【導讀】技術方案。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S7300上倉膠帶輸送機網(wǎng)關1 變電所分站2 變電所分站通風機分站束管系統(tǒng) 安全監(jiān)控系統(tǒng) 圖 21 XX 煤礦 煤 礦 信息化 建設系統(tǒng)圖 技術方案 第 21 頁 共 97 頁 調度控制中心軟、硬件 調度控制中心分設備硬件和軟件兩大部分。系統(tǒng)硬件分為 操作員 站、服務器以及網(wǎng)絡設備等。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器，經(jīng)由工業(yè)以太網(wǎng)上相應節(jié)點發(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、設備的狀態(tài)、控制個設備運行。 1臺工程師站：工程師站負責全部控制系統(tǒng)的組態(tài)和維護，工程師站由經(jīng)過專門培訓過的工程師操 作。 1臺 WEB 服務器：負責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)煤礦使用的實際情況，上位機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)，也能作到無需驅動的接入。 WinCC，具有圖形、曲線、報警、報表、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，功能擴展不受限制?？珊唵谓尤?PROFIBUS 網(wǎng)和工業(yè)以太網(wǎng)。 技術方案 第 22 頁 共 97 頁 WinCC 是西門子公司在自動化領域采用最先進的技術與微軟公司在共同開發(fā)的居于世界領先地位的工控軟件。 WinCC 即 WINDOWS_CONTROL_CENTER（視窗控制中心）。 WinCC 是一個強大的全面開放的監(jiān)控系統(tǒng)，既可以用來完成小規(guī)模的簡單的過程監(jiān)控應用，也可以用來完成復雜的應用，最多可管理 64K 個外部標簽。在任何情況下 WinCC 都可以生成漂亮而便捷的人機對話接口，使操作員能夠清晰地管理和優(yōu)化生產(chǎn)過程。 WinCC 擁有先進人機界面產(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行操作，圖形對象具有動態(tài)屬性并可對屬性進行在線組態(tài)。 ? 報警信息系統(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一步的編輯功能。 ? 報表系統(tǒng) 用戶自由選擇一定的報表格式，按時間順序或事件觸發(fā)來對信息操作、當前文檔數(shù)據(jù)進行用戶報表輸出。 ? 數(shù)據(jù)處理 對圖形對象的動作使用 C語言及 C編譯器進行編輯。 ? 標 準接口 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。 技術方案 第 23 頁 共 97 頁 ? 應用程序接口 允許用戶編寫可用于擴展 WinCC 基本功能的標準應用程序。 WinCC 的組態(tài)及歸檔數(shù)據(jù)存放在關系型數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)可用標準工具如 ODBC 和 SQL 等讀出。很多標準的應用如 Microsoft Excel 等可以和 WinCC 并行運行，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。更進一步，集成的OPC(OLE_for_process_control)服務器使得過程數(shù)據(jù)可由其它應用程序 (OPC 客戶機 )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 采用多層顯示結構，顯示的層數(shù)可根據(jù)工藝過程和運行要求來確定，這種多層顯示可使運行人員方便地翻頁，以獲得操作所必需地細節(jié)和對特定的工況進行分析。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： ? 標準化和圖型化的對象 ? 按鈕和滑塊 ? 檢查框和復選框 ? 應用和圖形窗口 ? OLE 對象 ? ActiveX 控制 ? I/O 域 ? 文字列表 ? 狀態(tài)顯示 ? 組顯示 技術方案 第 24 頁 共 97 頁 ? 報警 PCS_7過程控制系統(tǒng)的報警信號發(fā)出功能支持操作員對偶然發(fā)生的事件進行處理，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)生時將報告給操作員。除了這些事件，操作員的介入也完全加入到當前報警列表和檔案中。 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警轉移到相關的過程畫面。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，消息結構可以根據(jù)您的設備的特殊要求而設定。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)報文，也可以為幾個設備區(qū)域分別做警報、警告、故障和錯誤報文。 ? 消息可從三個途徑得到： ? 單獨的“位”消息 ? 來自自動化系統(tǒng)的順序報文 ? 模擬量超限報警 消息可單獨確認，也可以整個系統(tǒng)統(tǒng)一確認并傳輸?shù)阶詣踊到y(tǒng)中。 ? 報表 (記錄 )和存儲 WinCC提供了一套集成的報表系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫里的所有過程點都可以打印輸出。