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时间:2018-11-29
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1、雁南煤矿矿井综合自动化系统改造摘要:本文介绍了神华大雁集团雁南矿矿井综合自动化系统的规划、设计和改造,使雁南矿的自动化各系统实现异构条件下的互联互通与资源共享,构建统一的网络平台、统一的软件平台、统一的管理平台,以安全生产为前提,最大程度地避免重复投资及资源浪费,实现自动化子系统无人或少人值守,并对人员和设备实时管控,达到安全管理的一体化,优化人力资源配置,保障矿井安全高效生产。中国8/vie 关键词:自动化系统;信息化;PLC;系统改造 中图分类号:U66文献标识码:A 0.前言 神华大雁集团
2、公司雁南煤矿于1993年开工建设,1996年缓建,2003年复工,2005年12月投入生产。矿井可采储量23260.8万吨,设计年生产能力300万吨,服务年限77.5年,是呼伦贝尔地区第一对现代化立井提升矿井。全矿现有职工1066人,实行矿队两级管理,矿机关设有8个职能科室,基层单位设有5个区队。 矿井提升系统中的主井提升机引用德国西玛格、西门子公司生产的世界先进的内装摩擦式矿井提升机,副井提升机采用的是新一代机电一体化数字控制设备。矿井投入生产后,按照建设“两型三化”矿井的工作目标,深化企业管理,科
3、学组织生产,当年达到一期180万吨设计能力。 随着开采工艺的变革,以及矿井提升、通风、�输等环节经过多年的重大技术改造,雁南煤矿安全、生产系统的机电装备水平及监测监控、人员定位系统有了很大的提高,这些子系统已具备自动化接入条件,为建设现代化、智能化的煤矿打下了坚实的基础。目前,从矿井信息化和综合自动化发展来看,距离集团数字矿山建设规划的现代化、智能化矿井的安全生产和综合管理要求还相差很远。主要是现有的矿井生产监控系统和自动化装置自成体系,处于“信息化孤岛”和“自动化孤岛”状态,信息不能共享,需要的光
4、缆、电缆多,维护困难、造价高,无法形成“管控一体化”,矿井综合自动化平台的建立能够有效地解决这些问题。 1.改造方案 综合自动化系统改造内容主要是由工业以太网传输平台、一体化生产控制平台(集团信息公司自主知识产权软件)、安全生产执行系统(集团推广)及矿井各自动化子系统接入和改造接入几部分组成。本文主要阐述各子系统自动化改造完善方案。 (1)工业以太网传输平台 目前井下环网已经建设,只需增加一台核心交换机和地面环网的建设。已建成的管理网络平台采用技术成熟的星型以太网交换结构,骨干采用千兆光纤(10
5、00Mbps)互联,接入层百兆(100Mbps)到桌面,工业以太网和管理网采用网闸进行物理连接,建立可满足日常办公、安全、生产、经营、监测控制等多种应用的高质量信息网络。 (2)一体化生产控制平台 ①软件系统 一体化生产控制平台(综合自动化平台)位于神华数字矿山5层架构的L1设备层和L3生产执行系统之间,其监控的范围涵盖矿井生产的采掘、运输、地面生产、通风、供配电、供排水、安全等多个方面,主要完成面向设备的监视与控制。 一体化生产控制平台建成后,将实现以采、掘、机、运、通为核心的多专业数据集成、
6、多手段的设备诊断监测、多维度的生产数据分析,实现各个系统之间的智能联动调用,为生产调度指挥提供运营决策辅助支持。 ②数据中心硬件平台 系统硬件平台部署两台数据采集服务器为双机备用,部署两台实时数据库服务器,其核心功能是对来自数据采集服务器数据的存贮和管理,并为信息管理系统、生产过程信息系统提供实时和历史数据;部署1台关系数据库服务器,其数据来自冗余的数据采集服务器,生成历史数据,进行存储,对每个采集点配置历史存储周期;部署1台WEB服务器,工矿图和实时/历史数据通过WEB服务器发布给不同的部门使用、
7、浏览;部署1台网管防病毒服务器,部署两台工程师站和6台操作员站。 (3)矿井自动化各子系统 ①主井提升系统监控(接入) 雁南煤矿主井提升电控系统是由一套双CPU热备的西门子S7-400PLC+S7-300I/O通信分站组成。S7-400PLC与S7-300模块通过DP总线通信,监控计算机通过DP卡与PLC进行通信。 此提升系统是一套相对独立、自成体系的系统,具备接入集成条件。只是在此硬件上增加S7-400冗余PLC扩展以太网模块,通过以太网模式接入环网交换机。在软件上需厂家配合提供PLC点表,通
8、过OPC方式接入综合自动化系统。同时,在主井车房配置一台带拾音数字摄像机,实现现场声音、视频采集,实现一体化生产控制平台对主井提升系统的远程监测和控制,达到具备无人值守的条件。 ②副井提升系统监控(接入) 副井提升系统电控系统主控制器采用西门子S7-300软冗余模式,通过DP总线实现CPU、IO分站、监控计算机通信。 由于此系统是一套相对独立,自成体系的系统,具备接入集成条件。只是在硬件上增加S7-300冗余PLC扩展以太网模块,通过
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