为您定制基于组件的综合自动化解决方案 井 上井 下工业以太环 网 综采、综放 运输系统 井下供电 安全监测通风系统辅助生产井下通信 工业电视提升系统 地面生产考勤定位水处理 综合自动化调度中心 设备监控系统 生产 安全 2.3煤矿综合自动化技术平台 ●采用主流PLC控制单元 采用经过现场检验的可编程控制单元 如S7-300、S7400系列,ControlLogix系 列,实现现场数据的采集和设备的控制,保 证综合自动化系统底层设备的可靠性和稳 定性。 ●工业以太网现场总线 工业以太网是目前工控界最流行的局 域网技术,我们采用的基于西门子设备的工 业以太网络将提供一个更为强大的无缝集 成平台。 控制层的网络连接支持现场总线技术, 提供各种主流的现场总线协议Profibus、 Modbus、Contro-lNet、DeviceNet和Lon的接入支持。 ●丰富的综合自动化软件平台接口 采用iFIX、WinCC组态软件系统,可集成任何公司的自动化系统,与生产和公司管理软件MES 和ERP相连接,从而构成灵活而高效的自动化控制系统。 综合自动化软件平台采用标准的软件接口规范和协议,实现与现场子系统的接入。所提供的软件接口包括OPC接口、NetDDE接口、ODBC接口和文件共享协议;同时,我公司具有针对特殊厂家、设备不规范通讯协议开发专门的I/O驱动程序能力。 ●管控一体化系统设计 系统拥有全动态、交互式双向信息传输能力,实现了由人机交互、实时监控信息、生产调度信息、管理信息所组成的管理控制一体化功能。系统提供强大的Web功能支持,轻松实现对整个系统的远程掌控。 2.4煤矿安全生产调度通讯和综合集成解决方案 ●煤矿综合自动化方案整体考虑, 全面解决,涉及煤矿生产安全的 各个主要环节。 ●采用成熟的工业自动化产品 和先进的通讯技术,提供良 好的系统兼容性,可扩展性 和可维护性。 ●管控一体化的调度管理平台 集数据采集、通信、处理、控制、综合智能判断、图文显示为一体,各子系统联动控制,为用户提供界面友好的管理、控制平台。 ●适应煤矿生产环节离散,管理和控制集中的要求,减少井下人员配置、提高生产效率、降 低生产成本、确保安全生产,全面提升煤矿现代化管理水平。 ●集控调度系统对矿井安全生产系统生产设备和安全信息实现管理数据、视频图像、语音一 体的远程集中控制和管理。 ●程控调度系统和井下无线通信系统自动完成数据交换、无阻塞通信,同时通过语音工作站接 收工控机发来的指令,实现集控系统的语音预告和报警; ●建立生产过程、环境安全、人员和设备管理的预报警体系,实现矿井安全生产的可视化; ●应用现代信息技术定制以功能数据库为基础的管理升级; ●对传统煤矿安全、生产和管理模式的革新。 ●优化生产控制,降低电力和各种原材料的消耗,同时结合矿井安全监测、井下通信、工业电 视、人员考勤定位等监测手段,实现煤矿生产和安全信息的互联互通,实现各子系统的综合联动。 2.5典型配置一基于工业以太网煤矿综合自动化 采用最先进的网络技术,为煤矿安全生产全综合自动化提供一个完整的解决方案。采用100/1000M 工业以太网技术构成煤矿井下三网合一的网络平台,实现在矿调度中心通过计算机集中远程实时在线监测矿井的安全信息、工况信息、图像信息,控制矿井井下、地面主要生产系统和辅助生产系统机电设备;实现矿井安全生产管控一体化。 系统构成 信息层可以与地测信息系统、安全监控系统、生产调度指挥系统、矿井各种管理系统汇接,按信息流方式实现煤矿现代化管理。 控制层由百兆/千兆工业以太网构成井上、下冗余环网。它通过快速工业以太网或现场总线接入网络控制器、远程I/O、语音通讯、工业视频。 设备层设备的执行机构和网络传感器通过以太网交换机接入网络。 系统特点 ①1000M工业以太网为煤矿的三网合一提供了可靠保证。 ②快速环形冗余网络,重构时间严格小于300ms。 ③对各监控子系统建立虚拟专用网,既保证各子系统的相对独立运行,又提高网络的运行效率。 ④模块化热插拔结构,适合煤矿的不中断生产维护维修的需要。 ⑤可实现有效的流量限制,防止广播风暴对控制系统造成灾难。 ⑥集成化的编程组态,降低对煤矿用户专业知识的需求。 ⑦丰富的网络管理功能,便于故障定位和维护维修。 系统主要指标 带宽1000M; 通信协议TCP/IP协议; 交换机数50个 拓朴结构总线、星形和环形; 冗余性可以形成1000M环网,总长可达150RM,出现故障时重新组态路由时间 1/8000小时; 使用寿命100000小时。 注本系统也可以由100M工业以太网构成井下总线、星形和环形骨干网。 系统示意图如下所示 基于工业以太网的煤矿综合自动化系统 2.6典型配置二基于工业以太网现场总线煤矿综合自动化 系统采用Profibus、ControlNet等主流工业现场总线,配合网络控制器和网络传感器构成煤矿综合自动化系统。系统可以实现在矿调度室集中控制井上、下机电设备,监测各种环境、工况信息,可以与管理层实现信息交换,实现管控一体化。 系统构成 信息层可以与地理信息系统、生产调度指挥系统、矿井各种管理系统汇接,按信息流方式实现煤矿现代化管理。 控制层井上由100M工业以太网构成冗余环网,井下由Profibus或ControlNet现场总线构成冗余环网,网络控制器也是环网的一个节点,并可与远程I/O相连。 设备层设备的执行机构和网络传感器均通过现场总线直接挂在以太网或现场总线上。 工业电视视频系统,在本系统中需单独布线。 系统特点 ①可形成快速环形冗余网络,重构时间严格小于300ms。 ②网络控制器可以监测控制井下机电设备和设备附近的环境参数,又是网络的一个节点。 ③采用生产者/客户模式的先进的网络技术。 系统主要指标 带宽12M 传输技术RS-485双绞线、双线电缆、光缆 传输距离 9.6km RS 485, 1/8000小时 使用寿命100000小时 系统示意图如下所示 煤矿综合自动化系统示意图 11