力控软件平台在煤矿综合自动化系统中的应用

1、力控软件平台在煤矿安全生产综合自动化系统中的应用1.项目概述山西新元煤炭有限责任公司位于山西寿阳县，矿井地处沁水煤田东北部，距离太原市60公里，阳泉市25公司。设计储量7.9亿吨，设计可开采储量5亿吨。 其中：3#煤层2.1亿吨，9#煤层0.82亿吨，15#煤层2.3亿吨。煤种主要为贫煤， 贫瘦煤及无烟煤，属中低灰、特低硫、低磷、中高发热量的优质品种煤，可作为 电煤、高炉喷吹煤等。煤层赋存平缓，平均厚度为2.29-3.32米。按600万吨/年产量设计的现代化矿井。新元煤矿安全生产综合自动化实质是依赖对新元矿井地理、生产、安全、设备、管理等方面的信息进行采集、传输、处理、应用和提升，达到信息增值

2、的目 的。其核心技术是集成化的数据管理、 集成化的通讯、集成化的编程组态和现场 控制设备的自动化、网络化。建立基于网络的大型开放的分布式控制系统、形成全矿井监测、控制、管理一体化，实现全矿井生产各环节的过程控制自动化、生 产综合调度指挥和业务运转网络化，使煤矿高效集中生产，达到减员增效、降低 成本，提高矿井整体安全和生产水平。新元煤矿在井上、井下建立实时工业以太环网，实现对全矿安全、生产的远 程集中监测与控制；建成了统一的数据仓库平台，它采用实时以太网络、实时数 据库平台以及通信网关平台实现了绝大数子系统数据协议的统一，并成功接入实时数据库平台软件，为今后企业综合信息化平台，实现数字化矿井做基

3、础数据铺 垫。2建设目标1）向下能监测各子系统内设备的运行状态以及所需的生产和安全参数，能 对矿井内部控制子系统发布控制命令；向上能够连接集团公司局域网，实现矿井 与公司之间的生产与管理信息及时交换，从而实现安全生产过程控制网络化、企 业综合管理现代化。2）建立一个生产调度中心，在地面调度中心能够对各自动化系统机电设备 进行集中监控，实现全矿的管控一体化。3）建立一个快捷、标准的传输平台，提供安全、先进、可靠的传输能力，满足生产和管理的要求4）随着矿井建设能够整体规划分步实施，并能随着技术的发展方便升级。5）成熟的产品、快速的组态，缩短整个项目的开发周期，提高效率与效益；6）力控pFieldC

4、omm通讯网关作为子系统接入与协议转换产品使各子系统完 全具备系统开发性、标准化；7 ）力控pSpacer实时历史数据库做为生产数据的综合自动化平台，将成为信息化，数字煤矿的核心；3 系统拓扑图及产品介绍I工用站匸也址工聖姑 I桶臥1柑輝站I.北京三维力控科技有限公司为煤炭行业提供多种专业产品，通讯网关 pFieldComm为现有煤矿安全生产综合自动化的子系统数据接入，解决信息化孤 岛问题提供了快速、稳定、可靠，安全的解决方案；企业级实时历史数据库pSpace 与关系型数据库Oracle或SQL Server等一起构建了煤矿安全生产综合自动化、 信息化的数据仓库平台；工业监控组态软件Force

5、Co ntrol为综合自动化提供强有力的图形控制功能。这些产品为实现真正的煤矿综合自动化及管控一体化，提供数据平台共享、网络协议转换、标准化的数据通讯和系统联动等功能。4 调度中心数据库pSpace的应用企业级实时历史数据库pSpace特点：单台服务器处理点数大于等于12.6万点；完全分布式结构；支持C/S和B/S应用；毫秒级的高精度时间标签；支持双机热冗余的容错架构；采用高效的二次压缩技术；数据处理及存储与查询的性能可达 30万点/秒；支持 Windows Unix， Linux环境下运行和操作；提供使用简便、功能强大的数据库管理工具。在调度中心机房使用2台曙光服务器作为冗余的pSpace实

6、时数据库服务器， 与工业自动化环网连接，在办公网络有1台WE曲艮务器，在网络安全上，办公网 络通过双向物理隔离网闸与工业自动化网络连接。实时数据库将整个矿井的各个子系统数据进行实时采集，为各生产部门提供实时的工艺画面与数据显示。pSpace目前已设计和实施接入的子系统有原煤流工艺（102、103工作面采煤机、刮板机、破碎机、转载机、皮带）；辅助运输及人员定位（信集闭、人员定位及考勤）；供配电（工业场地110 kV、中央风井场地35kV、韩庄风井场地35kV-在 建、井下中央、东采区、西采区、南采区、北采区 5个10kV变电所）；给排水（二级泵站、主排水、矿井水处理、生活水处理）；主扇通风系统；

