【導(dǎo)讀】技術(shù)方案。第1頁共97頁。目錄

　　

【正文】 泵房分站S73001 1 采區(qū)變電所分站S7300工作面順槽皮帶機(jī)S7300上倉膠帶輸送機(jī)網(wǎng)關(guān)1 變電所分站2 變電所分站通風(fēng)機(jī)分站束管系統(tǒng) 安全監(jiān)控系統(tǒng) 圖 21 XX 煤礦 煤 礦 信息化 建設(shè)系統(tǒng)圖 技術(shù)方案 第 21 頁 共 97 頁 調(diào)度控制中心軟、硬件 調(diào)度控制中心分設(shè)備硬件和軟件兩大部分。系統(tǒng)硬件分為 操作員 站、服務(wù)器以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。軟件有編程軟件、組態(tài)軟件和各種通信軟件。 硬件 2臺操作員服務(wù)器：采集全礦生產(chǎn)、安全等全部信息，并提供給管理以太網(wǎng)上各個 操作員 站，各個 操作員 站對全礦子系統(tǒng)的控制信息也由服務(wù)器，經(jīng)由工業(yè)以太網(wǎng)上相應(yīng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送到被控子系統(tǒng)。 6臺 操作員 站：用于監(jiān)控各個子系統(tǒng)的工況、設(shè)備的狀態(tài)、控制個設(shè)備運(yùn)行。 1臺工程師站：工程師站負(fù)責(zé)全部控制系統(tǒng)的組態(tài)和維護(hù)，工程師站由經(jīng)過專門培訓(xùn)過的工程師操 作。 1臺 WEB 服務(wù)器：負(fù)責(zé)把信息傳送到礦局域網(wǎng)。 軟件 今后隨著煤礦開采，綜合自動化系統(tǒng)不斷升級的需求，根據(jù)煤礦使用的實(shí)際情況，上位機(jī)軟件使用西門子的組態(tài)軟件 WinCC。 WinCC 介紹 西門子監(jiān)控系統(tǒng) WinCC，是基于 WINNT 和 WINDOWS 2020 操作平臺的監(jiān)控系統(tǒng)，具有友好的用戶界面，是一種開放的系統(tǒng)。它不僅對現(xiàn)有的西門子控制器全兼容，對許多廠家生產(chǎn)的控制系統(tǒng)，也能作到無需驅(qū)動的接入。 WinCC，具有圖形、曲線、報(bào)警、報(bào)表、動態(tài)表格、數(shù)據(jù)管理等功能， C接口為熟悉 C語言的用戶開辟很大的發(fā) 揮空間。通過與 ActiveX 單元的連接，功能擴(kuò)展不受限制?？珊唵谓尤?PROFIBUS 網(wǎng)和工業(yè)以太網(wǎng)。 技術(shù)方案 第 22 頁 共 97 頁 WinCC 是西門子公司在自動化領(lǐng)域采用最先進(jìn)的技術(shù)與微軟公司在共同開發(fā)的居于世界領(lǐng)先地位的工控軟件。 WinCC 即 WINDOWS_CONTROL_CENTER（視窗控制中心）。 WinCC 是一個強(qiáng)大的全面開放的監(jiān)控系統(tǒng)，既可以用來完成小規(guī)模的簡單的過程監(jiān)控應(yīng)用，也可以用來完成復(fù)雜的應(yīng)用，最多可管理 64K 個外部標(biāo)簽。在任何情況下 WinCC 都可以生成漂亮而便捷的人機(jī)對話接口，使操作員能夠清晰地管理和優(yōu)化生產(chǎn)過程。 WinCC 擁有先進(jìn)人機(jī)界面產(chǎn)品的所有功能，其集成的功能已包括： ? 圖形系統(tǒng) 用于自由地組態(tài)畫面，并完全通過圖形對象進(jìn)行操作，圖形對象具有動態(tài)屬性并可對屬性進(jìn)行在線組態(tài)。 ? 報(bào)警信息系統(tǒng) 記錄和存儲事件并予以顯示，可自由選擇信息分類、信息顯示和報(bào)表，操作非常簡便。 ? 變量存檔 接收、記錄和壓縮測量值，用于曲線和圖表顯示及進(jìn)一步的編輯功能。 ? 報(bào)表系統(tǒng) 用戶自由選擇一定的報(bào)表格式，按時間順序或事件觸發(fā)來對信息操作、當(dāng)前文檔數(shù)據(jù)進(jìn)行用戶報(bào)表輸出。 ? 數(shù)據(jù)處理 對圖形對象的動作使用 C語言及 C編譯器進(jìn)行編輯。 ? 標(biāo) 準(zhǔn)接口 通過 ODBC 和 SQL訪問用于組態(tài)和過程數(shù)據(jù)的 SYBASE 數(shù)據(jù)庫。 技術(shù)方案 第 23 頁 共 97 頁 ? 應(yīng)用程序接口 允許用戶編寫可用于擴(kuò)展 WinCC 基本功能的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用程序。 WinCC 的組態(tài)及歸檔數(shù)據(jù)存放在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)可用標(biāo)準(zhǔn)工具如 ODBC 和 SQL 等讀出。很多標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用如 Microsoft Excel 等可以和 WinCC 并行運(yùn)行，同時可通過 DDE裝載過程數(shù)據(jù)。操作員站軟件允許通用的 OCX、 ActiveX 鏈接。更進(jìn)一步，集成的OPC(OLE_for_process_control)服務(wù)器使得過程數(shù)據(jù)可由其它應(yīng)用程序 (OPC 客戶機(jī) )訪問。 ? 顯示 ? 操作站（ WinCC）可提供多種窗口顯示。 ? WinCC 為用戶提供了豐富的圖形和儀表符號圖庫，用戶還可以建立自定義的新圖庫，新建的圖庫可以被存儲和檢索。 ? WinCC 采用多層顯示結(jié)構(gòu)，顯示的層數(shù)可根據(jù)工藝過程和運(yùn)行要求來確定，這種多層顯示可使運(yùn)行人員方便地翻頁，以獲得操作所必需地細(xì)節(jié)和對特定的工況進(jìn)行分析。多層顯示包括總貌顯示（區(qū)級顯示）、成組顯示和回路顯示。 ? WinCC 圖形對象包括： ? 標(biāo)準(zhǔn)化和圖型化的對象 ? 按鈕和滑塊 ? 檢查框和復(fù)選框 ? 應(yīng)用和圖形窗口 ? OLE 對象 ? ActiveX 控制 ? I/O 域 ? 文字列表 ? 狀態(tài)顯示 ? 組顯示 技術(shù)方案 第 24 頁 共 97 頁 ? 報(bào)警 PCS_7過程控制系統(tǒng)的報(bào)警信號發(fā)出功能支持操作員對偶然發(fā)生的事件進(jìn)行處理，這些事件是產(chǎn)生在過程或 I_amp。_C 中的，正常的，不常發(fā)生的或不希望發(fā)生的狀態(tài)，這些事件在發(fā)生時將報(bào)告給操作員。除了這些事件，操作員的介入也完全加入到當(dāng)前報(bào)警列表和檔案中。 SIMATIC WinCC 不僅捕捉過程消息和本地事件，而且將這些內(nèi)容存入瞬時或連續(xù)的檔案庫中，并在需要時有選擇地提取它們以供使用──通過聲音、影像序列或直接由報(bào)警轉(zhuǎn)移到相關(guān)的過程畫面。這樣可以避免危急情況、縮短危 急時間或減少危急造成的影響。 由于有自由定義的特性，消息結(jié)構(gòu)可以根據(jù)您的設(shè)備的特殊要求而設(shè)定。通過劃分最多 16 個消息等級，既可以做簡單的故障和狀態(tài)報(bào)文，也可以為幾個設(shè)備區(qū)域分別做警報(bào)、警告、故障和錯誤報(bào)文。 ? 消息可從三個途徑得到： ? 單獨(dú)的“位”消息 ? 來自自動化系統(tǒng)的順序報(bào)文 ? 模擬量超限報(bào)警 消息可單獨(dú)確認(rèn)，也可以整個系統(tǒng)統(tǒng)一確認(rèn)并傳輸?shù)阶詣踊到y(tǒng)中。 ? 報(bào)表 (記錄 )和存儲 WinCC提供了一套集成的報(bào)表系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫里的所有過程點(diǎn)都可以打印輸出。它可以將在過程中錄入的數(shù)據(jù)按以下方式輸出，輸出的頁面 格式是自由的，用戶自定義的。 ? 信息順序記錄 ? 信息歸檔報(bào)表 ? 