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杨柳矿矿井综合自动化升级扩容系统方案.
淮北矿业集团杨柳煤矿
矿井综合自动化升级扩容系统
技 术 方 案
杨柳煤矿
2014年2月
1矿井生产自动化子系统接入
杨柳矿的工业控制子系统必须能够达到联动、控制及监测的管控一体化效果。
1.1概述
目前杨柳矿已完工或规划完成子系统。根据控制点的分布、各自动化系统的特点和接入技术的特点分别考虑线缆,硬件及软件平台的接入方式。
一期已经进行了12个子系统(安全检测系统、排水系统(不含采区)、通风机系统(不含东风井、西风井)、压风机系统、35KV变配电系统、锅炉房系统、副井提升系统、选煤厂系统(不含新主井生产系统)、主井提升系统、灯房管理系统、信集闭系统、皮带系统(不含北胶二部、106采区胶带))的接入,除中央风井通风、压风、副井提升,具备远程监测的功能,本次接入将进行系统功能的升级,对接入的各子系统进行远程监控。
1.2存在系统的问题概述
1.2.1主井提升系统(不含新主井)
系统厂家进行部分改造,通讯模块地址被修改,无法进入环网通信,需要厂家进行修改。
1.2.2灯房管理系统
灯房子系统已很长时间故障,系统配置与矿灯不匹配,不能完全提供真实数据,不能够提供数据,需要原厂家把系统进行恢复。
1.2.3信集闭系统
厂家在维护系统,重新安装的时候,把系统对外发布的WEB系统功能去掉了,需要厂家到矿把WEB发布功能安装。
1.2.4皮带系统(不含北胶二部、106采区胶带)
通讯线路中断,无法采集数据,需要恢复通讯。
1.2.5锅炉房系统
锅炉房数据不真实,原软件测点失真
1.3线缆接入方式
根据已完工或已规划完成的各个自动化系统与工业以太网交换机的距离不等,因此在接入时线缆连接方式上有以下4种方式:
当自动化系统与工业以太网的距离在100米之内时,通过阻燃双绞线接入到环网中。
当井下自动化系统与工业以太网交换机的距离超过100米,采用矿用本安型数据光端机、串口服务器或二级交换机,通过单模光纤接入到环网中。数据光端机采用矿用隔爆兼本安不间断电源,该电源供电时间较长。
当地面自动化系统与与工业以太网交换机的距离超过100米,采用单模光纤收发器或二级交换机接入到环网中。
1.4自动化子系统硬件接入方式
杨柳矿目前共有十几个自动化监测监控子系统,根据控制点的分布、各自动化系统的特点和接入技术的特点,目前考虑共有以下四种接入方式,但是最佳的方式是子网络接入方式,并且需要原厂家提供接口和软件通讯协议。
上位机接入方式
有些自动化系统比较简单,没有以太网接口,但有上位机,可以在该上位机上增加通讯网卡支持,与附近的交换机进行物理上的网络联接。
PLC接入方式
有些自动化系统采用PLC进行控制,可以对PLC增加以太网模块或支持ProfiNet的以太网模块,与交换机进行物理上的网络联接。
系统的通讯如采用PROFINET 方式,PLC的以太网通讯卡要求支持PROFINET功能,与西门子的S7-300 PLC配套的是新CP343-1通讯板卡,与西门子S7-400 PLC配套的CP443-1 ADVANCED通讯板卡。
子网络接入方式
有些自动化系统已经很成熟,并且自成网络,对外有统一的以太网接口,可以通过此RJ45接口与交换机进行物理上的网络联接。
扩展接入方式
有些自动化系统不仅没有以太网接口,而且也没有上位机,但该系统支持profibus等现场总线或RS485,可以增加一台PLC或串口服务器,通过扩展方式转化成以太网接口与交换机进行物理上的网络联接。
1.5调度平台软件集成方式
在各个自动化系统与综合自动化的千兆以太网进行物理上硬件网络联接以后,下一步要解决的就是通过软件进行数据通讯,各自动化系统与IFIX冗余服务器的数据通讯通过OPC通讯方式、驱动通讯方式和DDE/NetDDE方式,但是最佳的方式是OPC通讯方式,并且需要原厂家提供OPC接口。
OPC 通讯方式
如果该自动化系统具有上位机,并且该上位机软件支持OPC SERVER,则可通过上位机软件的OPC 方式进行通讯。
驱动通讯方式
如果组态软件支持该自动化系统的 PLC的驱动,或者该 PLC有基于 OPC SERVER 的驱动,则可以通过组态直接与PLC 通讯进行数据交换。
DDE/NetDDE 方式
DDE/NetDDE 通讯方式是一种标准的网络接口,是 MS Windows 操作系统提供的一种动态数据交换信息通讯机制,它允许两个应用程序通过连续自动的交换数据来进行对话。
自主开发方式
对于以上条件都不满足的情况,由子系统厂商提供其通讯协议,集成商自主开发,将其转换成 OPC 协议。
1.6井下工业以太环网系统扩容
1.6.1现状
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