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浅析综合自动化系统在双马煤矿中的规划
作者：陈超
来源：《计算机光盘软件与应用》2013年第18期
摘 要：结合双马煤矿的现状，对综合自动化系统建设提出了一些设计和规划以及所实现的目标和管理理念
关键词：企业管理网；综合信息；控制平台
中图分类号：TD67
双马煤矿为设计生产能力为6.0Mt/a的矿井，在目前煤炭行业大力发展的历史机遇期，对于双马煤矿而言，面临着严峻的考验和来自同行业的强大的挑战，随着煤炭生产技术的逐步升级，煤矿也迎来了从矿井自动化向信息化、智能化矿山过渡的新局面。通过运用各种感知技术，全面、准确、实时的了解人、物和环境的信息；运用网络、通信、交互、集成等技术，实现人与人、人与物、物与物的信息交互，系统间的横向集成和纵向互通。双马煤矿通过吸收成熟的、先进的信息技术，实现矿山生产管控一体化，建设“安全、高效、绿色、智能”的数字化矿山。
1 自动化系统的构架
1.1 传输网络系统的建设
管理网络系统由核心交换机、接入交换机、防火墙、服务器组。本矿计算机管理网分为两层，核心交换机是矿井办公局域网中的一级交换机，它连接局域网络的二级交换机，通过防火墙与宁煤集团的局域网络连通，并实现与INTERNET公网的连接。在控制层工业网与信息层办公网之间设置一个防火墙，确保控制网的安全。
工业以太环网采用环间耦合冗余两级网络结构，在地面、井下分别建立1个环网平台，地面、井下环网分别由各自的环网交换机与主机房核心交换机连接，形成一个冗余工业千兆主干环形网、百兆接入的技术策略。
图1-1 管理网网络拓扑图
1.2 生产综合监控系统的建设
1.2.1 生产综合系统平台的主要功能及架构 龙源期刊网
生产综合监控平台做为生产综合监控系统的核心，平台选用国际知名品牌，主要完成对现场监控系统与监测系统的数据和控制的集成，对采集的有关安全、生产等数据进行综合的分析、提取，生成相应的图表、趋势分析曲线等，为领导的决策分析提供依据。
煤矿自动化系统建设
第一章 系统概述
煤矿全矿井自动化监控系统由地面控制中心、井下监控站、现场分站、网络信息传输系统、网络通信接口设备和矿井工业闭路电视系统等组成。煤矿全矿井自动化系统采用过程知识系统，具有高先进性、高稳定性和可靠性。自动化控制水平要求如下：
1) 总体要求：对生产监控系统范围内的各子系统设备能够在生产控制中心进行集中监视和控制，实现全矿集中控制；
2) 井下要求：除掘进头外的所有电气设备均能在地面控制中心进行控制和监视。井下各子系统的控制均实现无人值守，仅有巡检工进行巡视和维护；
3) 地面要求：自动化水平与企业的管理有密切关系，考虑到煤矿及煤矿周围的社区情况，故煤矿自动化系统除主扇风机、矸石山外，均实现无人值守，仅有巡检工进行巡视和维护。但对主扇风机等控制系统能够实现集中监视。
第二章 矿井自动化系统平台
随着现代煤矿采集工业中计算机自动化技术的广泛应用，以及无人化矿井采集的概念的逐步推广，煤矿采集安全作业的需要，拥有实时高效可靠，高度集成化、智能化的中央监控系统平台越来越成为当代煤矿采集控制管理中心，进行生产管理的重要工具。一套良好的中央监控系统平台，是集数据通信、处理、采集、控制、协调、综合智能判断、图文显示为一体的综合数据应用软件系统，能在各种情况下准确、可靠、迅捷地作出反应，及时处理，协调各系统工作，达到实时、合理监控的目的。我公司在充分利用国内、国外监控一体化指挥平台技术基础上，开发具有“集中管理，分散控制；监控全面，使用方便”特点的过程知识平台软件，由于系统是基于先进的平台软件技术开发，从技术，设计，开发，维护等各个方面保证系统的先进性，是一套符合现代煤矿生产集中控制的软件系统。
中央监控系统平台，在中央监控管理上从真正意义上实现了系统的高度集成。它能实现包括CCTV视频监控系统，排水设备监控系统、安全生产设备监控系统，环境监测系统，紧急电话系统，大屏幕显示系统，电力监控系统，选煤厂系统，报表系统以及联动预案调度系统的支持。原有设计的中央控制集成系统中各个相互独立的子系统，通过工业以太网技术，被有机的整合在一起，所有的监控管理操作，都可在一台工作站上完成，这摆脱了以往其他煤炭采集管理系统中各子系统中独成一体的，需要分别操作控制的模式，管理人员不必再在各个子系统控制主机间来回奔波，这大大提高了工作效率，降低了劳动强度，提高了设备利用率，降低运营成本。 1.集中控制过程软件平台
