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1、第24卷第7期煤炭科学技术1996年7月配煤过程监控和管理网络系统的研制与应用中国矿业大学 刘红军 谭得健 孙 伟 摘 要 该系统是一主从式、多总线型的工控机网络系统,在传统的集散控制与管理基础上,运用知识规则实现配煤方案整定、设备故障诊断等功能,具有测控仪表组网方便,前后向通道配置灵活等特点。关键词 配煤 集散控制 信息管理煤过程中的输出偏差和波动特点,运用调整1 系统的设计思想与功能要求知识改善配煤方案,优化控制参数,提高过配煤主要是一组胶带输送机连续输送不程控制的精度和稳定性。同的煤料并进行动态
2、组合的过程。监控的基(4)生产信息管理。在工况数据库中定本任务是保证各胶带机的瞬时流量间维持一时记录配煤过程的工艺状态,为管理提供历定的比例关系。目前使用的胶带机流量计和史信息;为常用的配煤方案和设备开关时序调节控制器,只能在单机自动化水平上完成等建立标准的数据库,以管理有关信息,简配煤过程的基本监控工作。为提高过程监控化工艺操作。和生产管理水平,要以单机测控仪表为基础,(5)作为基层子网,可直接组入计算机组建集散控制网络,并扩展以下功能。集成管理系统中。(1)生产设备监控。对胶带机组及其它2 系统的网
3、络结构与硬件配置设备的开关状态进行统一监控,实现时序和联锁等方面的自动控制,提高设备运行的可以IPC作上位主机,各胶带机的流量计靠性和安全性;对各煤仓的贮煤量及其它模和调节器作下位从机,主机与从机间通过相拟量状态进行集中监测与越限报警,保证生应的通讯总线进行半双工串行通讯,构成总产的连续性和稳定性。线型的网络结构,以实现主从式分布控制:流(2)故障诊断与处理。对一般的设备故量计从机主要是向主机发送瞬时流量和累计障进行自动诊断并采取相应的保护控制措施流量数据,而调节器从机主要是接受主机下进行实时处理,以减
4、少生产损失。达的配煤方案,对胶带机进行流量控制。图(3)配煤方案自整定。根据原料品质参1为以201流量计和SR53调节器作从机实数和配成煤品质要求,运用配煤知识整理和现的网络系统结构。确定相应的配煤方案,包括原料的流量配比上位IPC工控机的配置包括:值、测量值PV的补偿参数和滤波时间常数、(1)通讯模板。有各种标准接口的通讯流量滤波衰减系数、PID调节参数等;针对配模板可供选择使用,它的配置可完全顺从各26第24卷第7期煤炭科学技术1996年7月能模板,如模拟量DöA转换板等,可根据实际需要进行增配,以
5、充分发挥上位机的集中监控优势,完善和提高系统功能。3 基于知识的软件系统黑板结构流量计和调节器实际上都是专用的单片机系统,其监控和通讯功能较为丰富,只需按照通讯协议进行编程与操作。上位机是整个网络的控制核心,又直接完成其它的集中监控、故障诊断、配煤方案整定、生产信息管理等工作,因此软件系统较为复杂。由于任务特点和实现方法差异较大,我们以黑板作系统的结构平台和信息中心,各功能模块以数据更新事件进行驱动,并按优先级进行图1 基于201流量计和SR53调节器的网络系统结构竞争与协调,如图2所示。胶带机的流量计
6、和调节器,按它们的通讯接口标准来选定。图1所示的系统中,201流量计具有RS485通讯口,而SR53调节器则具有RS422通讯口,它们分别挂接在PCL2745通讯模板的RS485和422通讯口上,形成双总线型的网络系统结构。(2)开关量输入输出模板。上位机通过该板对生产设备的开关状态进行集中监控和故障诊断,并联接操作台的按钮和指示灯等。图1中,每块PCL2720板可完成32路开关量的输入和输出。在输入通道上,将各种开图2 上位机软件监控系统结构关状态信号转换成标准的开关量信号,再通 黑板主要由四个记录
7、区组成,有关的数过接口板引入;在输出通道上,标准的开关据输入输出流向反映了软件系统的工作流程量信号通过继电器控制板对开关控制柜进行和功能。操作。(1)工况状态区。该区主要记录配料过(3)模拟量AöD转换板。胶带机的称重程的当前状态,包括设备开关、胶带机流量、压力、运转速度、煤仓料位等传感信号通过煤仓料位等。有关的传感信号由模拟量和开变送器转换成标准信号形式,直接输入模拟关量的数据采集模块进行滤波、标度转换等量AöD转换板进行采集处理。图1中,PCL2处理,并将结果写入该区。813板具有32路12位的Aö
8、D转换功能,为另外,该区还记录外界的数据指令,下状态监控、故障诊断和计量校正提供信息。位机的工作状态,以及优先级控制器、定时IPC是工控技术发展的主要潮流,功能计数器等系统的内部工作状态。其中,外界模板非常丰富。除上述功能模板外,其它功的数据指令(如启动和暂停,加速和减速,产27第24卷第7期煤炭科学技术1996年7月量累计器清零等)由数据命令录入模块进行状态下的开关控制状态。处理;胶带机流量值(瞬时和累计)和下位该区的内容提供给开关量输出