7、空气压缩机；锅炉房；皮带称；工业电视子系统；选煤场子系统；集中胶带与主斜井胶带集中监控子系统;点检系统；安全监控子系统；工业环网交换机监测子系统；瓦斯抽放泵站子系统；进风立井提升机子系统。以下所示为三个煤层及采掘衔接图（WE賂式的矢量CAD图）5.典型子系统的接入5.1.变电站电控子系统(110/35/10kV )110kV与35kV变电站综合自动化系统为上海天正明日电力自动化有限公司 的微机保护系统，监控计算机不能对第三方提供实时数据与 web界面，该系统采 用力控通信网关pFieldComm采集40块综合保护仪表(南自103规约)、直流屏、 网络电表等设备；将所有设备数据统一转换为标准的

8、OPCServer规约，为实时数 据库提供基于一个地址的网络化标准数据， 在调度中心可实现1秒级的实时数据 更新，主界面为矿井供电潮流总图，下分变电站一次接线图、自动抄表、所有线 路间隔参数。在系统的模拟图上，用户可以清晰直观的看到相电压，线电压，电 流，故障，开停，高压开关，馈电开关，主变温度，功率因数，电度，有功功率， 无功功率，视在功率，频率，有功电能，无功电能等数据或状态。兀煤决仃琨法任公型工业场HkllOkV变电曲接找图Q 心u*eu zfjMis 呻血*!中央配*tf 49. 9Te山ESQKIEtrtKuKKqvuW Sf-WO 年2 月370 U：33：40习0000u ?.*

9、Ie 禺&itAWXf=?n: w日 OVC： joayaoa蚣ao o.o o.o o.o 60 ao0.1ao：3.&ao以16.6C=P仇0EZ=P-低压开又戋挫悄52主斜井、集中胶带大巷皮带子系统接入现状：该系统包括2条皮带的集控系统、2套CST系统、1套高压配电系 统。胶带（1#皮带）机CTS与保护控制系统位于主斜井所在的三楼，CST系统采用罗克韦尔（AB 公司的SLC500系列PLC DH+口与AB的PanelView600显示屏 连接；皮带集控系统操作台采用天地科技股份有限公司常州自动化分公司的产 品，有一台监控计算机，CST运行信号通过继电器的干接点接到了该皮带的保护 系统。集

10、中胶带大巷胶带（2#皮带）控制与CTS系统与主斜井胶带（1#皮带）控 制相同。解决方案：厂家提供通信协议与原PLC程序的寄存器地址表，在地面控制室 的光纤柜内增加一套网关，将常州所皮带控制系统的RS485通信接口直接接入网 关（CST干接点信号已经接入），力控开发该驱动程序并经网关进行协议与物理 层的转换，为数据库提供标准的 OPCServer接口。图形界面可显示烟雾、跑偏、打滑、堆煤、皮带速度、撒水、CST等监控信号。53 102工作面监测102工作面采用天津贝克KJF21型控制器，主要负责采煤机、刮板运输机、 转载机和破碎机的数据监控，提供电机工作电流、机头、机尾高低速运行电流、 减速机轴

11、温、冷却水温度、压力、故障码等信息；它带有 RS485通信接口，通过 MHYVRP-1*4*7/0.38屏蔽双绞线接入矿用通信接口 KJ363-J （矿用串口服务器）， 把RS485信号转换成RJ45的以太网信号接入东采区变电所的井下 KJJ102西门子 交换机，使数据进入光纤环网送到地面的通信网关，通信网关负责KJF21型控制器的数据采集与协议转换后接入实时数据库的综合自动化管理平台。宾启限丄塔处旳闍戲壬只甲曲臥样璧严策获 +刍日产長和料越* *1护如:” 临 州甜陛肿菲.孤 僵田催眈就斟 他目碎匸 =號十详于 :厂丁闻啣浜愛區林口直话五滋 T?Wa-rn-JB| 4TL5LMT5.3. 中

12、央风井场地的主扇通风系统现状：通风机电控系统分高压软启动 PLC控制柜和通风机性能检测系统两部分；高压软启动PLC控制柜采用2套SIEMENS司的S7-300 PLC CPU型号 为：CPU-314C-2DP AGF606型通风机性能监测系统的 PLC使用SIEMENS公司的 S7-300 PLC，CPU型号分别为：CPU-315-2DP（V2.0.11）；实时监测计算机通过 MPI总线访问所有的PLC，监控软件为自行开发软件包。解决方案：采用德国专用通信模块NL50-MPI,全部采用MPI总线与3套PLC 进行通讯。NL50-MPI直接连接Siemens的控制器，采用MPI的总线方式，可以

