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综合自动化系统在马营煤矿应用 　　摘要：介绍了矿井综合自动化系统的原理、结构、特点以及子系统接入与数据采集方式，并详细阐述了综合自动化系统在马营煤矿的应用，给出了各子系统的具体接入方式以及实现的功能。 关键词：综合自动化；工业以太网；监控系统；PLC控制系统；Modbus协议 0 前言 中煤集团山西金海洋能源有限公司马营煤矿，原先属于个人企业，被中煤集团兼并重组后，目前正在做技改建设。为将矿井建设成为高产高效的现代化矿井，矿上进行了全矿井综合自动化系统的建设。 矿井综合自动化系统将各子系统监控数据运用统一的网络传输平台，统一的接口，统一的通信协议，统一的编码方式，构成统一的数据存取模式。对监控数据采用组态方法，在统一的监控系统平台上为矿井生产调度用户创建形象、直观的生产动态监视画面，实时显示矿井生产工况和环境监测数据，同时支持数据WEB方式浏览，可以通过网络接入到公司信息网，供公司领导掌握生产状况和查询相关信息。工程师也可以在专用工作台上通过切换的方式，对整个综合信息系统进行维护。 1 综合自动化系统结构 矿井综合自动化控制系统是整个矿井信息“大脑”，它需要一个快速、安全、运行可靠的网络平台为大量的信息流动提供支撑，同时要有一个功能全面的安全生产信息应用系统为矿井安全生产的科学调度提供决策支持。综合自动化控制系统采用三层网络体系结构，包括资源管理层（信息层）、过程控制层、操作执行层（设备层）。 资源管理层（信息层）：其主要目的是利用操作执行层（设备层）提供的大量生产信息使企业各个实体能够不受地域的限制对工厂局域网中的各种数据进行监控，并对这些数据进行进一步的分析和整理，为相关的各种管理、经营决策提供支持，实现管控一体化。目前，资源管理层（信息层）实现的途径就是通过企业外部网（Internet）和企业内部网（Intranet）。由于涉及实际的生产过程，必须保证网络安全，因此这一层还要采用防火墙、用户身份认证以及密钥管理等安全技术。 过程控制层：是采集服务器和各个子系统主机或控制器之间利用OPC/DDE/FTP等协议方式传输控制信息命令，相互握手的一个过程。控制层不仅仅是命令的传输，需要信号采集的归类、逻辑判断，完成各种控制、运行参数的监测、报警和趋势分析等功能，用户能随时通过执行工作站查询网络运行状态以及现场设备的工况，对生产过程进行实时的远程监控。赋予一定的权限后，还可以在线修改各种设备参数和运行参数。过程控制层通常可以独立工作，主控设备本身具有或通过扩展接口可以接入到综合自动化控制系统中。过程控制层的功能一般由计算机完成，为实现先进控制和远程操作优化提供支撑环境，例如实时数据库、工艺流程监控、先进控制以及设备管理等，就本项目而言过程控制层对应各子系统计算机主机或控制器。 操作执行层（设备层）：通过工业以太环网或现场总线与过程控制层相连，使得底层测控信息能够与过程控制层实时交换数据，完成这一层功能的关键技术是以太网与底层现场设备网络间的接口，以及底层数据包的正确解释和传输。 2综合自动化系统特点 （1）异构系统的互联互通 分别在网络级和串口级提供了多种符合国际主流标准的接口方式，便于各种子系统的接入，实现最大限度的信息共享。它能够集成不同厂家的硬件设备和软件产品，实现各系统间互操作，并将各系统数据集成。 （2）先进的体系结构 采用B/S模式设计，支持数据WEB方式浏览，通过网络方便矿领导和各生产职能部门随时掌握矿井生产动态和安全状况方便管理层实时查询、分析和决策。 应用系统采用三层或多层架构，遵循统一数据出口和统一数据入口的原则，通过统一的一站式服务门户对外给用户提供闭环式服务和共享机制，对内整合各业务应用系统。通过对上层应用服务的请求，调度下层业务逻辑及其相关业务系统的资源，完成以事件为驱动的工作流和数据流的运行。 （3）统一的系统集成平台 以信息集成平台为核心，将实时数据流在企业统一信息平台上集成起来。同时，针对统一信息平台开发各种综合应用，形成集成化、网络化应用。各种图形、图像、报表信息都可以通过Web的方式在任何一台终端统一浏览，统一界面。 （4）统一的数据仓库 在集成化的数据管理中，数据一旦被输入，在整个系统中都可以使用。这是因为所有的数据是在一个数据库中进行管理的。这样就大大提高了工作效率，降低了工程的实施难度。 在软件上使用SQL2008数据库，在硬件上使用高配置服务器，并配备高容量的存储空间，主要用于存储各子系统数据，形成一个统一的数据仓库。 （5）安全性 充分考虑系统和数据的安全性。系统具有较强的身份认证、授权、加密等机制、完善全面的事件日志、数据备份和病毒防护功能。 采集