煤炭综合系统课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,煤矿综合自动化系统,周毅,2011年9月,总纲要,煤矿主要生产工艺,煤矿生产系统、安全系统,业务需求,煤矿综合自动化系统,基本概念,建设内容,关键技术,自动化、信息化、数字化比较,煤矿综合自动化系统解决方案,生产自动化,安全监控,安全生产管理辅助系统,第二部分,煤矿综合自动化系统,一、什么是煤矿综合自动化系统,1.概念,概念提出：煤矿综合自动化又称,CIMAS,（,Computer Integrated Mine Automation System,），基于,CIMS,（,Computer Integrated Manufacturing System,）原理提出；,应用技术：,应用现代电子技术和自动化技术、网络技术及计算机技术等；,功能分析：,实现对矿井生产过程全面监控的系统，把采掘生产设备监控系统、皮带运输监控系统、辅助生产设备监控系统等子系统数据进行集中监控，实现生产及辅助生产各运行参数的统计并上传至矿区办公局域网，这样使得煤矿生产和管理更加科学高效。同时将一些主要生产数据和安全情况向上一级管理部门进行汇报，上一级管理部门可以通过这些数据对煤矿进行远程实时监视。出现紧急情况发出告警信号。,一、什么是煤矿综合自动化系统,1.概念,1,）系统集成：生产控制及检测系统（,采煤工作面、综掘工作面、皮带运输、地面洗选、矿井供电、井下主排水、矿井主通风机等辅助生产系统设备状态数据、工艺参数据；矿井环境监测、束管监测等系统监测数据,）、生产管理系统（,安全管理、生产调度、生产计划组织及机电管理等信息应用系统,）及企业管理信息系统（,办公自动化、财务管理、物资供应管理、人力资源管理、资产管理等,）的集成。,(,生产与管理的集成,),2,）技术及装备：网络、通信、数据库、自动化、信息化以及工业电视等技术及设备。,3,）目标：提高煤矿安全管理能力；实现生产、管理的一体化,(,生产自动化、管理自动化,),一、什么是煤矿综合自动化系统,2、逻辑架构图,一、什么是煤矿综合自动化系统,3.系统分析,三个层次：基础自动化层、数据处理层、业务应用层,安全、生产数据、管理信息集成,综合自动化信息集成平台,二、煤矿综合自动化系统主要内容,煤矿综合自动化系统解决的是安全、生产两大主题，进行科学精细化管理，达到管控一体化。,数据处理,管理、决策,数据,信息,二、煤矿综合自动化系统主要内容,1、基础自动化,矿井生产自动化系统（PCS）,(,1,),综采工作面自动化控制系统；,(,2,),掘进工作面自动控制系统；,(,3,),主运输皮带集中控制系统；,(,4,),矿井主排水自动控制系统；,(,5,),主扇风机自动控制系统；,(,6,),压风机自动控制系统；,(,7,),地面筛选集中控制系统；,(,8,),选煤厂综合自动化；,(,9,),地面,装车自动控制系统；,(,10,),井,下辅助运输监控系统,(,11,),矿井主煤流计量系统；,(,12,),矿井供电自动化控制系统等。,安全管理监控系统,（1）矿井巷道顶板压力监测系统；,（2）安全监测监控系统；,（3）人员定位跟踪系统；,（4）矿井安全生产无线监管系统等。,辅助安全监控系统,（1）视频监控系统；,（2）矿井调度通信及井下无线通信系统。,2、煤矿安全生产管理系统MES（业务应用）,3、企业管理、决策系统,（业务应用）,10,2、关键技术,两个网络，一个平台。,1,）两个网络：,工业网络,生产系统设备数据（运行状态、电机温度、轴承温度、振动等）、工艺参数（水位、流量、压力、煤位等）及环境监测数据（安全监测数据、火灾束管监测的数据）的传输通道（,数据传输高速公路,）；,企业信息网,企业实现信息化的物质基础，企业管理相关信息共享，实现企业信息化管理。,11,2,）一个平台：即综合自动化信息集成平台，,类似于物流中心和桥梁。