13、直接读取PLC的数据。图形界面可显示风机轴承温度、电机绕组温度、润滑油温度、润滑油压力、风机 回水流量、电机速度、高压软启动状态、风机静压、风机水平振动、电机三相电 压、电机三相电流、风机全压、风机风量、风机静压效率、风机全压效率、瓦斯 浓度等。5.4. 锅炉控制子系统新元煤矿共4台燃煤锅炉，采用6台S7-200的PLC做锅炉主控+公共辅助系统的控制，数据库直接远程读取原监控系统的OPCServer。界面显示炉膛温度、炉膛负压、上锅筒温度、上锅筒压力、蒸汽出口流量、蒸汽管路压力、省煤器温 度、烟道温度、鼓风机风量开关、引风机吸风量调节器开关显示、供煤炉排风速 度显示、速度调节、现场手自显示、水

14、位报警、水位显示、供水阀前后压力、供 水温度、流量、循环泵状态、鼓风机开停状态、引凤开停状态、供水泵开停状态、 鼓风机轴温、引风机轴温、风机变频等数据。6.结束语本系统目前已成功通过实时数据库 pSpace通信网关pFieldComm矿用通 信接口，工业环网等软硬件平台完成新元煤矿综合自动化的各子系统的数据采 集、转换、传输、显示与存储。实时数据库平台的搭建彻底解决了 “信息孤岛” 现象，其稳定、可靠、高速、多平台的真正融合在实际应用中得到了较为理想的 综合显示效果。公司档案管理制度、总则1、为加强本公司档案工作，充分发挥档案作用，全面提高档案管理水平，有效地保护及利用档案，为公司发展服务，特

15、制定本制度。2、公司档案，是指公司从事经营、管理以及其他各项活动直接形成的对公司有保存价值的各种文字、图表、声像等不同形式的历史记录。公司档案分为受控档案和非受控档案。3、 公文承办部门或承办人员应保证经办文件的系统完整（公文上的各种附件一律不准抽存）。结案后及时归档。工作变动或因故离职时应将经办的文件材料向接办人员交接清楚，不得擅自带走或销毁。 二、文件材料的收集管理 1、公司指定专人负责文件材料的管理。2、 文件材料的收集由各部门或经办人员负责整理，交总经理审阅后归档。3、一项工作由几个部门参与办理的，在工作中形成的文件材料，由主办部门或人员收集，交行政部备案。会议文件由行政部收三、归档范

16、围1、重要的会议材料，包括会议的通知、报告、决议、总结、典型2、本公司对外的正式发文与有关单位来往的文书。3、本公司的各种工作计划、总结、报告、请示、批复、会议记录、统计报表及简报。4、 本公司与有关单位签订的合同、协议书等文件材料。5、本公司职工劳动、工资、福利方面的文件材料。6、本公司的大事记及反映本公司重要活动的剪报、照片、录音、录像等。四、归档要求1、档案质量总的要求是：遵循文件的形成规律和特点，保持文件之间的有机联系，区别不同的价值，便于保管和利用。2、归档的文件材料种数、份数以及每份文件的页数均应齐全完整。3、在归档的文件材料中，应将每份文件的正件与附件、印件与定稿、请示与批复、转

17、发文件与原件，分别立在一起，不得分开，文电应合一归档。4、 不同年度的文件一般不得放在一起立卷；跨年度的总结放在针对的最后一年立卷；跨年度的会议文件放在会议 开幕年。5、档案文件材料应区别不同情况进行排列，密不可分的文件材料应依序排列在一起，即批复在前，请示在后；正件在前，附件在后；印件在前，定稿在后；其它文件材料依其形成规律或应保持文件之间的密切联系并进行系统的排列。6、案卷封面，应逐项按规定用钢笔书写，字迹要工整、五、档案管理人员职责 1、按照有关规定做好 文件材料的收集、整理、分类、归档等工作。2、按照归档范围、要求，将文件材料按时归档。3、工作人员应当遵纪守法、忠于职守，努力维护公司档案的完整与安全。1、 公司档案只有公司内部人员可以借阅，借阅者都要填写借阅单，报主管人员批准后，方可借阅，其中非受控文档的借阅要由部门经理签字批准，受控文档的借阅要由总经理签字批准。2、档