会宝岭选矿厂集中控制技术方案

1、临沂矿业集团有限责任公司会宝岭铁矿选矿厂集中控制系统技术方案 江苏科技大学技术转移中心联系人：庞科-mailjskd1963 电 话：051184406923-801传 真：051184490228地 址：江苏省镇江市梦溪路2号邮 编：212003目 录 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc280434424 第一章 总则 PAGEREF _Toc280434424 h 4 HYPERLINK l _Toc280434425 1概述 PAGEREF _Toc280434425 h 4 HYPERLINK l _Toc280434426 2.

2、 产品所遵循的现行国家和行业标准 PAGEREF _Toc280434426 h 4 HYPERLINK l _Toc280434427 3. 产品使用环境条件 PAGEREF _Toc280434427 h 5 HYPERLINK l _Toc280434428 第二章 集中控制系统技术方案 PAGEREF _Toc280434428 h 6 HYPERLINK l _Toc280434429 1系统总体原则 PAGEREF _Toc280434429 h 6 HYPERLINK l _Toc280434430 2选矿厂自动化控制系统 PAGEREF _Toc280434430 h 6 HY

3、PERLINK l _Toc280434431 3. 集控系统的功能 PAGEREF _Toc280434431 h 8 HYPERLINK l _Toc280434432 4. 上位监控及PLC控制的内容 PAGEREF _Toc280434432 h 9 HYPERLINK l _Toc280434433 5. 系统的抗干扰措施 PAGEREF _Toc280434433 h 12 HYPERLINK l _Toc280434434 第三章 设备主要技术性能、规格、参数的描述 PAGEREF _Toc280434434 h 13 HYPERLINK l _Toc280434435 1. 系

4、统硬件配置 PAGEREF _Toc280434435 h 13 HYPERLINK l _Toc280434436 2. 软件配置 PAGEREF _Toc280434436 h 15 HYPERLINK l _Toc280434437 3. PLC主站 PAGEREF _Toc280434437 h 18 HYPERLINK l _Toc280434438 4. PLC远程I/O子站 PAGEREF _Toc280434438 h 19 HYPERLINK l _Toc280434439 5. 就地控制箱 PAGEREF _Toc280434439 h 20 HYPERLINK l _To

5、c280434440 6. 外围有源（无源）开关 PAGEREF _Toc280434440 h 20 HYPERLINK l _Toc280434441 第三章 需求一览表 PAGEREF _Toc280434441 h 22 HYPERLINK l _Toc280434442 1中央控制室 PAGEREF _Toc280434442 h 22 HYPERLINK l _Toc280434443 2筛分与预选厂房分站 PAGEREF _Toc280434443 h 22 HYPERLINK l _Toc280434444 3中细碎厂房分站 PAGEREF _Toc280434444 h 23

6、 HYPERLINK l _Toc280434445 4现场控制设备 PAGEREF _Toc280434445 h 24 HYPERLINK l _Toc280434446 5线缆及辅助材料 PAGEREF _Toc280434446 h 25 HYPERLINK l _Toc280434447 第四章 技术资料及交付进度 PAGEREF _Toc280434447 h 26 HYPERLINK l _Toc280434448 1. 一般要求 PAGEREF _Toc280434448 h 26 HYPERLINK l _Toc280434449 2. 资料提交的基本要求 PAGEREF _

7、Toc280434449 h 26 HYPERLINK l _Toc280434450 3用户资料 PAGEREF _Toc280434450 h 27 HYPERLINK l _Toc280434451 第五章 选矿厂自动化控制系统的保障 PAGEREF _Toc280434451 h 27 HYPERLINK l _Toc280434452 1工程组织计划 PAGEREF _Toc280434452 h 27 HYPERLINK l _Toc280434453 2. 系统维保计划 PAGEREF _Toc280434453 h 28 HYPERLINK l _Toc280434454 3.

