三菱PLC在礦業運輸設備集控系統中的應用

礦業是一個對安全性要求高的行業。瓦斯、礦塵、火災、水災、頂壓等各種安全隱患。嚴重威脅著礦井作業工人的人身安全。

建立礦業安全信息調度系統實現生產自動化已成為我國各個礦業企業迫在眉睫的首要任務。三菱PLC為礦業企業構建一個集生產，安全監控、電力調度、礦區綜合信息電子地圖查詢、生產調度于一體的立體化生產調度系統。

（一）、PLC概述
　　PLC即可編程控制器(Programmable logic Controller),是在繼電器控制和計算機控制的基礎上開發出來的,并逐漸發展成為以微處理器為核心,把自動化技術、計算機技術和通信技術融為一體的新型工業自動控制裝置。具有如下特點。
　　1.高可靠性、準確性
　　可以說,到目前為止沒有任何一種工業控制設備可以達到PLC的可靠性。例如三菱F1,F2系列平均無故障時間可達30萬小時,而A系列的可靠性又比之高幾個數量級。事實上,如果某種控制裝置可以連續運行20年以上不出問題,在當前技術更新瞬息萬變的世界上,則可認為是永遠不會壞的裝置了。三菱公司已宣布,在今后它生產的PLC不再標可靠性這一指標了,因為對于PLC,這一指標已經無意義了。
　　2.編程方便、操作簡單
　　PLC采用與實際電路接線圖非常接近的梯形圖,這種圖形編程方式易懂易編,就是普通的工人,也能在很短的時間內學會使用。
　　從硬件方面來說,無論是接線、配置都極其簡單,只用螺絲刀即可進行全部接線工作。通常經實驗室編程,模擬調試后,在現場很快就能安裝調試成功。
　　3.環境要求低
　　PLC抗粉塵、抗沖擊、抗干擾,適用于惡劣的工業環境。

（二）礦業生產中系統構成

·生產數據采集

礦業企業現場數據主要有瓦斯濃度、風速、一氧化碳濃度、煙霧、溫度、風量風壓、SO2、粉塵濃度、設備狀態等。ESP-iSYS實時數據庫通過DDE、OPC、TCP/IP等豐富通訊協議的數據采集接口進行數據整合，可接入的平臺包括：安全監測監控系統、瓦斯抽放監測系統、主運輸皮帶集中控制系統、礦井主排水自動控制系統、礦井工業電視監控系統、通風自動化控制系統、主副井提升系統、核子秤計量系統、綜采工作面監控制系統、礦井動目標跟蹤系統（單軌吊、卡軌車、人員）、地面篩選集中控制系統、礦井巷道頂板壓力監測系統、地面裝車自動監測系統、掘進工作面自動控制系統、礦井無人值守供電監控系統等。

·安全生產監控

 ESP-iSYS實時數據庫提供了純Web的實時信息應用平臺  ESP-iWeb，零開發，即時實現了對礦業企業基礎生產信息的管理功能，依靠ESP-iWeb強大的二次開發和集成能力，可以特化出適合礦業業務應用模塊。

·礦區總貌圖查詢

通過專題圖形象顯示整個礦區的礦井布置及各個地面車間設備布置情況，利用GIS技術，點擊其中的任何一個礦井或設備，進入礦井或設備的監控畫面，實時顯示礦井或設備的狀態和生產信息。

提供礦區通風、地質、測量、采掘工程、運輸、排水、供電等專題總貌圖。

·礦井人員監控

采集到井下人員的實時信息，經實時數據庫軟件進行處理、分析，

井下每個人員具體位置、方向、時間均得到實時監測、處理、存貯，這樣，管理人員就可以通過ESP-iweb4企業信息管理平臺實時監測流動人員、流動車輛的數量、區域、方向、時間等，為人員、車輛的生

產管理、考勤統計、安全保障提供可靠的依據。

ESP-iWeb

非常方便地實現對各站號、安裝位置、當前狀態、出現故障時時間、各區域內進入的地點/時間等信息的實時監測，可對指定時間、指定分站出現的故障歷史、以及人員經過分站地點的時間進行查詢。

