技术

三菱PLC在矿业运输设备集控系统中的应用

矿业是一个对安全性要求高的行业。瓦斯、矿尘、火灾、水灾、顶压等各种安全隐患。严重威胁着矿井作业工人的人身安全。

建立矿业安全信息调度系统实现生产自动化已成为我国各个矿业企业迫在眉睫的首要任务。三菱PLC为矿业企业构建一个集生产，安全监控、电力调度、矿区综合信息电子地图查询、生产调度于一体的立体化生产调度系统。

（一）、PLC概述
　　PLC即可编程控制器(Programmable logic Controller),是在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来的,并逐渐发展成为以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术和通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。具有如下特点。
　　1.高可靠性、准确性
　　可以说,到目前为止没有任何一种工业控制设备可以达到PLC的可靠性。例如三菱F1,F2系列平均无故障时间可达30万小时,而A系列的可靠性又比之高几个数量级。事实上,如果某种控制装置可以连续运行20年以上不出问题,在当前技术更新瞬息万变的世界上,则可认为是永远不会坏的装置了。三菱公司已宣布,在今后它生产的PLC不再标可靠性这一指标了,因为对于PLC,这一指标已经无意义了。
　　2.编程方便、操作简单
　　PLC采用与实际电路接线图非常接近的梯形图,这种图形编程方式易懂易编,就是普通的工人,也能在很短的时间内学会使用。
　　从硬件方面来说,无论是接线、配置都极其简单,只用螺丝刀即可进行全部接线工作。通常经实验室编程,模拟调试后,在现场很快就能安装调试成功。
　　3.环境要求低
　　PLC抗粉尘、抗冲击、抗干扰,适用于恶劣的工业环境。

（二）矿业生产中系统构成

·生产数据采集

矿业企业现场数据主要有瓦斯浓度、风速、一氧化碳浓度、烟雾、温度、风量风压、SO2、粉尘浓度、设备状态等。ESP-iSYS实时数据库通过DDE、OPC、TCP/IP等丰富通讯协议的数据采集接口进行数据整合，可接入的平台包括：安全监测监控系统、瓦斯抽放监测系统、主运输皮带集中控制系统、矿井主排水自动控制系统、矿井工业电视监控系统、通风自动化控制系统、主副井提升系统、核子秤计量系统、综采工作面监控制系统、矿井动目标跟踪系统（单轨吊、卡轨车、人员）、地面筛选集中控制系统、矿井巷道顶板压力监测系统、地面装车自动监测系统、掘进工作面自动控制系统、矿井无人值守供电监控系统等。

·安全生产监控

 ESP-iSYS实时数据库提供了纯Web的实时信息应用平台  ESP-iWeb，零开发，即时实现了对矿业企业基础生产信息的管理功能，依靠ESP-iWeb强大的二次开发和集成能力，可以特化出适合矿业业务应用模块。

·矿区总貌图查询

通过专题图形象显示整个矿区的矿井布置及各个地面车间设备布置情况，利用GIS技术，点击其中的任何一个矿井或设备，进入矿井或设备的监控画面，实时显示矿井或设备的状态和生产信息。

提供矿区通风、地质、测量、采掘工程、运输、排水、供电等专题总貌图。

·矿井人员监控

采集到井下人员的实时信息，经实时数据库软件进行处理、分析，

井下每个人员具体位置、方向、时间均得到实时监测、处理、存贮，这样，管理人员就可以通过ESP-iweb4企业信息管理平台实时监测流动人员、流动车辆的数量、区域、方向、时间等，为人员、车辆的生

产管理、考勤统计、安全保障提供可靠的依据。

ESP-iWeb

非常方便地实现对各站号、安装位置、当前状态、出现故障时时间、各区域内进入的地点/时间等信息的实时监测，可对指定时间、指定分站出现的故障历史、以及人员经过分站地点的时间进行查询。