8、 售后服务承诺 PAGEREF _Toc280434454 h 29 HYPERLINK l _Toc280434455 4. 用户培训计划 PAGEREF _Toc280434455 h 30第一章 总则本方案适用于临沂矿业集团会宝岭铁矿选矿厂计算机集中控制系统及相关的测量仪表。1概述会宝岭选矿厂计算机集中控制系统技术方案依据中国恩菲工程公司会宝岭铁矿采选工程所提供的相关技术资料，综合考虑了会宝岭选矿厂工程的具体特点，结合我中心在国内洗(选)煤行业和选矿厂所完成的大中小型控制系统工程设计与集成中大量的实践经验，对会宝岭选矿厂集中控制系统作了全面的分析，采用当今国际先进的可编程控制技术（PLC

9、）、计算机技术、检测技术和网络通信技术，选择领先的且经过工业运行验证的自动化设备，并遵照国家及国际相关标准，做出了适合会宝岭选矿厂集中监控系统的一整套性价比较好的技术方案。本技术方案包括使用条件及其成套设备的功能设计、结构、性能、包装运输、软件编程调试、系统总体水平、技术要求、质量保证、技术配合、售后服务、人员培训、安装调试和试验等方面的技术要求。2. 产品所遵循的现行国家和行业标准煤矿安全规程2001版。煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求MT209。煤矿用带式输送机监控系统MT571.1煤矿用带式输送机电控装置MT817煤矿用带式输送机保护装置技术条件MT872工业与民用通用设备

10、电力装置设计规范（GB50055-93）。电力装置的继电保护和自动化装置设计规范（GB50062-92）。电气装置的安装工程签署、柜及二次开发回路施工及验收规范（GB50171-92）。电气装置的安装工程接地装置施工及验收规范（GB50169-92）。电气装置的安装工程电缆线路施工及验收规范（GB50168-92）。工业自动化仪表工程施工及验收规范（GBJ66-84）。电气装置安装工程电气设备交接试验施工及验收规范（GB50150-92）。数据通讯基本型控制规程（GB3453）静态继电器及保护装置的电气干扰试验（GB6121）。电工成套装置中的指示灯和按按钮的颜色（GB4025）。爆炸和火灾危

11、险环境电力装置设计规范（GB50058）。低压成套开关设备和控制设备(IEC439-1)微机线路保护装置通用技术条件(GB 15145-1994)电工电子产品基本环境试验规程 试验A：低温实验方法(GB 2423.1-1989)电工电子产品基本环境试验规程 试验B：高温实验方法(GB 2423.2-1989)电工电子产品基本环境试验规程 试验C：设备用恒定湿热试验方法(GB 2423.9-1989)GB4728.7-84开关、控制和保护装置GB4728.9-85电信：交换和外围设备GB/T 2681-81电工成套装置中的导线颜色GB/T 37971989电控设备 第2部分 装有电子器件的电控设

12、备GB/T 9813-2000 微型计算机通用规范计算站场地技术条件 (GB 2887-89)计算站产地安全要求 (GB 9361-88)3. 产品使用环境条件2.1 周围空气温度： 最高气温：40 最低气温：25 2.2 海拔： 不超过2000m ； 2.3 环境湿度： 月平均值不大于 90% ； 日平均值不大于 95% ； 2.4 安装地点的倾斜度：不大于 32.5 周围空气没有可燃性气体、水蒸气等明显污染，安装地点无剧烈振动。 第二章 集中控制系统技术方案1系统总体原则“先进、实用、经济”为系统总体原则，实现技术先进、性能安全可靠、配置合理，并确保设备和人身安全。系统总体原则为“性能可靠

13、、技术先进、功能齐全、配置合理，并确保设备和人身安全”，并满足系统实时性、开放性、互换性、可用性、易操作性、易维护性的要求。系统总体原则：采用先进可靠的技术和设备，确保系统的功能、性能方面居国内同行业先进水平。系统软件和硬件配置及系统结构具有前瞻性，为今后提高、完善现有系统留有扩展容量和余地。系统操作简单、维护方便、设备性能可靠，软件人机界面友好，便于操作。坚持控制与管理一体化，系统能与上级调度管理系统实行无缝连接，实现数据资源共享。根据部颁选煤厂集控装置选择的技术规定的要求,本厂集控装置按二级装备水平配置。根据工艺流程设备的布置方案,在集控室内,对工艺系统设备实现集中联锁控制，以及监控全厂所