提供人員上下井統計、考勤以及井區報警，并可提供基于可視化的人員和設備實時顯示。

·電力調度監控

ESP-iSYS實時數據庫為用戶提供了開發純B/S HMI的途徑，用戶通過電力調度控件庫根據實際需要在web站點上布置電力調度實時監控畫面，調度人員可以非常方便的在辦公室進行電力調度。

·安全實時監測

依靠ESP-iWeb的功能，完成安全監測數據在各瀏覽終端實時監測顯示，動態曲線顯示，實時數據的聲音、圖形報警，各種監測點定義查詢。具有如下功能：

·各礦監測數據的表格監測顯示；

·各礦監測數據的圖紙實時實地監測顯示；

·各監測點的監測屬性查詢；

·各種監測信息的實時動態報警提示；

·瓦斯監測點的實時值、歷史值和超限報警顯示。

·趨勢分析

提供對所有采集位號的趨勢分析功能，可以按照位號組進行趨勢分析、比對。比如：

通過對已知工作面瓦斯涌出量分析未開采工作面的瓦斯涌出量；

通過日瓦斯涌出量預測礦井年瓦斯涌出量；

礦區各個礦井溫度趨勢分析。

·礦井安全報警

通過采集到瓦斯濃度、風速、一氧化碳濃度、煙霧、溫度、風量風壓，SO2、粉塵濃度以及設備狀態等數據值與報警值進行比較，用彈出方式在桌面提示聲音和圖形報警，同時系統可以擴展短信報警功能，將報警信息以短信的方式傳送到有關人員的手機上。

提供報警歷史查詢、統計和分類功能，并可以道出和打印報警查詢結果。

·安全控制

通過實時數據庫平臺提供的位號反控功能，調度人員可以實現異地、遠程控制及自動斷電，能實現風電瓦斯閉鎖及斷電儀的所有功能。

·化驗室數據錄入

通過ESP-iWeb平臺的人工數據錄入功能，化驗人員可以將礦石的成分，組成等化驗數據錄入到系統中，這樣具有相關權限的用戶可以通過局域網訪問這部分數據，大大擴展了企業存儲生產數據的能力。

·工業視頻監控

基于ESP-iWeb，可以實現無縫集成不同品牌的工業視頻監控系統，在Web站點上呈現出來。企業管理、生產調度人員通過局域網在辦公室里可以非常方便的監控生產作業畫面，

并且可以根據需要調整云臺和攝像設備的焦距，

企業的安全監控得到了空間上的延伸，不再局限于調度室工業電視監控。

3 生產報表生成

系統提供模版化的生產報表自動生成功能，采用實時數據庫平臺提供的ESP-iExcelink報表制作插件來實現。通過該插件可以建立與ESP-iSYS系統的磁盤歷史數據庫中的數據聯系，并把位號數據集成到Excel報表中。此外，該插件還提供了數據統計分析的功能，能計算出最大值、最小值和平均值。通過ESP-iExcelink，用戶可以制作自己的報表，報表模板制作完成后只要上傳即可發布成全企業可訪問的HTML報表，以后就可以根據需要，在任意時間制作報表和瀏覽報表。

根據生產及統計數據，系統可生成班組考核日（月）報、礦井安全監測數據報表、單礦日報表、單礦報警表、全局日報表、全局日報警表等報表，并可以根據需要任意擴展報表模板，生成所需報表。從而實現安全事故上報、瓦斯統計分析和關鍵裝置要害部位統計分析等，為企業決策提供有力的支持。

（三）結束語

礦業生產包括開采、掘進、運輸、通風、安全、排水、供電、洗選等多個環節。在這些環節中,各種監測、監控系統繁多復雜,通過PLC的模塊化、可擴展性和通信聯網功能,將礦井已采用的各自獨立的PLC控制系統通過工業以太網以及協議的轉化集成在同一個數據網絡中,構成三層網絡結構來實現整個礦井的監測、控制利用可編程控制器（PLC）轉化都能夠在同一個系統配合使用,共同組成自動化集控系統。這種集控技術的應用將推動我國煤炭行業更上一個臺階。

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