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网络信息技术在晓南矿选煤厂集中控制系统改造中的应用 　　摘 要：现代化选煤厂应基于通讯技术、计算机技术、信息处理技术、多模式人机交互技术等，建立以网络为支撑，信息管理为核心，监控与管理实现一体化的以信息技术为手段的集成网络系统。实现集中管理和高层监控，远程诊断和远程维护；提高生产效率和质量控制；资源高度共享；高效营运；推动企业信息化，加快技术进步；增强企业的综合效益和竞争实力。文章介绍了基于信息网络的的集中控制系统的构成、系统功能与作用以及在晓南矿选煤厂的应用实践。 　　关键词：信息；网络；系统设计；系统集成 　　前言 　　晓南矿选煤厂是一座年处理能力220万吨的矿井型选煤厂。有多个生产作业流程，有原煤筛选车间，重介车间，跳汰车间，压滤车间及尾矿水循环利用系统。生产加工工艺繁杂，生产量大，参与生产加工的设备多，车间厂房分布区域大，需要自动化程度高。 　　现有集控系统于2004年11月投入运行，其构成主要包括PLC控制、视频监控、调度通信三大部分，各系统分别独立，各成系统，没有实现系统联动，通信介质采用通信电缆，经常出现通信故障情况，影响生产的正常运行；根据生产需要工艺不断的调整变化，软件、硬件模块已经不能完全适应现有的生产工艺；长时间运行，原有设备元器件不断老化，维护难度和维护成本越来越高，故障率也越来越高，因此，非常有必要对现有集控系统进行升级改造。 　　1 信息网络设计 　　2013年，晓南矿选煤厂与徐州兆恒工控科技有限公司合作，对晓南矿选煤厂集中控制系统进行了网络信息及集中控制系统改造。研究决定将晓南矿选煤厂的网络系统分为三个层次，分别为信息管理网络层、生产调度网络层、现场控制网络层。在这三个层次中建立起完整的控制及管理信息网络，使晓南矿选煤厂形成集设备集中连锁控制、工艺过程参数监视及控制、信息传输及生产信息管理为一体的多功能综合自动化控制体系，使选煤厂生产与管理系统建立在一个高度网络信息化的平台上，是一个多层的网络结构。 　　1.1 信息管理网络层 　　管理信息网络层包括：信息管理服务器、各车间管理计算机、技术组、厂、矿领导等所需管理计算机以及连接这些终端的交换机等。在该网络中，信息管理服务器负责从各个网络终端以及生产调度网络层中获得基础数据，并根据一定的规则对基础数据进行处理、汇总、存储，并生成各种有用报表。该网络中的各个计算机终端，能将各种基础数据汇总到信息管理服务器上，同时，能从信息管理服务器上获得自己需要的信息。 　　1.2 生产调度网络层 　　生产调度网络层包括：环形工业以太网、控制计算机、IP调度计算机、各个远程控制终端、无线通话基站、IP调度管理机、数据归档服务器、视频服务器等。在该网络中，环形工业以太网采用光纤作为传输介质，不受现场各种电磁干扰的影响，最大限度的保证了控制信息的可靠性。生产调度网络的存在，为各种信息的采集和传输提供了一个快速通道。除此之外，该网络具有网络冗余功能，当环形网络中的任何一点断开时，对整个网络的功能没有影响，此时，断网提示能快速的反映到控制计算机上，以便及时发现并进行处理。 　　1.3 现场控制网络层 　　现场控制网络层主要包括：由各个分站向下延伸的PROFIBUS网络、Modbus网络、通用串口网络，或者从工业环网直接向外延伸的各种总线网络。该网络一般采用485通信，传输距离远，抗干扰能力强。这些网络分在各个生产车间，主要负责局部设备的控制和现场数据的采集，如Modbus网络负责电机保护数据采集、变频器参数采集，电度表数据采集，Profibus网络负责变频器参数调节以及变频器参数采集等。它们将采集的数据，通过生产调度网络层，按照指定的协议上传到控制计算机，供生产调度进行参考。 　　2 现场控制系统的设计 　　2.1 PLC硬件设计 　　根据晓南矿选煤厂的特点，采用了集散型控制系统结构模式。主站设在选煤厂集中控制室，分站分别设在筛分车间、重介车间、跳汰车间、压滤车间、煤泥干燥车间、联合泵房等主要生产车间配电室。 　　主站和各个独立分站都采用一套独立的S7-300可编程控制器进行控制。变频器、电机综合保护器、流量计、灰分仪等设备通过PROFIBUS、MODBUS总线与PLC分站通讯，形成完整的通讯网络。 　　2.2 上位机监控软件设计 　　晓南矿选煤厂既有重介选煤，又有跳汰选煤，都通过筛分车间给2个洗煤车间提供生产原料，而2个洗煤车间又有共用生产环节，软件逻辑闭锁关系复杂，在软件设计上，既要保证2个生产环节的顺利进行，又要保证另一个生产环节出现问题而不互相影响。并在设计上做到了以下几点： 　　（1）系统运行中，某台设备发生故障停车时，故障设备沿煤流方向以后设备同时停车，故障设备沿煤流方向前设备延时一段时间顺序停车，如在延时范围内故障