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自动化综放工作面系统构成

2023
06/20
01:51
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一、自动化综放面系统三级构成

系统集成通信网络结构分为三级。

1.信息层

地面设置两台服务器,分别运行系统集成软件和电液控制系统软件。主要功能有:

①从工作面主控计算机采集数据:包括工作面集控信息、采煤机信息、工作面运输设备信息、平巷运输设备信息、电液控制系统信息、泵站信息、负荷中心信息。

②将采集的数据进行集中显示、存储、打印和数据传输。

③远程诊断:对于系统维护者,可以通过地面主机对工作面主机进行远程诊断和参数调整。

④远程控制:可在地面进行工作面设备的顺序启停控制。

⑤OPC接口:提供与第三方集成商的数据交互通道,由第三方对数据进行访问。

2.传输层

本层在平巷控制台和胶带机头各设置一台矿用隔爆型兼本安工业以太环网交换机,两台交换机之间采用两芯光纤传输。胶带机头交换机与设在采区变电所的千兆光纤环网交换机之间采用光缆连接,通过环网与地面主控计算机进行通讯,用来传递井上下的监测控制数据。通讯速率为100/1000Mbps。

3.监控层

在平巷设置一台PM32/ZE/A到井下防爆计算机作为工作面自动化集成主机,通过RS485接口Modbus通讯协议与采煤机、负荷中心、运输设备监测系统、工作面语音通讯控制系统进行数据通讯,获得上述系统信息并控制上述系统;电液控制系统主机和泵站控制系统主机通过平巷以太网交换机与自动化集成主机通讯,实施对泵站和支架的监测与控制;TK200胶带监控系统和TK200工作面监控系统分别采用Modbus/TCP方式接入设在胶带机头和平巷控制台的交换机,实现双向数据交换。

在胶带机头设置一台PM32/ZE/A型井下防爆计算机作为工作面监测计算机,通过胶带机头交换机接入光纤环网,实现对工作面数据的监测显示。

二、系统集成的配套子系统

1.采煤机子系统

①采煤机采用RS485通讯接口通过采煤机动力电缆内的两芯双绞屏蔽通讯线连接到平巷负荷中心内,提供采煤机实时工况的相关数据的数据上传功能。

为了提高传输可靠性,利用电液控制系统的红外线发射接收装置建立备用采煤机数据传输系统,通过采煤机上安装的红外线发射器与采煤机通讯获得采煤机信息并传输到支架上安装的红外线接收器上,由电液控制系统转发采煤机信息到电液控制系统平巷主机。

采用Modbus通讯协议、RS485/RS422接口将数据报文(包括采集数据点的名称、数据点的寄存器地址、数据点的范围、数据点的单位等数据)进行集成并上传。

②在采煤机电控箱内安装一个本安电源模块(输入220V AC,输出12V lA)及四芯钢丝防护电缆,给采煤机位置监测系统的红外线发射装置供电,并和支架上安装的红外线接收装置配套。

2.运输设备集控子系统

运输设备集控子系统包括工作面运输集控子系统和平巷胶带集控子系统,其中某公司的运输设备监测系统和某公司的TK200系统应用较广泛。

在平巷控制台利用一台控制器,采用Modbus通讯协议、RS485/RS422接口将数据报文(包括采集数据点的名称、数据点的寄存器地址、数据点的范围、数据点的单位等)集成并进行上传。

工作面运输设备监测系统采用Modbus通讯协议、RS485/RS422接口将相关数据报文(包括采集数据点的名称、数据点的寄存器地址、数据点的范围、数据点的单位等)集成并进行上传。

胶带集控子系统(TK200)采用Modbus通讯协议、RS485/RS422接口直接接入设在胶带机头的交换机内的Modbus/TCP网桥,将相关数据报文(包括采集数据点的名称、数据点的寄存器地址、数据点的范围、数据点的单位等)集成并进行上传。

3.泵站集控子系统

泵站采用乳化液泵自动化控制箱控制,通过改造可具备以太网接口。通过该接口,可采集泵站出口压力、泵站开停工况、泵站保护信息、乳化液配比浓度、液箱液位等信息。

4.负荷中心

负荷中心提供RS485接口Profibus通信协议进行数据上传。

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