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1、生产系统简介及改造方案

云南省小龙潭煤矿布治坝露天矿区采用先进的斗轮挖掘机连续开采工艺,由48台设备组成表土剥离和采矿生产线,42台设备组成煤炭筛选配合系统又称地面系统。经三、四期改造后,两系统均采用PLC集中监控。矿区另设指挥调度系统,可调度系统各单机。

生产过程中每年有长达8个月的雷雨季节。雷雨常损坏PLC远距离通讯接口乃至模块,造成信息中断,调度人员无法了解现场生产状况,影响生产,急待解决。而与其并设的ASI指挥调度系统却运行正常。

经分析PLC远程通讯采用同轴电缆,抗雷击措施不力。而全数字ASI系列指挥调度系统的信息传输,接口采用三级保护,有效地防止了雷击。系统的控制通过PLC远程与单机间的Peerlink网传递信息和互锁模式,工作可靠,运行正常。

若采用先进的光缆取代同轴电缆作为该系统的通讯载体,可以免除因雷电引起的损坏,但由于矿区地形复杂,该系统距离长、铺设工作量大、费用高、施工存在一定难度。

我们选择现有运行可靠、数字化冗余设计的指挥调度系统为监视信息传输媒体,组成集中监视系统。

2、系统工作原理

调度分机远程采集各个生产线中各类设备的运行状况信息。根据生产管理的需要,对采剥生产线主要生产设备,每台设备取其2个状态信号,对其中的分流设备增加2个现场位置信号;斗轮机、转载机、排土机等移动设备,由于设备经常移动,线路难以保证畅通,不采集其状态信号。对地面生产系统,只采集能反映设备运行的信号,另采集一个反映本系统己准备就绪的信号。每个信号由一对音频电话线传送至调度分机。

地面系统调度分机将采集到的所辖范围内各生产单机的状态信息,采用 FSK(移频键控)技术进行调制后,实时地通过一对音频电话线传送至调度室调度分机,调度室调度分机将本身所采集到的信号与地面系统调度室分机传来的信号组合后,经RS-?232或RS-422串行通讯口实时传送至工控计算机;工控计算机对接收到的信号进行处理后,再将处理过的信号实时传送至显示屏的微电脑控制器,由微电脑控制器驱动显示模块驱动高亮度双基色LED发出不同颜色的光。

假若监视系统中工控计算机未收到下级传来的信号,会自动地向下一级调度分机设备发出请求,要求重发信号。显示屏微电脑控制器具有记忆功能,若出现断电情况,重新得电后,会自动向工控计算机申请重发信息,工控计算机会自动向下级调度分机要求重发信息。

3、软件设计

为便于操作人员掌握和使用,工控计算机采用WindowS98操作系统,应用软件的开发采用Delnhis开发工具,由于数据量不大,采用 Access数据库。根据应用的具体要求,以及对所采集的信息的种类、先后顺序和信息的有效时限等进行分析,对不同的生产设备,采用不同的运算方式:对每台普通生产设备,由于“准备完毕,可以启动”信息是最基本的工作信息,表示该设备要参加系统的工作,而且是首先传送上来的,井且一直保持到不参与工作时为止;“运行”信息是实时地反映设备的实际工作状态;设计时,为可靠地反映实时信息,同时满足要求及为便于系统调度人员观察,采用“准备完毕,可以启动”信息优先原则。

对分流式生产设备,由于比普通生产设备多2个置位信息,并且多回个显示灯,分流到不同的系统,不同的显示灯随信息的不同而发生变化;“准备完毕,可以启动”和“置位信息”在本设备“运行”信息传上来后,仍然存在;“置位信息”是一个非常重要的信息,在软件设计时,考虑为置位优先原则。

考虑到生产实际情况,随着生产规模的不断扩大,生产工艺会发生变化,每个生产系统中设备数量也会发生变化,每台生产单机随生产的需要也会出现信息采集量的变更等,就要求在软件设计中有较强的灵活性,因此对一些可能随生产变化而需要发生改变的参数,采用窗口方式设计,可由监视系统管理人员根据生产的变更进行设定,而不需要更改软件。根据生产变更的可能性,主要设计的可设定参数有如下几类:

1)显示灯设定

2)检测点设定

3)生产单机设定

4)生产设备之间的连锁关系设定

5)生产单机所有者设定

6)作息时间设定

7)可查询每个生产系统的起停机时刻、故障

8)时间、作业时间等等

9)禁止非法进入或修改设定,系统设置了密码保护

10)全局设定

4、结束语

集中监视指挥调度系统投入运行以来,工作正常可靠,证明方案设计合理,系统的软件合理,计算准确,数据查询方便,参数一次设定后无需人员操作。此监视系统在大型露天矿连续开采工艺中使用后,生产效率得到了明显提高,具有在同类场合推广使用的价值。

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