【正文】 主要受控對(duì)象見(jiàn)表 1監(jiān)控點(diǎn)位見(jiàn)表 12，保護(hù)點(diǎn)位見(jiàn)表 13。 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(dòng)控制系統(tǒng)和皮帶保護(hù)系統(tǒng)。 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(yè) 共 97 頁(yè) 證系統(tǒng)不斷運(yùn)行。 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、匯總 對(duì)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。 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(yǔ)音提示以及打印輸出。 顯示功能 能實(shí)時(shí)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(cè)參數(shù)超限、保護(hù)動(dòng)作及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)改變后發(fā)出語(yǔ)音、文字告警提示。 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(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可自動(dòng)切換到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)，以防止數(shù)據(jù)丟失或控制失控。 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。其他西門子系統(tǒng)編程、及通信軟件在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)一并考慮。 可對(duì)操作員提供 1000 不同的存貯級(jí)別，由口令和用戶名確定。利用這種方法，WinCC 可以解決任何性能計(jì)算問(wèn)題。 技術(shù)方案 第 26 頁(yè) 共 97 頁(yè) 如果要求特別快速的存儲(chǔ)，那么這些數(shù)據(jù)還可以在主存儲(chǔ)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。 ? WinCC 趨勢(shì)歸檔 過(guò)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(gè)具體受控方式收集和記錄下來(lái)。長(zhǎng)期存檔只受磁盤空間大小的限制。短期檔案庫(kù)為一個(gè)環(huán)形的緩存區(qū)，新來(lái)的信息總是首先覆蓋最老的信息。短期存檔最多可存儲(chǔ) 10000條信息，以環(huán)形檔案庫(kù)的方式儲(chǔ)存在內(nèi)存或硬盤中。 ? 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?？梢远x打印任務(wù)按小時(shí)、天、星期及月報(bào)表形式循環(huán)輸出。它可以將在過(guò)程中錄入的數(shù)據(jù)按以下方式輸出，輸出的頁(yè)面 格式是自由的，用戶自定義的。 ? 消息可從三個(gè)途徑得到： ? 單獨(dú)的“位”消息 ? 來(lái)自自動(dòng)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(gè)系統(tǒng)統(tǒng)一確認(rèn)并傳輸?shù)阶詣?dòng)化系統(tǒng)中。 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。 SIMATIC WinCC 不僅捕捉過(guò)程消息和本地事件，而且將這些內(nèi)容存入瞬時(shí)或連續(xù)的檔案庫(kù)中，并在需要時(shí)有選擇地提取它們以供使用──通過(guò)聲音、影像序列或直接由報(bào)警轉(zhuǎn)移到相關(guān)的過(guò)程畫面。_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(shí)將報(bào)告給操作員。多層顯示包括總貌顯示（區(qū)級(jí)顯示）、成組顯示和回路顯示。 ? WinCC 為用戶提供了豐富的圖形和儀表符號(hào)圖庫(kù)，用戶還可以建立自定義的新圖庫(kù)，新建的圖庫(kù)可以被存儲(chǔ)和檢索。更進(jìn)一步，集成的OPC(OLE_for_process_control)服務(wù)器使得過(guò)程數(shù)據(jù)可由其它應(yīng)用程序 (OPC 客戶機(jī) )訪問(wèn)。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(shí)可通過(guò) DDE裝載過(guò)程數(shù)據(jù)。 技術(shù)方案 第 23 頁(yè) 共 97 頁(yè) ? 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。 ? 數(shù)據(jù)處理 對(duì)圖形對(duì)象的動(dòng)作使用 C語(yǔ)言及 C編譯器進(jìn)行編輯。 ? 