全矿井综合自动化平台-常州自动化研究院.ppt

1、煤矿综合自动化平台,煤炭科学研究总院常州自动化研究院,4、子系统接入方案及案例,全矿井综合自动化平台,1、系统结构及功能,2、自动化软件平台及功能模块,3、硬件构成及特点,系统实现的目标,1、建立贯穿全矿井信息“高速公路” 2、无缝整合各现场控制子系统信息 3、快捷的联动控制平台 4、在线综合信息应用平台 5、完善的安全保障,全矿井自动化系统在煤矿信息化中的的定位,企业计划层,生产执行层 （全矿井自动化）,过程控制层 （各自动化子系统）,自动化数据集成,综合管控平台,综合业务管理系统,现场监控单元,数据传输通道（环网）,矿井综合自动化系统结构,基于三层的系统体系架构 1、管理层（以太网） 2、

2、控制层（冗余工业以太环网） 3、设备层 （现场总线）,信息的分级处理：,信息流的均衡分布,系统结构特点：,1、采用多环结构，可同时构建多个千兆环网，将网络中的流量分散到各个子网中。每个环网的流量都可得到很好的控制，安全性、可靠性都大大增加。 2、唯一在工业交换机中具备核心交换机，背板带宽32G ，1190万个数据包 /秒 。这样在多个环汇聚时不会形成瓶颈。,软件平台的建设方式,1、以现有的国内外组态软件为平台进行组态设计和二次开发。 2、根据煤矿的实际进行定制集成开发。,综合自动化软件简介,综合自动化由天地科技自主开发、具有完全知识产权并经过国家知识产权局评测登记的软件（登记号：2004SRB

3、J0935）其由 综合自动化平台软件 TD_AUTO Server ; 实时WEB服务器软件 TD_WEB Server ; 接入组件 TD_Incom ; 这三部分组成。,全矿井综合自动化,软件平台具备的一般功能,1、信息综合功能 2、WEB浏览功能 实时动态图形 实时数据表格 开停与故障统计 趋势曲线 3、数据分级管理 4、报表打印功能 5、事件记录功能 6、扩展接口功能 7、安全认证功能,本公司软件平台的特点,1、采用定制集成开发方式建设，可满足煤矿的特殊性。 2、统一数据接口协议，方便矿方后期维护。 3、具备多种数据接口，可无缝接入符合条件的子系统。对需要远程控制的子系统可实现远程控制

4、，满足其实时性及可靠性。 4、在数据集成平台上建立多个应用软件模块，完成数据的提取、加工处理。实现一定的管理功能，达到“管控一体化”。,组件式专业控制平台,软件平台控制功能的实现方案及特点,1、采用安全性最高的OPC软件接口，只发控制命令和接收状态返回，控制逻辑由子系统完成，可满足其实时性及可靠性的要求。,OPC双向通讯,2、具备多系统联动功能，可与工业电视系统进行联动。在设备起车时可将相应的工业电视图像切换在启动画面上（4路），以便观察。 3、多画面导航窗口，在同一启动画面中，具备多个信息区域，可同时观察设备的启动参数、通讯命令的传输信息等等。,软件平台控制功能的实现方案及特点,软件平台具备

5、的增值管理功能,1、区域生产作业环境评价,区域评价是通过根据不同煤矿所建立的各种数学模型，通过输入各种各样的环境参数，进行重组和计算得出评价结果。,平台展现,当区域处于提醒或报警状态时，该区域的颜色将发生 变化，同时结合不同的声音给出相应的提醒。等级可分为A安全，B异常、C较危险、D危险四个等级,依次用绿、黄、橙、红来表示。,安全评估等级,安 全,异 常,较危险,危 险,点击等级标志将出现详细标记,有背景色为已满足评估条件的等级,区域等级标志,2406上顺瓦斯近一小时曲线趋势图,鼠标点击某个模拟量点，如瓦斯、一氧化碳等，可显示该点近一小时内的趋势图,点击查看后将该区域内的所有人员信息显示出来

