PLC鉴定汇报综采

1、淄博矿业集团许厂煤矿淄博矿业集团许厂煤矿青岛科技大学青岛科技大学欢迎各位专家莅临指导！综采工作面综合数据采集与监控系统开发与应用山山 东东 淄淄 博博 矿矿 业业 集集 团团 许厂许厂 煤煤 矿矿青岛科技大学青岛科技大学 二二九年八月九年八月 一、项目研究的基础与意义一、项目研究的基础与意义 项目研究基础u 用于矿井综合自动化网络平台已有成功的应用u 综合自动化的各种实时数据库也有成功应用u 矿用机电设备、监测装置日趋成熟，具备了在我国实施煤矿综合自动化的条件 项目研究意义u 信息化改造传统煤炭工业受到领导重视，建设数字化矿井趋势迅猛u 生产监控、环境监测、综合自动化的趋势对高产高效矿井提出更

2、高要求。u 项目完善了许厂煤矿综合自动化水平，实现无人值守，能移植使用，节约资金，提高了管理水平。主要研究目标主要研究目标1.构造工作面监控主站采集采煤机、运输机、泵站、电站等电气参数，以及非电量参数，通过矿井综合环网与地面上位机进行数据交换。2.在主站建立人机交换系统实现现场查询功能。3.地面监控中心设置一台HP服务器作为上位机，通过组态实现对综采机电设备的远程监控4.采煤机的电气参数采集采用无线方式并与监控系统联网5.开发统一协议实现采煤机、运输机、转载机、碎煤机、乳化液泵站、移动变电站等不同品牌的智能控制系统的联网通讯 二、项目研究的目标二、项目研究的目标 项目研究理论基础 在项目的研究

3、与开发实践过程中，利用目前发展迅速的计算机控制技术、现代控制理论、有线及无线通信技术，先进的网络技术和大型数据库开发技术，从设备的选型到实际的安装调试过程始终坚持理论指导实践，力求技术先进，思路严谨、科学施工的设计目标项目关键技术1.1.综采工作面综采工作面SCADASCADA系统联网通信功能设计与实现系统联网通信功能设计与实现u联网通信功能设计方案联网通信功能设计方案 三、项目研究技术报告三、项目研究技术报告 通信主站采用西门子S7200PLC，与综采工作面上的所有机电设备PLC构成RS485现场总线通信网络，并与以太网进行联接；采煤机选用三菱FX2N64MR型PLC可编程控制器进行各种动作

4、控制，设计专用modbus通讯接口；运输机八组合开关、采煤机两组合开关选用S7200型PLC，配有PROFIBUS通信模块，通过PROFIBUS-DP通信模块和RS485转换器与RS485现场总线进行组网；两台移变高低压侧开关选用LG公司PLC，通过其RS485通信端口实现与现场总线组网；其他设备，的PLC通信的实现均可按上述四种设备改造思路进行改造。u统一协议分析模型的建立 为了使综采工作面机电设备的多种PLC(如三菱PLC、西门子PLC、LG的PLC等)进行组合联网，形成一个分布式监控系统，构建了一个协议统一分析模型，制定统一的网络协议规范。考虑设计了相对简化且适用于基于RS-485总线的

5、多CPU控制系统的简化网络模型和通信协议。在实际应用中所采用简化的网络模型包括物理层、数据链路层、运输层和应用层，如图1所示。图1 统一协议分析模型u 综采工作面综采工作面SCADASCADA系统协议统一联网通信实现系统协议统一联网通信实现 统一协议过程中，采用LG公司PLC提供的RS485通讯接口，激活其通讯模式，因LG本身支持ModBus标准通信协议,所以首先突破了LG联网瓶颈。西门子S7-200PLC支持ModBus标准通信协议，但是需要进行软件设置，通过软设置实现了其联网功能。三菱FX2N系列PLC本身不支持ModBus标准通信协议，通过扩展通讯模块以硬设置的方式完成其联网功能。 综采

6、工作面综合数据采集与监控系统协议统一联网通信整体构建技术方案设计如图2所示。图图2 2 协议统一联网通信整体构建技术方案设计图协议统一联网通信整体构建技术方案设计图2.2. 采煤机移动无线通信技术方案设计与实现采煤机移动无线通信技术方案设计与实现u方案设计 首先将采煤机PLC的RS485通信接口与无线发射装置设置在移动设备上，然后再将无线接收装置设置在采煤机固定部分尾部。采煤机头部与尾部PLC通信无线收发转换装置分别如图3、图4所示。图3 采煤机头部PLC通信无线收发转换装置图4 采煤机尾部PLC通信无线收发转换装置3.集成化组态技术 矿井调度监控网络实施后,调度员可在调度室终端上监视控制矿井

7、生产过程,完成对全矿生产及相关环节的遥测、遥信和遥控,实现矿井的综合自动化。主要功能如下： 1)实时运行参数监测 2)实时过程控制 3)历史数据查询 4)设备故障及模拟量超限报警 5)生产实时画面监测 上位组态主界面如图5所示。图5 上位组态主界面1、开发了用户无需任何编码，具有突出抗干扰能力的采煤机PLC移动无线通信技术，解决了采煤机等移动采掘设备多年依靠动力线载波和电缆作为传输媒介进行数据通信的技术难题。2、采用协议统一分析模型，构造了一种现场总线协议转换与监控网关通信组态模块,把采煤机三菱PLC控制器的422通讯协议、组合开关西门子控制器PLC的485通讯协议、移动变电站LG保护控制器P

8、LC的标准485协议、其他设备控制器CAN总线协议等进行集成打包解决了485总线到地面监控中心的远程光纤通讯问题。3、实现了对综采工作面 “监视、监控、调度、管理” 信息一体化集成平台，在Internet浏览器方式下实现多种信息源的数据共享。返回四、项目的主要创新点 综采工作面综合数据采集与监控系统于2009年3月在许厂煤矿安装调试成功，并投入运行，经过近半年的运行，矿井生产的主运输系统、辅助生产各个环节的情况大为改观，达到了预期的目标，带来了明显的效益。1.1. 经济效益经济效益 通过分析历史数据，增强对系统的全面了解，为制定详细周密更切合实际的检修计划提供科学依据。减少发现和排除故障时间，

9、有效降低设备的运行维护成本。该系统实施后，提高设备运行效率，减少设备运行事故，每年可节约材料30万元，创造效益100万元。 五、项目完成情况与运行经济社会效益报告2.2.社会效益社会效益 实践证明，该系统的实施解决了综采工作面的通信要求，优化矿井上、下的网络结构，实现矿井安全生产、指挥调度的有线、无线相结合的通信信息系统，达到统一规范、互为备份的可靠的通信信息网络，确保矿井的安全生产顺利进行。通过各系统的联动和资源共享，实现了综采工作面的数据采集、生产调度、决策指挥的网络化、信息化、科学化，提高了矿井的劳动效率及现代化管理水平，确保了矿井的安全生产，具有巨大的社会效益 。六、 项 目 查 新 情 况 我们于2009年5月20日委托山东省科学技术情报研究所对该项目进行了文献检索查新，2009年5月20日完成检索，检索结论为：基于综采工作面综合数据采集与监控研究与应用，采煤机采用移动PLC485无线通讯技术，并采用协议统一分析模型构造了异种现场总线协议转换与监控网关通讯组态模块，把采煤机三菱