變量存檔 接收、記錄和壓縮測(cè)量值，用于曲線和圖表顯示及進(jìn)一步的編輯功能。 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(guò)圖形對(duì)象進(jìn)行操作，圖形對(duì)象具有動(dòng)態(tài)屬性并可對(duì)屬性進(jìn)行在線組態(tài)。 WinCC 是一個(gè)強(qiáng)大的全面開放的監(jiān)控系統(tǒng)，既可以用來(lái)完成小規(guī)模的簡(jiǎn)單的過(guò)程監(jiān)控應(yīng)用，也可以用來(lái)完成復(fù)雜的應(yīng)用，最多可管理 64K 個(gè)外部標(biāo)簽。 技術(shù)方案 第 22 頁(yè) 共 97 頁(yè) WinCC 是西門子公司在自動(dòng)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。通過(guò)與 ActiveX 單元的連接，功能擴(kuò)展不受限制。它不僅對(duì)現(xiàn)有的西門子控制器全兼容，對(duì)許多廠家生產(chǎn)的控制系統(tǒng)，也能作到無(wú)需驅(qū)動(dòng)的接入。 軟件 今后隨著煤礦開采，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)不斷升級(jí)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。 1臺(tái)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(guò)專門培訓(xùn)過(guò)的工程師操 作。 硬件 2臺(tái)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(gè) 操作員 站，各個(gè) 操作員 站對(duì)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)。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。 由此可見(jiàn)未來(lái)的 XX 煤礦 煤 礦將形成一個(gè)全礦井上、井下統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)監(jiān)控制網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，使 XX 煤礦 煤 礦建成為全國(guó)領(lǐng)先的現(xiàn)代化、信息化的煤礦即（ E煤礦）。 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 井下控制子 系統(tǒng)設(shè)計(jì)以 PROFIBUS 光纖 網(wǎng)絡(luò)為主要控制網(wǎng)絡(luò)，形成西門子PROFIBUS 現(xiàn)場(chǎng)總線的井下控制系統(tǒng) ，實(shí)現(xiàn)井下安全、生產(chǎn)過(guò)程控制自動(dòng)化。 工業(yè) 100M 以太網(wǎng)上設(shè)計(jì)的全礦子系統(tǒng)接入點(diǎn)將由西門子工業(yè)交換機(jī) OSM 和S7400H 控制器組成， S7400H 控制器將起到路由器和 PROFIBUS 協(xié)議接入作用。服務(wù)器上的重要?dú)v史信息能夠保留一年或更長(zhǎng)時(shí)間。如果在使用過(guò)程中有光纖網(wǎng)絡(luò)斷開，網(wǎng)絡(luò)也能照常工作，而且系統(tǒng)能及時(shí)診斷出故障點(diǎn)以便維修。原則上每一臺(tái)操作員站均可以調(diào)用、操控全礦所有被控系統(tǒng)，但我們將為每一臺(tái)操作員站設(shè)置其監(jiān)測(cè)與控制工作權(quán)限，以提高系統(tǒng)的可靠性。 技術(shù)方案 第 18 頁(yè) 共 97 頁(yè) 管理以太網(wǎng)設(shè)計(jì) XX 煤礦 煤 礦地面綜合調(diào)度控制中心 由六臺(tái)操作員站組成， 分別完成以下系統(tǒng)的監(jiān)控：束管監(jiān)控系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)；主運(yùn)輸三遙監(jiān)控系統(tǒng)；通風(fēng)機(jī)三遙監(jiān)控系統(tǒng)；排水三遙監(jiān)控系統(tǒng)；供電三遙監(jiān)控系統(tǒng)；其他系統(tǒng)（如煤流計(jì)量等）。 井下控制子系統(tǒng)設(shè)計(jì)以 PROFIBUS 環(huán)型光纖 網(wǎng)絡(luò)為主要控制網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)井下安全生產(chǎn)過(guò)程控制自動(dòng)化。 XX 煤礦 煤 礦地面控制系統(tǒng)即井上部分，建立 100M 西門子工業(yè)以太網(wǎng)，并作為全礦主干網(wǎng)，主干網(wǎng)通過(guò)西門子工業(yè)級(jí)交換機(jī) OSM為全礦各個(gè)子系統(tǒng)提供方面靈活的工業(yè)以太網(wǎng)接口（接口由西門子 OSM 和 S7400H 組成）， XX 煤礦 煤礦地面、井下子系統(tǒng)均可以方便加入。如圖 21 所示。 