煤矿综合自动化系统方案

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1、北京永能科技发展有限责任公司工业以太网及综合自动化技术文档26北京永能科技发展有限责任公司目录1.工业以太网在工业综合自动化系统中应用及前景41.1.工业以太网技术发展现状41.1.1.通信确定性与实时性41.1.2.稳定性与可靠性51.1.3.安全性51.1.4.总线供电问题51.2.工业以太网的优势51.2.1.应用广泛51.2.2.通信速率高51.2.3.成本低廉51.2.4.资源共享能力强61.2.5.可持续发展潜力大61.3.工业以太网在控制领域应用现状61.3.1.混合EtherNet/Fieldbus的网络结构61.3.2.基于Web的网络监控

2、平台61.4.工业以太网技术的发展趋势与前景61.4.1.工业以太网与现场总线相结合71.4.2.工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋7①实时通信技术7②总线供电技术7③远距离传输技术8④网络安全技术8⑤可靠性技术81.5.发展前景82.系统概述92.1.设计目标92.2.技术概述93.综合自动化网络系统113.1.系统介绍113.2.总体网络架构113.3.地面网络部分113.4.井下网络部分113.5.系统结构123.6.系统功能123.7.系统特点124.子系统接入134.1.与子系统控制器联接134.2.与子系统主机相连134.3

3、.可接入的子系统列表1326北京永能科技发展有限责任公司5.综合自动化软件平台特点155.1.系统概述155.2.统一的集成架构平台155.2.1.统一的集成架构平台的特点155.2.2.统一的集成架构平台的优点155.2.3.人机界面监控（HMI）165.3.生产管理（MES）165.3.1.与控制系统通信，采集基础自动化系统数据165.3.2.使用历史数据分析工具完成对生产的管理165.3.3.设备效能分析175.3.4.设备监控软件完成对设备故障的分析185.4.集团公司和矿井的数据共享206.综合自动化软件平台功能216.1.软件平台的数据支撑功能2

4、16.1.1信息的综合功能216.1.2.WEB浏览功能216.1.3.数据系统分级管理216.1.4.实时报警故障记录216.1.5.完整的事件记录216.1.6.扩展功能216.1.7.系统安全性216.1.8.故障报警分析统计226.1.9.综合查询226.1.10.系统总图226.1.11.煤流监测226.1.12.历史曲线226.1.13.故障报警分析226.2.矿井综合信息化职能管理功能226.2.1.区域生产作业环境评估226.2.2.应急预案提示226.2.3.在线生产设备状态监视227.总结2326北京永能科技发展有限责任公司1.工业以太网

5、在工业综合自动化系统中应用及前景1.1.工业以太网技术发展现状   工业以太网是应用于工业控制领域的以太网技术，在技术上与商用以太网（即IEEE802.3标准）兼容。产品设计时，在材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性、本质安全性等方面能满足工业现场的需要。EtherNet过去被认为是一种“非确定性”的网络，作为信息技术的基础，是为IT领域应用而开发的，在工业控制领域只能得到有限应用，这是由于：（1）EtherNet的介质访问控制（MAC）层协议采用带碰撞检测的载波侦听多址访问（CSMA/CD）方式，当网络负荷较重时，网络的确

6、定性不能满足工业控制的实时性要求；（2）EtherNet所用的接插件、集线器、交换机和电缆等是为办公室应用而设计的，不符合工业现场恶劣环境要求；（3）在工厂环境中，EtherNet抗干扰（EMI）性能较差，若用于危险场合，以太网不具备本质安全性能；（4）EtherNet不能通过信号线向现场设备供电问题。随着互联网技术的发展与普及推广，EtherNet传输速率的提高和EtherNet交换技术的发展，上述问题在工业以太网中正在迅速得到解决，并使EtherNet全面应用于工业控制领域成为可能。目前工业以太网技术的发展体现在以下几个方面：1.1.1.通信确定性与实时

7、性　　工业控制网络不同于普通数据网络的最大特点在于它必须满足控制作用对实时性的要求，即信号传输要足够快和满足信号的确定性。实时控制往往要求对某些变量的数据准确定时刷新。由于EtherNet采用CSMA/CD方式，网络负荷较大时，网络传输的不确定性不能满足工业控制的实时要求，故传统以太网技术难以满足控制系统要求准确定时通信的实时性要求，一直被视为“非确定性”的网络。然而，快速以太网与交换式以太网技术的发展，给解决以太网的非确定性问题带来了新的契机，使这一应用成为可能。首先，EtherNet的通信速率从10M、100M增大到如今的1000M、10G26北京永能科

8、技发展有限责任公司，在数据吞吐量相同的情况下，通信速