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 ? 信息歸檔報表 ? 操作者記錄報表 技術方案 第 25 頁 共 97 頁 ? 系統(tǒng)信息報表 ? 用戶報表 ? 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覽?？梢远x打印任務按小時、天、星期及月報表形式循環(huán)輸出。報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先定義好的打印機上，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 需要歸檔。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，可設計成環(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。 ? WinCC 趨勢歸檔 過程數(shù)據(jù)、內部變量數(shù)據(jù)和任何應用中產(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 ? 自由公式的計算值 結果被儲存 在一個固定存儲介質中，存儲間隔可以在５００毫秒和一年之間任意設定。 技術方案 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)報表中。 ? C 語言接口 WinCC 提供集成的標準 C 語言編程環(huán)境，任何用戶程序都可以同時與 WinCC一起運行，并且可以使用 WinCC 的數(shù)據(jù)庫和 WinCC 的內部函數(shù)。利用這種方法，WinCC 可以解決任何性能計算問題。 ? 鎖定工藝過程、檔案庫和系統(tǒng)以防沒有權限的存取，比如 ? 改變設定值 ? 選擇圖形畫面 ? 在運行狀態(tài)下進入開發(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，可以設定各級操作權限密碼，以便可以實現(xiàn)各子站可以操作其他子站設備的功能，同時增加各種權限密碼可以防止越權操作。其他西門子系統(tǒng)編程、及通信軟件在系統(tǒng)設計時一并考慮。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)實際使用的需要，用 ActivX,ASP 等技術開發(fā)管理層信息化應用。這包括 B/S 應用，分布式數(shù)據(jù)庫等。 調度指揮控制中心功能及作用 冗余功能 采用雙服務器實現(xiàn)雙機熱備用，當其中一臺計算機出現(xiàn)故障時，可自動切換到另一臺計算機，以防止數(shù)據(jù)丟失或控制失控。 系統(tǒng)容量 技術方案 第 27 頁 共 97 頁 系統(tǒng)輸入 /輸出點位能夠滿足可采集無限個監(jiān)控點；巡檢周期符合行業(yè)規(guī)定。 顯示功能 能實時顯示各膠帶機、通風機、泵房、變電所等相關設施及所有信息狀況，并能方便地進行多畫面切換；當被測參數(shù)超限、保護動作及設備運行狀態(tài)改變后發(fā)出語音、文字告警提示。 控制功能 具有遠程啟動、停止、復位和測試功能，并具有可進行地面遠程編程、故障(保護 )屏蔽及控制方式轉換等功能。 故障自診斷 功能 可準確判斷故障類型、位置并能進行圖像和語音提示以及打印輸出。 打印功能 能實時或按時間段打印膠帶機、通風機、泵房、變電所等相關設備的運行參數(shù) (如運行時間、電機電流等 )和運行狀態(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、匯總 對數(shù)據(jù)進行綜合處理，滿足報表統(tǒng)計、曲線圖、柱狀圖顯示并能打印輸出。 網(wǎng)絡功能 與其它集控系統(tǒng) (如：管理系統(tǒng) )組成網(wǎng)絡并納入全礦計算機局域網(wǎng)，供礦調度室、礦領導及有關部門隨時掌握井上、井下各系統(tǒng)工作情況。 掉電保護 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 技術方案 第 28 頁 共 97 頁 證系統(tǒng)不斷運行。 UPS 能夠為系統(tǒng)提供 6 小時的連續(xù)供電要求。 2．主運輸三遙 系統(tǒng)概述 XX 煤礦 煤礦主運輸系統(tǒng)由 110201 工作面 順槽皮帶機、井下甲帶給料機、主斜井皮帶機和上落煤塔皮帶機組成，皮帶機均采用 CST軟啟動控制系統(tǒng)和皮帶保護系統(tǒng)。主斜井皮帶機驅動機房設于主斜井井口，上落煤塔皮帶機驅動機房設于上落煤塔皮帶機中部。 主要受控對象見表 1監(jiān)控點位見表 12，保護點位見表 13。 控 制 對 象 表 表 11 序號 設備名稱 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 1683 3x1600 10KV CST軟起動 遠控 2 上倉膠帶輸送機 263 2X315 10KV CST軟起動 遠控 3 順槽膠帶輸送機 2500 3X630 10KV CST軟啟動 遠控 4 井下甲帶給料機 1140V 遠控 技術方案 第 29 頁 共 97 頁 監(jiān) 控 點 位 表 表 12 序號 設備名稱 起停 返回 電流 斷相 漏電 復位 閉鎖 DO DI AI DI DI DO DI 1 主井膠帶輸送機 2 1 3 3 3 1 1 2 上倉膠帶輸送機 2 1 2 2 2 1 1 3 順槽皮帶輸送機 2 1 3 3 3 1 1 4 井下甲帶給料機 2 1 保 護 點 位 表 表 13 序號 設備名稱 堆煤 灑水 跑偏 低速 煙霧 急停 煤