操作者記錄報(bào)表 技術(shù)方案 第 25 頁 共 97 頁 ? 系統(tǒng)信息報(bào)表 ? 用戶報(bào)表 ? 硬拷貝 除了打印到打印紙，還可以打印輸出到文件及在屏幕上打印預(yù)覽?？梢远x打印任務(wù)按小時、天、星期及月報(bào)表形式循環(huán)輸出。報(bào)表輸出可由以下情況觸發(fā)：按時間順序觸發(fā)、事件觸發(fā)、操作者觸發(fā)。 ? 信息順序記錄可以將輸入的信息立即打印輸出到預(yù)先定義好的打印機(jī)上，逐行打印。 ? 信息存檔可以分成短期存檔和長期存檔。短期存檔最多可存儲 10000條信息，以環(huán)形檔案庫的方式儲存在內(nèi)存或硬盤中。用戶可以通過一些選擇條件規(guī)定哪些特定的信息 需要?dú)w檔。短期檔案庫為一個環(huán)形的緩存區(qū)，新來的信息總是首先覆蓋最老的信息。長期存檔用作短期存檔的延續(xù)，通常被置于硬盤或軟盤上，可設(shè)計(jì)成環(huán)形檔案庫或連續(xù)檔案庫。長期存檔只受磁盤空間大小的限制。用戶可以調(diào)出和返回存檔，系統(tǒng)會發(fā)出信息來通知用戶磁盤還有多少可用空間，使得用戶可以及時作出反應(yīng)。 ? WinCC 趨勢歸檔 過程數(shù)據(jù)、內(nèi)部變量數(shù)據(jù)和任何應(yīng)用中產(chǎn)生數(shù)據(jù)的或手輸數(shù)據(jù)可以被周期性地或以某個具體受控方式收集和記錄下來。 也可以形成以下幾種數(shù)據(jù)： ? 平均值 ? 總值 ? 最低和最高峰值 ? 自由公式的計(jì)算值 結(jié)果被儲存 在一個固定存儲介質(zhì)中，存儲間隔可以在５００毫秒和一年之間任意設(shè)定。 技術(shù)方案 第 26 頁 共 97 頁 如果要求特別快速的存儲，那么這些數(shù)據(jù)還可以在主存儲器中的循環(huán)緩沖器中處理，在屏幕上以畫面和表格方式顯示，或打印在生產(chǎn)報(bào)表中。 ? C 語言接口 WinCC 提供集成的標(biāo)準(zhǔn) C 語言編程環(huán)境，任何用戶程序都可以同時與 WinCC一起運(yùn)行，并且可以使用 WinCC 的數(shù)據(jù)庫和 WinCC 的內(nèi)部函數(shù)。利用這種方法，WinCC 可以解決任何性能計(jì)算問題。 ? 鎖定工藝過程、檔案庫和系統(tǒng)以防沒有權(quán)限的存取，比如 ? 改變設(shè)定值 ? 選擇圖形畫面 ? 在運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)入開發(fā)組態(tài)。 可對操作員提供 1000 不同的存貯級別，由口令和用戶名確定。在本次改造中，可以設(shè)定各級操作權(quán)限密碼，以便可以實(shí)現(xiàn)各子站可以操作其他子站設(shè)備的功能，同時增加各種權(quán)限密碼可以防止越權(quán)操作。其他西門子系統(tǒng)編程、及通信軟件在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時一并考慮。其中軟件開發(fā)平臺主要有： STEP7 編程軟件，完成上位機(jī)監(jiān)控組態(tài)，和對控制器編程；以及操作系統(tǒng)軟件、編程軟件、數(shù)據(jù)庫等。 根據(jù)實(shí)際使用的需要，用 ActivX,ASP 等技術(shù)開發(fā)管理層信息化應(yīng)用。這包括 B/S 應(yīng)用，分布式數(shù)據(jù)庫等。 調(diào)度指揮控制中心功能及作用 冗余功能 采用雙服務(wù)器實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備用，當(dāng)其中一臺計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時，可自動切換到另一臺計(jì)算機(jī)，以防止數(shù)據(jù)丟失或控制失控。 系統(tǒng)容量 技術(shù)方案 第 27 頁 共 97 頁 系統(tǒng)輸入 /輸出點(diǎn)位能夠滿足可采集無限個監(jiān)控點(diǎn)；巡檢周期符合行業(yè)規(guī)定。 