14、有工艺机械设备的运行状况。集控设备的控制方式采用集中联锁和就地解锁两种控制方式。且此两种控制方式可灵活地转换,在转换过程中不影响整个系统的运行。参加集控的工艺机械设备按逆矿料方向延时开车,顺矿料方向延时停车方式进行控制。起停车的延时时间根据工艺设备和电气设备的要求设定。集控信号系统包括起停车预告信号,生产联系信号和事故报警信号,以上信号采用声光信号系统。集控系统是集计算机技术、自动化控制技术、检测技术和通信技术为一体的一种先进的控制技术，其具有结构简洁、层次清晰、灵活性和扩展性强、安全可靠等优点。2选矿厂自动化控制系统本选矿厂根据工艺设计，全厂工艺流程分为矿料粗碎、中细碎、筛分及预选、皮带廊及

15、转运、粉矿仓和废石仓六个部分，除机械自带的控制系统外，系统中其他主要设备全部均纳入集中控制，采用集中（自动、联锁、解锁）和就地（解锁）两种控制方式，两种控制方式可灵活转换，在转换过程中，不影响整个系统设备的运行状态。集中控制方式实现自动、联锁、解锁无扰切换。选矿厂自动化控制系统采用基于TCP/IP工业以太网技术和现场总线技术（PROFIBUS-DP工业现场总线技术），构造一种全新的分布式控制系统体系结构，以实现全厂工艺系统提出的控制要求和管理要求，集成全厂的实时数据和非实时数据，形成本厂综合信息系统的源数据库。在监控中心，通过操作员站对全厂工艺设备的安全运行进行监视、控制，实现工艺过程的自动调

16、节、优化工艺运行方案、以及工艺参数的设定、采集和数据库的建立。系统设计拟遵循经济实用、技术成熟先进、功能完善、性能可靠、控制软件组态灵活、人机介面友好、易于升级、易于扩展、便于操作、易于维护的设计原则。系统通过操作员站可对全厂参加联锁控制的工艺设备，实现逆矿料顺序延时启动，顺矿料顺序延时停车。对工艺系统的安全运行进行监视、控制。优化工艺运行方案，以及工艺参数的设定，原料量、流量、料位、液位等数据的采集和数据库的建立。报警显示、记录和打印，以及班、月报表显示和打印等功能。本系统监控层配置了两台操作员站，一台激光打印机，用于报警、事件、报表打印 ，1台10/100M工业以太网交换机。操作员站用于操

17、作员的监视、操作，具有对系统不同的访问权限，以保证系统的安全。监视层与控制层通过工业以太网联接。整个自动化控制系统分为一个中心控制主站（PLC主站），2个远程数据I/O站、通信网络、就地控制箱和外围有源及无源传感器等组成，如图1所示。（依据现场的实际情况最终确定）。上位机监控和管理站用于整个选矿厂电气设备运行状态的实时监测、远程手动和自动控制以及相关生产数据和报表的生成与管理；PLC主站负责整个厂区电气设备自动化运行的协调、数据和逻辑运算以及与上位机的通信；PLC远程I/O子站负责对设备运行状态和仪器仪表数据的采集及控制，PLC子站分别设置在中细碎厂房和筛分与预选厂房；就地操作箱就近安装在每个

18、自动化设备旁，用于对设备的就地控制和控制方式（手动、自动）的选择；外围传感器包括皮带的运行保护信号、故障信号、料位、流量和液位信号等。3. 集控系统的功能选矿厂采用上位机和PLC组成集散式控制系统，PLC控制系统采用Profibus-DP总线组成数据传输网络，系统的监控范围涵盖整个选矿厂。系统实现的主要功能如下：2.1 系统操作方式系统操作分集控自动、集控手动和就地三种方式。集控和就地可通过每个设备机旁的转换开关进行选择；集控自动和集控手动通过上位进行选择。就地操作当机旁就地操作箱转换开关转到“就地”位置时，操作人员可就地起停单个设备，此时设备之间无任何联锁。就地操作主要用于设备调试时的试运转