哈密市和翔工贸有限责任公司吉郎德露天矿续建及洗选系统二期EPC总承包项目
储煤场安全监测系统
招标技术规格书
编 制：
校 核：
审 核：
审 定：
项目负责人：
中煤西安设计工程有限责任公司
二○一○年七月
第一节 总则及使用环境条件
1. 总则
1.1 本技术规格书的使用范围：储煤场安全监测系统。本技术规格书提出了系统及设备的功能设计、结构、性能和试验等方面的技术要求。
1.2本技术规格书只提出了最低限度的技术要求，并未对一切技术细则做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，投标方应提供一套满足本技术规格书和现行有关标准要求的高质量产品及其相应服务。
1.3 如果投标方没有以书面形式对本技术规格书的条款提出异议，则意味着投标方提供的系统（或设备）完全满足本技术规格书的要求。如有异议，应在投标书中以“对规格书的意见和与规格书的差异”为标题的专门章节加以详细描述。
1.4 投标方须执行现行国家标准和行业标准。从签订合同之后至投标方开始制造之日的这段时期内，招标方有权提出因规程、规范和标准发生变化而产生的一些补充修改要求，投标方应遵守这些要求。本标书所使用的标准之间以及与投标方所执行标准如有差异时，执行高标准。
1.5 设计原则
先进性：系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，另一方面又使系统具有方便升级换代的能力，以使系统能始终保持在先进水平，以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。
可靠性：要求系统必须能可靠、连续运行，连续运行时间不得小于24小时，还应具备故障隔离能力，即将已经出现故障的设备迅速隔离，不得因一台设备故障引起其他设备联锁损坏。
可扩展性：系统设计时应考虑今后扩容的需求，预留相应的接口，以保证扩容后新增加的设备能完全接入本系统。
规范性：在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定，做好系统的标准化设计与施工。
自动化控制系统在矿井排水系统中的应用
摘要：中央泵房自动化控制系统主要通过PLC、触摸屏和上位组态软件建立泵房自动化的控制模型,根据峰谷时间、涌水速率、水泵运行时间、水泵效率、实时水位、电网负荷等自动控制水泵的运行台数和启动停止过程,实现无人值守的目标。
关键词：自动控制系统 矿井排水系统 PLC控制技术
开滦东欢坨矿属于大水矿井,为了实现排水系统的自动化控制和提高排水系统的效率,我公司做了比较深入的理论研究,利用现代控制技术与理论,研究开发了适用于煤矿井下自动化排水的控制系统。采用PLC控制技术,结合先进的传感器检测技术,采用电动阀门,智能配电柜等,使得中央泵房达到无人值守智能控制的目的,进而实现各水泵的联合控制,使得排水系统运行效率及安全系数提高。中央泵房自动化程序主要包括以下几部分:PLC程序设计、触摸屏的界面组态以及上位机（Intouch）的界面组态。
1、PLC程序设计
1.1 就地柜（单泵）PLC的程序设计
(1)阀门的控制。单个阀门的控制顺序如下:系统接收到“开阀门”信号,开启阀门;接收到“关阀门”信号,关闭阀门;阀门限位开关出现故障则禁止动作并报警;阀门开启在规定时间内开启到位,输出“开到位”信号;阀门开启超过规定时间未开到位则报警;阀门关闭到位在规定时间内关闭到位,输出“关到位”信号;阀门关闭超过规定时间未关到位则报警。
(2)水泵的控制。单台水泵的控制顺序如下:系统接收到“启动水泵”（此处仅指高压合闸）信号,则进入启动顺序;接收到“停止水泵”（此处仅指高压分闸）信号,则进入停止顺序;高压合闸在规定时间内合闸到位,输出“合闸到位”信号;高压分闸超过规定时间,依然有“合闸到位”信号则报警;高压合闸超过规定时间,合闸不成功则报警。
(3)与集控柜PLC的通讯。包含以下内容:通过控制信号来传递启动、停止等信息;通过状态信号来进行阀门状态、水泵状态、运行参数的监视等。
(4)手动、就地、集中控制的切换。在手动模式下,PLC系统不参与控制,仅参与系统状态的监控。在就地模式下,由就地PLC柜控制系统的启动、停止,并监控系统的运行状态。而在集中控制模式下,由集控PLC柜控制系统的启动、停止,并监控系统的运行状态。在操作过程中,应实现无扰动切换以不影响执行元件的工作状态。
