雁南煤矿矿井综合自动化系统改造

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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