19、和检修时设备的起停控制。就地操作为继电器-接触器控制，PLC系统不介入，但设备的运行状态可在上位机的监控中显示。 中控室集控自动/集控手动当机旁就地操作箱转换开关转到“集控”位置时，中控室操作人员可根据需要选择集控自动或集控手动。当选择集控自动操作时，可在上位机上完成“控制流程”选择、“起动预示”、“顺序起停”和“紧急停机”。当选择集控手动操作时，操作人员可对每台单个设备进行远程起停控制，此时设备之间无任何联锁。“控制流程”主要是根据作业内容选择某一控制流程。“紧急停机”是当系统中某一设备出现故障时，PLC控制系统的顺序停车。2.2 检测与控制功能(1) 实时监控中细碎厂房、筛分与预选厂房和粉

20、矿仓内所有设备的控制状态和运行参数，并显示实时和记录数据曲线。(2) 胶带机保护信号的采集，如打滑、跑偏、急停、纵撕等，信号参与设备的紧急停车和闭锁停车。(3)各皮带运输机设有双向跑偏开关，跑偏150时发生告警信号，跑偏300时告警并自动停车。(4) 集控操作模式下起动设备前，由集控中心发30秒预告信号，若现场均满足集控自动起动条件，设备按逆料流顺序自动起动；停止设备时，按顺料流顺序停车。(5) 设备禁启功能。集控操作模式下现场巡查和检修人员不能起动设备，只能停止设备。(6) 可设置设备启动和停车过程中合理的时间间隔(延时)。启动、停车延时可以统设定时间，也可根据矿石在设备上的运行时间不同分别

21、设定几种时间。(7) 运行过程中，系统某一台设备发生故障时，立即发出报警并自动停车，并进行声光提示，其前方(矿石流动上游方向)设备立即停车，后方的设备按一定顺序延时联锁停车。(8) 现场操作箱设起/停车按钮，现场可随时停车。若设备由集控启动，控制系统接到现场停车停号后，可作急停处理，实施故障停车操作；(9)系统可与自动化调度网联网，实现在矿调度室对选矿厂的监控。2.3 圆振动筛加水量自动控制圆振动筛的加水量是根据皮带给矿机变频器控制的频率大小进行调节的，当变频器的频率发生变化时，要相应的调节圆振动筛的加水量。通过控制管道调节阀的开度可控制加水量的大小。由于流量控制是一个大惯性环节，常规的控制难

22、以满足实时性的要求，因此需采用流量的闭环自动控制。圆振动筛加水量自动控制的对象是管道调节阀的开度，皮带给矿机变频器运行的频率为系统的给定值，管道流量作为系统的反馈值，将给定值和反馈值进行比较，其偏差经过PID调节后输出控制调节阀的开度，如图2所示。PLC接收给定值、反馈值，发出调节阀控制信号，给定值和反馈值的格式化、偏差的计算、PID调节控制等功能均由PLC完成。4. 上位监控及PLC控制的内容4.1 上位监控和管理站本站由二台工业控制机和打印机组成，工控机中装有组态软件和管理软件，主要完成一下功能：历史数据的存储和查询功能：以数字显示、模拟仪表、趋势曲线、报表等多种形式显示系统的运行数据，如

23、现场仪器仪表的实时检测值，矿仓料位、泵池液位、矿石输送量等；并将历史数据自动存入数据库长期保存，可以随时查询，保证了数据的真实性、有效性，以方便用户进行数据报表的打印，也为管理部门查看、分析有关数据提供条件；实时报警功能：当运行参数超出设定范围时，以声光和计算机屏幕提示的形式发出报警信号，并且自动记录报警发生的时间，通过数据库可进行查询，为技术人员分析报警原因提供帮助；高高报警情况下自动记录报警发生的时间，并且连锁停车。多种方式的控制功能：通过上位机可实现设备的手动（上位机设有单机启动，让每一台设备单独启动）、自动连锁启动及远程控制等多种控制方式的转换和操作；权限设置：上位机的控制操作通过权限