顯示功能 能實(shí)時顯示各膠帶機(jī)、通風(fēng)機(jī)、泵房、變電所等相關(guān)設(shè)施及所有信息狀況，并能方便地進(jìn)行多畫面切換；當(dāng)被測參數(shù)超限、保護(hù)動作及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)改變后發(fā)出語音、文字告警提示。 控制功能 具有遠(yuǎn)程啟動、停止、復(fù)位和測試功能，并具有可進(jìn)行地面遠(yuǎn)程編程、故障(保護(hù) )屏蔽及控制方式轉(zhuǎn)換等功能。 故障自診斷 功能 可準(zhǔn)確判斷故障類型、位置并能進(jìn)行圖像和語音提示以及打印輸出。 打印功能 能實(shí)時或按時間段打印膠帶機(jī)、通風(fēng)機(jī)、泵房、變電所等相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù) (如運(yùn)行時間、電機(jī)電流等 )和運(yùn)行狀態(tài) (如開停狀態(tài)、故障類型、故障發(fā)生時間等 )。 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、匯總 對數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，滿足報(bào)表統(tǒng)計(jì)、曲線圖、柱狀圖顯示并能打印輸出。 網(wǎng)絡(luò)功能 與其它集控系統(tǒng) (如：管理系統(tǒng) )組成網(wǎng)絡(luò)并納入全礦計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，供礦調(diào)度室、礦領(lǐng)導(dǎo)及有關(guān)部門隨時掌握井上、井下各系統(tǒng)工作情況。 掉電保護(hù) 為防止系統(tǒng)突然斷電造成系統(tǒng)數(shù)據(jù)的丟失以 及控制失控，采用 UPS 供電，保 技術(shù)方案 第 28 頁 共 97 頁 證系統(tǒng)不斷運(yùn)行。 UPS 能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供 6 小時的連續(xù)供電要求。 2．主運(yùn)輸三遙 系統(tǒng)概述 XX 煤礦 煤礦主運(yùn)輸系統(tǒng)由 110201 工作面 順槽皮帶機(jī)、井下甲帶給料機(jī)、主斜井皮帶機(jī)和上落煤塔皮帶機(jī)組成，皮帶機(jī)均采用 CST軟啟動控制系統(tǒng)和皮帶保護(hù)系統(tǒng)。主斜井皮帶機(jī)驅(qū)動機(jī)房設(shè)于主斜井井口，上落煤塔皮帶機(jī)驅(qū)動機(jī)房設(shè)于上落煤塔皮帶機(jī)中部。 主要受控對象見表 1監(jiān)控點(diǎn)位見表 12，保護(hù)點(diǎn)位見表 13。 控 制 對 象 表 表 11 序號 設(shè)備名稱 長度 （米） 功率 (KW) 速度 (M/S) 電壓 等級 啟動方式 控制 方式 1 主井膠帶輸送機(jī) 1683 3x1600 10KV CST軟起動 遠(yuǎn)控 2 上倉膠帶輸送機(jī) 263 2X315 10KV CST軟起動 遠(yuǎn)控 3 順槽膠帶輸送機(jī) 2500 3X630 10KV CST軟啟動 遠(yuǎn)控 4 井下甲帶給料機(jī) 1140V 遠(yuǎn)控 技術(shù)方案 第 29 頁 共 97 頁 監(jiān) 控 點(diǎn) 位 表 表 12 序號 設(shè)備名稱 起停 返回 電流 斷相 漏電 復(fù)位 閉鎖 DO DI AI DI DI DO DI 1 主井膠帶輸送機(jī) 2 1 3 3 3 1 1 2 上倉膠帶輸送機(jī) 2 1 2 2 2 1 1 3 順槽皮帶輸送機(jī) 2 1 3 3 3 1 1 4 井下甲帶給料機(jī) 2 1 保 護(hù) 點(diǎn) 位 表 表 13 序號 設(shè)備名稱 堆煤 灑水 跑偏 低速 煙霧 急停 煤