綜合傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)設(shè)計(jì)方案 根據(jù) XX 煤礦 煤礦信息化建設(shè) 的要求，我們?yōu)?XX 煤礦 煤礦 設(shè)計(jì)三層網(wǎng)絡(luò)，分為管理系統(tǒng) PC Inter 網(wǎng)、地面 100M 工業(yè)以太主干網(wǎng)、井下西門子 PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線主干網(wǎng)。 ITP 標(biāo)準(zhǔn)電纜，是預(yù)裝有 SubD連接器的電纜，作為一種牢固的連接方法，用于通訊站和網(wǎng)絡(luò)部件的直接連接，電纜長(zhǎng)度最大可以達(dá)到 100m。高速以太網(wǎng)，與一般的以太網(wǎng)相比，擴(kuò)大了可連接的終端數(shù)；提高了數(shù)據(jù)的吞吐 量，因此提高了網(wǎng)絡(luò)的性能；可以方便地實(shí)現(xiàn) 50 個(gè) OSM 和全部擴(kuò)展 150Km 的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，不 技術(shù)方案 第 17 頁(yè) 共 97 頁(yè) 會(huì)影響信號(hào)傳輸時(shí)間；全雙工運(yùn)行方式，使得數(shù)據(jù)的吞吐量，比網(wǎng)絡(luò)額定的傳輸率大一倍，對(duì)一般以太網(wǎng)為 20M 位 /秒，對(duì)快速以太網(wǎng)為 200M 位 /秒。 西門子工業(yè)以太網(wǎng) 西門子以太網(wǎng)基于區(qū)域和單元聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)思路，符合 和 u國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò) DP/PA 耦合器，將 PROFIBUSDP 和 PROFIBUSPA 有機(jī)地聯(lián)在一起，從而構(gòu)成了完整的 PROFIBUS 過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線體系。 PROFIBUSPA的技術(shù)使得現(xiàn)場(chǎng)變送器或其他現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備如執(zhí)行機(jī)構(gòu)等可以以總線方式連接。 PROFIBUSDP的技術(shù)性能使它可以應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化的一切領(lǐng)域。 PROFIBUS 支持來(lái)自 250 多個(gè)儀表廠商的 1500 多種設(shè)備，這些設(shè)備的互操作性在上述應(yīng)用中得到了驗(yàn)證。多年來(lái)， PROFIBUS 風(fēng)靡全球，成功地應(yīng)用于制造業(yè)、樓宇、過(guò)程自動(dòng)化和電站自動(dòng)化等領(lǐng)域，近幾年在我國(guó)煤礦井下已得到應(yīng)用。 OLM（光纖鏈路模塊）采用混合技術(shù)（電氣和光學(xué)傳輸方法），有可能達(dá)到最佳的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（線性、環(huán)形、星形）；用冗余配置的電源和電纜可達(dá)到高的可用性；可在很 長(zhǎng)距離內(nèi)傳輸信號(hào)；有中繼器功能。 PROFIBUS 有三種類型：即 FMS、 DP 和 PA。 PROFIBUSFMS，通用的解決方案，用于工業(yè)通訊中現(xiàn)場(chǎng)層和單元層的通訊任務(wù)； PROFIBUSDP，這個(gè)速度優(yōu)化的版本，專門用于自動(dòng)化系統(tǒng)和分布式 I/O 站以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的通訊，特點(diǎn)是，最小化的響應(yīng)時(shí)間，和高抗干擾度； PROFIBUSPA用于過(guò)程自動(dòng)化， 將自動(dòng)化系統(tǒng)和過(guò)程控制系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 如 :壓力、溫度和液位變送器等連接起來(lái) ,代替了 4～ 20mA 模擬信號(hào)傳輸技術(shù) ,大大提高了系統(tǒng)功能和安全可靠性 。 PROFIBUS 定義串行現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的功能特性，可以將較低層的分布式自動(dòng)化設(shè)備聯(lián)網(wǎng)到中高層（單元層）來(lái)。 西門子全集成網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái) 現(xiàn)場(chǎng)總線 生產(chǎn)線自動(dòng)化控制系統(tǒng) (CIPS)在過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)級(jí)需要一個(gè)強(qiáng)有力、開放和穩(wěn)定可靠的過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)。 