24、认证，没有通过认证的操作者（通常为两人以上）不能进行任何操作，这样可以有效地避免误操作，造成不必要的损失；报表功能：可自动生成生产报表和故障报表，如按天、周、月的选矿产量报表，主要设备的故障报表等；通讯功能：与下位控制PLC通过以太网通讯，通信采用上位主动方式，上位机定采用系统数据并下传控制指令。4.2 PLC主站PLC控制系统由PLC主站和远程I/O分站组成，主站和分站采用总线结构。主站负责整个选矿厂的工艺流程控制、参数变换、运算处理、以及与上位机的通信等；远程I/O子站就近安装在厂区的不同区域，主要负责设备和仪表的开关量和模拟量信号采集，如运行信号、故障信号、料位信号、液位信号、流量信号等

25、。PLC采用西门子SiemensS7-300系列PLC，S7-300系列PLC为西门子中型PLC，其I/O点数在256点1024点之间，具有逻辑运算、模拟量处理、算术运算、数据传送、数据通信等功能，可完成既有开关量又有模拟量的复杂控制。PLC可适应工业现场十分恶劣的环境，如高温、潮湿、振动、冲击、粉尘和强电磁干扰等，因此其工作的可靠性很高。S7-300的编程软件STEP 7功能强大，使用方便，指令集包含350多条指令。STEP 7通过带标准用户接口的软件工具可为所有的模块设置参数。功能：与远程I/O子站通过Profibus-DP进行通过，采集系统各部分的运行、故障等信号并予以处理；与中控室上位

26、工控机通过以太网进行通信，完成PLC控制系统信息的上传和工控机控制指令的下传；负责整个PLC程序的运行和管理。4.3 PLC远程I/O子站系统共设二个ET200M远程I/O子站，通过Profibus-DP总线与PLC主站连接。二个子站分别位于中细碎厂房和筛分及预选厂房。3.3.1 中细碎厂房远程I/O子站完成中细碎厂房内电气设备的远程控制和信息采集。完成功能：1#-4#缓冲矿仓料位检测；粗碎站受矿仓料位检测；1#、2#粉矿仓料位检测；1#、2#废石仓料位检测；1#-4#皮带给矿机的控制和运行状态检测；1#-4#圆锥破碎机的控制和运行状态检测；喷淋电磁阀控制；1#-4#、6#皮带的控制及运行状态

27、检测；1#-4#、6#皮带输送量检测；1#-4#、6#超速、跑偏、皮带撕裂等故障检测。3.3.2 筛分及预选厂房I/O子站完成筛分及预选厂房内电气设备的远程控制和信息采集。完成功能：1#-4#缓冲矿仓料位检测；1#-4#皮带给矿机的控制和运行状态检测；1#-4#圆锥破碎机的控制和运行状态检测；1#-4#圆振动筛的控制和运行状态检测；矿浆分配器的控制和运行状态检测；3台磁选机的控制和运行状态检测；1#-3#泵池液位的检测；1#-3#渣浆泵的控制和运行状态检测；磁选机、1#-3#直线振动筛控制和运行状态检测。4.4 通信网络系统的通信采用上、下二层的网络结构，即监控管理层和现场控制层。监控管理层采

28、用工业以太网，在工控机和管理机内置100M以太网板卡,通过以太网交换机与PLC主站连接，最远通信距离达1000Km，具有很强的扩展性，通过TCP/IP协议可与矿级网络（ERP、MIS）甚至Internet等通信；现场控制层采用Profibus总线结构，连接PLC主站和各个远程I/O子站，通信速率最高12M/s，通信距离为1000m，如加中继器通信距离可达10Km，可连接的子站最大为127个。5. 系统的抗干扰措施5.1 信号隔离在选矿厂自动化控制系统PLC与现场间，采用中间继电器隔离十分必要，理由如下：现场设备至PLC输入模块间的信号电缆较长，阻抗较大，电缆间的分布式电容充放电效应使信号电缆上