6、点击某个人可显示某个人的详细信息,2、在线设备管理,平台的设备在线管理可以结合“信息管理系统”中的“设备管理系统”模块使用，也可单独使用。 可以查看设备关联的运行状态、摄像头信息、运行统计、故障统计、检修信息和基本信息等多种信息。,3、应急预案管理,系统建立了一个针对各种故障的预案库，及完整的预案库管理工具。可以对预案库进行不断地修正和完善，当系统产生上述各种报警、警告和提示时，均自动产生弹出的处理预案，指导调度指挥人员正确及时地进行处置。 系统还具备预案自动执行的机制，在外部相关条件具备时，可以起动预案的自动执行，并记录结果。,综合自动化硬件平台,真正意义上的传输集成,天地公司具有丰富的产品

7、线，可提供完整的解决方案将井下音频、视频数字化后与各种监测、控制信号集成传输。真正意义上做到“三网合一” 。,全矿井综合自动化,网络视频的接入,网络音频（IP电话）的接入,工业以太网交换机系列,MOXA以太网交换机,赫斯曼模块化交换机,CJJ02系列有8个支持10/100BaseT(X)(RJ-45) 或 100BaseFX (光纤)的以太网交换端口，并且当有以太网设备和CJJ02连接的时候，他的自诊断特性和自动MDI/MDIX功能可以消除兼容性问题。,主干网带宽可达千兆，可插多个模块，每个模块具有4个端口。组网更灵活。,快速以太网冗余环网能力 ( 最低20ms ),对工业自动化应用来说，冗余

8、性一直是个非常重要的方法来增加系统的可靠性。天地公司的以太网设备冗余交换机配备了网络冗余协议。可以使整个网络很简单的就建立起冗余的以太网络。有了这个极高速的恢复时间，当系统的任意网段与网络断开连接的时候，整个的自动化系统将在20ms（MOXA）之内恢复正常。,KJJ58井下隔爆兼本安环网接入器 核心为模块化交换机，所有端口均进行安全隔离，同时另加多个RS485/232转换接口，接入形式多样。 内置不间断电源，外部电网停放点后可工作4小时。,KJJ31井下隔爆兼本安环网接入器 核心为小型工业环网交换机，所有端口均进行安全隔离，同时另加4个RS485/232转换接口，接入形式多样。 内置不间断电源

9、，外部电网停放点后可工作4小时。,子系统设备电气接入的安全性考虑,本公司的环网交换机的RJ45口均为本安口，通过本安送审。而且交换机的每个端口对外均采用安全栅隔离，无直接连接。即使接非安的以太网接口，也不会影响其他端口的安全性。,1、现场以太网接口的接入,子系统设备电气接入的安全性考虑,专用控制器主要是指一些非通用的矿用设备，它不象PLC、嵌入式PC区域控制器具有通用性。因此我们使用信号转换模块将他们的专用通讯信号（RS485）转换成TCP/IP以太网信号接入由工业以太网构成的控制层。本公司环网接入器的485口均为本安接口，可直接接本安设备，对于非安的485信号，我们提供KJA9非安转本安信号

10、隔离器，来完成安全隔离。,2、标准控制总线的接入,人员监测,环境监测,其他非安系统,485安全隔离,系统安全,1、网络的冗余 2、数据的备份 3、防火墙 4、认证机制 5、网络版防病毒,子系统的无缝接入,现场控制子系统的整合,1、硬件整合 2、软件整合,即构建全矿井的工业以太环网。这好比建设一条信息高速公路，可以让各个子系统的信息在上面快速、通畅的流动。,硬件整合的基础,软件整合,1、标准的软件接口 2、数据信息的描述,标准软件接口,OPC,DDE/NETDDE,ODBC,FTP,由控制中心参与控制的子系统,控制中心仅监测的子系统,非连续的监测的子系统,低门坎或异构子系统,信息的描述,1、配置信息组 2、数据信息组 3、控制命令组,子系统的接入方式： 对于现在及将来建设的子系统提供以下三种方式接入： 1、与子系统控制器联接 2、与子系统主机联接 3、与基于PC的