技術(shù)方案 第 15 頁(yè) 共 97 頁(yè) 第三章、 XX 煤礦 煤礦一期子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1． XX 煤礦 煤礦信息化建設(shè)綜合傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺(tái) 煤礦 煤礦信息化建設(shè)需求分析 根據(jù) “信息化建設(shè)要先行并統(tǒng)領(lǐng) XX煤礦 煤礦建設(shè)全過(guò)程 ” 的 要求，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的 高度集成和信息的高度共享的目標(biāo)。下面是我們挑選的其中幾例。 在這一點(diǎn)上 ，目前只有 PROFIBUS 能實(shí)現(xiàn) ，而其它類型的現(xiàn)場(chǎng)總線，由于其技術(shù)上的局限性，只能實(shí)現(xiàn) PROFIBUS 的部分功能。 PROFIBUSPA 同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)變送器或其他現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備如執(zhí)行機(jī)構(gòu)等的供電和信號(hào)傳輸。除了安裝簡(jiǎn)單外， 它有很高的傳輸速率（可達(dá) 12Mbits/s） ，多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（總線型、星型、環(huán)型）以及可選的光纖雙環(huán)冗余。 與常規(guī)技術(shù)相比，使用 PROFIBUS 工業(yè)過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)可以使硬件（其中包括電纜）、工程設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試和維修費(fèi)用節(jié)省 40%以上 。 PROFIBUSFMS， 通用的解決方案，用于工業(yè)通訊中現(xiàn)場(chǎng)層和單元層的通訊任務(wù)。 PROFIBUS 定義串行現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的功能特性，可以將較低層的分布式自動(dòng)化設(shè)備聯(lián)網(wǎng)到中高層（單元層）來(lái)。 工業(yè)以太網(wǎng)每段網(wǎng)站可連接 100 個(gè)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)最多可達(dá) 1024 個(gè)。系統(tǒng)應(yīng)具有較強(qiáng)的身份認(rèn)證、授權(quán)、加密等機(jī)制、完善全面的事件日志、數(shù)據(jù)備份和病毒防護(hù)功能。降低用戶用于培訓(xùn)的費(fèi)用。 集成化的編程組態(tài) 實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)、編程、硬件組態(tài)、測(cè)試到操作診斷和遠(yuǎn)程維護(hù)的全過(guò)程組態(tài)應(yīng)用。這樣就大大提高了工程效率 。 統(tǒng)一的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù) 在集成化的數(shù)據(jù)管理中，數(shù)據(jù)一旦被輸入，在整個(gè)系統(tǒng)中都可以使用。 技術(shù)方案 第 11 頁(yè) 共 97 頁(yè) 實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)集成 以信息集成平臺(tái)為核心，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流在企業(yè)統(tǒng)一信息平臺(tái)上集成起來(lái)，同時(shí)，針對(duì)統(tǒng)一信息平臺(tái)開發(fā)各種綜合應(yīng)用，形成集成化、網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用。通過(guò)對(duì)上層應(yīng)用服務(wù)的請(qǐng)求，調(diào)度下層業(yè)務(wù)邏輯及其相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的資源，完成以事件為驅(qū)動(dòng)的工作流和數(shù)據(jù)流的運(yùn)行。 應(yīng)用系統(tǒng)采用當(dāng)前公認(rèn)的具有先進(jìn)技術(shù)理念 的 三層或多層架構(gòu)。 如地測(cè)信息系統(tǒng)、礦壓觀測(cè)、通風(fēng)模擬系統(tǒng)。 異構(gòu)系統(tǒng)的互聯(lián)互通 本設(shè)計(jì)方案分別在網(wǎng)絡(luò)級(jí)和串口級(jí)提供了多種符合國(guó)際主流標(biāo)準(zhǔn)的接口方式，便于各種子系統(tǒng)的接入，實(shí)現(xiàn)最大限度的信息共享。在物理上和邏輯上考慮到傳輸信道、管控服務(wù)器、調(diào)度主機(jī)、供電電源的冗余，確保傳輸通路、數(shù)據(jù)服務(wù)、監(jiān)控工作站、供電電源的安全可靠。 采用了環(huán)網(wǎng)冗余技術(shù)