,主要作用：,数据采集：提供统一数据接口、通讯协议，采集一线生产数据；,数据存储、分析,：将数据分类存储，加以分析；,（物流中心）,远程监控：利用组态软件，开发人机界面（,HMI,），远程监测监控设备状况及生产状态；监测环境状态；异常情况报警；,生产管理系统应用：利用采集到的数据，结合安全、生产管理模式，开发生产管理系统；,信息化数据来源：为企业管理系统提供数据源。,（桥梁）,2、关键技术,12,井下设备要取得煤安标志（,MA,）及矿用防爆证书,3、装备要求,13,三、综合自动化网络,1、工业控制网络,现场总线Profibus、ControlNet；,工业以太网赫斯曼、西门子、MOXA等提供解决方案。（常用的）,14,1、工业控制网络,拓扑结构图,15,1、工业控制网络,环网：井上、井下2个环网；,冗余：2台核心交换机，冗余热备份；链路冗余、服务器冗余、工作站冗余；,设备：,网络交换机；,服务器；,工作站。,16,1、工业控制网络,网络安全规划：,网络安全设备；防火墙或网闸，网络数据流量控制；,通信线路安全；,网络防病毒。,企业信息管理网络平台,网络安全设备,调度中心千兆路由环网冗余,冗余链路,冗余链路,服务器群,数据采集服务器冗余热备,6,、设备安全设置,7,、网络安全策略,各监控子系统等操作站、控制主机,2,、防,/,杀病毒,3,、数据安全控制,4,、系统漏洞扫描,5,、系统补丁分析,1,、防攻击、防病毒、准入控制,企业,Intranet,网络,17,2、企业信息化网络,企业信息化网络，局域网；煤矿实现信息化物质基础。,销售信息、物资采购信息和库存信息、财务管理信息、生产调度信息、安全管理信息、企业接入煤矿集团中心及Internet上网业务为核心的企业计算机管理信息化系统提供硬件传输平台。,18,2、企业信息化网络,拓扑结构图,19,2、企业信息化网络,网络结构：星型结构；,三层架构：接入层、汇聚层、核心层；,服务器及存储。,网络安全规划,20,3、两个网络互连,21,四、综合自动化信息集成平台,数据集成的业务需求,数据集成的技术需求,“,数出一门”保证数据的有效性和一致性,不同业务和系统间能够实时的交换和共享数据,汇总、分析和展示企业历史的业务数据,从管理角度，透明底层的数据，监督数据的准确性,从管理角度，规范业务的数据流程,提供统一的数据发布平台,提供统一的生产过程数据与管理信息的数据集成平台,关系数据库和实时数据库的数据整合,22,1、架构,架构图,23,2、平台构成,基于工业组态软件平台（实时历史数据库），结合矿井具体情况而开发。,数据采集,监控组态,实时历史数据库,WEB客户端,24,3、平台特点,集成性：,实现不同应用系统之间的数据共享和应用集成。,开放性：提供,DDE,、,ODBC,、,Web,、,OPC,等标准接接口，实现了生产数据与其它应用程序、,Internet/Intranet,的连接，为应用开发提供了统一的系统资源和共享资源。,透明性：,易于操作，便于修改与调试。,功能多效性：,提供了共享的数据管理、数据服务和网络通信等功能。,25,五、综合自动化系统通讯接口及协议规划,物理层,硬件设备层,通过加装以太网卡或转换接口卡来支持以太网标准和,TCP/IP,协议,目前煤炭行业自动化控制系统常用的物理接口类型如下表,26,五、综合自动化系统通讯接口及协议规划,协议层,软件层,根据不同的协议，配置相应的数采接口程序进行数据的采集，然后存储在统一的数据平台,目前煤炭行业自动化控制系统常用的软件协议如下表,27,五、综合自动化系统通讯接口及协议规划,几种数据采集的标准接口,28,五、综合自动化系统通讯接口及协议规划,子系统接入硬件要求,原则上各子系统的接入应都从,PLC,直接接入工业以太环网,采用,PLC,方式接入时,PLC,控制器采用国际知名的主流设备,PLC,具备支持以太网的模块,采用上位机接入方式时,上位机要求预留接入以太网或其他通