提供人员上下井统计、考勤以及井区报警，并可提供基于可视化的人员和设备实时显示。

·电力调度监控

ESP-iSYS实时数据库为用户提供了开发纯B/S HMI的途径，用户通过电力调度控件库根据实际需要在web站点上布置电力调度实时监控画面，调度人员可以非常方便的在办公室进行电力调度。

·安全实时监测

依靠ESP-iWeb的功能，完成安全监测数据在各浏览终端实时监测显示，动态曲线显示，实时数据的声音、图形报警，各种监测点定义查询。具有如下功能：

·各矿监测数据的表格监测显示；

·各矿监测数据的图纸实时实地监测显示；

·各监测点的监测属性查询；

·各种监测信息的实时动态报警提示；

·瓦斯监测点的实时值、历史值和超限报警显示。

·趋势分析

提供对所有采集位号的趋势分析功能，可以按照位号组进行趋势分析、比对。比如：

通过对已知工作面瓦斯涌出量分析未开采工作面的瓦斯涌出量；

通过日瓦斯涌出量预测矿井年瓦斯涌出量；

矿区各个矿井温度趋势分析。

·矿井安全报警

通过采集到瓦斯浓度、风速、一氧化碳浓度、烟雾、温度、风量风压，SO2、粉尘浓度以及设备状态等数据值与报警值进行比较，用弹出方式在桌面提示声音和图形报警，同时系统可以扩展短信报警功能，将报警信息以短信的方式传送到有关人员的手机上。

提供报警历史查询、统计和分类功能，并可以道出和打印报警查询结果。

·安全控制

通过实时数据库平台提供的位号反控功能，调度人员可以实现异地、远程控制及自动断电，能实现风电瓦斯闭锁及断电仪的所有功能。

·化验室数据录入

通过ESP-iWeb平台的人工数据录入功能，化验人员可以将矿石的成分，组成等化验数据录入到系统中，这样具有相关权限的用户可以通过局域网访问这部分数据，大大扩展了企业存储生产数据的能力。

·工业视频监控

基于ESP-iWeb，可以实现无缝集成不同品牌的工业视频监控系统，在Web站点上呈现出来。企业管理、生产调度人员通过局域网在办公室里可以非常方便的监控生产作业画面，

并且可以根据需要调整云台和摄像设备的焦距，

企业的安全监控得到了空间上的延伸，不再局限于调度室工业电视监控。

3 生产报表生成

系统提供模版化的生产报表自动生成功能，采用实时数据库平台提供的ESP-iExcelink报表制作插件来实现。通过该插件可以建立与ESP-iSYS系统的磁盘历史数据库中的数据联系，并把位号数据集成到Excel报表中。此外，该插件还提供了数据统计分析的功能，能计算出最大值、最小值和平均值。通过ESP-iExcelink，用户可以制作自己的报表，报表模板制作完成后只要上传即可发布成全企业可访问的HTML报表，以后就可以根据需要，在任意时间制作报表和浏览报表。

根据生产及统计数据，系统可生成班组考核日（月）报、矿井安全监测数据报表、单矿日报表、单矿报警表、全局日报表、全局日报警表等报表，并可以根据需要任意扩展报表模板，生成所需报表。从而实现安全事故上报、瓦斯统计分析和关键装置要害部位统计分析等，为企业决策提供有力的支持。

（三）结束语

矿业生产包括开采、掘进、运输、通风、安全、排水、供电、洗选等多个环节。在这些环节中,各种监测、监控系统繁多复杂,通过PLC的模块化、可扩展性和通信联网功能,将矿井已采用的各自独立的PLC控制系统通过工业以太网以及协议的转化集成在同一个数据网络中,构成三层网络结构来实现整个矿井的监测、控制利用可编程控制器（PLC）转化都能够在同一个系统配合使用,共同组成自动化集控系统。这种集控技术的应用将推动我国煤炭行业更上一个台阶。

本文由深圳市聚川设备有限公司（juchuan18)整理发布