29、产生干扰信号，加之输入模块的输入阻抗大（内阻约2.5K欧）动作功率小（小于0.5W）因此系统中干扰信号易使输入模块误动作。采用继电器隔离后，继电器动作功率较大（大于1W）而现场干扰信号仅有足够的电压而没有足够的电流，难以使继电器动作，从而有效解决了输入回路的抗干扰问题。继电器与PLC输入模块相比，耐过电压、地电流冲击的能力较强，可避免引入过压、过流信号而损坏PLC模块。对于输出模块，采用继电器隔离增加了输出接点容量，可将继电器接点方便地接入设备控制回路中。现场I/O信号经继电器隔离，与PLC系统本体在电路上分开，切断干扰噪声的通道，避免形成接地环路引入的电位差。同时使控制室内、外自成系统，便于

30、维护。5.2 接地屏蔽在系统中，良好接地可消除各电路电流经公共地线阻抗时产生的噪声电压，避免磁场及电位差的影响，使其形不成地环路。接地是抑制干扰使系统可靠工作的重要方法，和屏蔽结合起来使用即可解决大部分干扰问题。在低频电路中，布线和元件间的电感并不是大问题，而接地形成的环路干扰影响却很大，因此通常采用单点接地的方式。PLC控制系统属于低频范畴（1MHZ以下），也应遵循单点接地的原则。为防止不同类型地线之间的干扰，设计时应将系统中的数字地、模拟地、屏蔽地分别相连，然后汇集到总的接地点，接入系统接地网。在系统中，PLC模块、电源设备、继电器都放在控制柜内，对电磁场的屏蔽较好。噪声主要由传输导线引入

31、，因此对导线采取屏蔽措施也十分必要。对I/O信号应采用完全屏蔽的信号电缆，并且电缆的金属屏蔽层也中一点接地。若接地点超过一个，接地点之间的电位差将产生噪声电流，形成噪声干扰源。5.3 软件措施在PLC控制系统中，除采用硬件措施提高系统的抗干扰能力外，还利用其计算速度快的特点，充分发挥软件优势，以确保系统既不会因干扰而停止工作，又能满足工程所要求的精度和速度。数字滤波和软件容错是达到这一目的的两种经济、有效的方法。数字滤波：对于较低信噪比的模拟量信号，常因现场瞬时干扰而产生较大波动，若仅用瞬时采样值进行控制计算，会产生较大误差，为此采用了数字滤波方法。现场模拟量信号经A/D转换后变为离散的数字量

32、信号，然后将形成的数据按时间序列存入PLC内存，再利用数字滤波程序对其进行处理，滤去噪声部分获得单纯信号。在程序设计时对设备工作电流、矿石输送量、料位等模拟量信号采取了平均值滤波的方法进行预处理，对输入信号用10次采样值的平均值来代替当前值但并不是通常的每采样10次求一次平均值，而是每采样一次与最近的9次历史采样值相加来求平均值，这种方法反映速度快，具有更好的实时性。输入信号经处理后用于信号显示或回路调节，有效噪声干扰。软件容错：由于现场环境恶劣，干扰信号较多，I/O领带传送距离也较长，常常会使传送的信号有误。为提高系统运行可靠性，使PLC在信号出错的情况下能及时发现错误，并能排除错误的影响继

33、续工作，由程序编制中还应广泛应用软件容错技术。第三章 设备主要技术性能、规格、参数的描述1. 系统硬件配置应用国际上先进的自动化技术，在考虑采用先进技术的同时还考虑到了技术的成熟性。网络的结构符合计算机和通讯发展的趋势，采用当前的主流产品构建。各个环节均配置高档次产品，保证在今后相当长时间内不需要更新换代，保证在较长时间内系统始终保持技术的先进性，从而保护业主的一次投资。1.1 PLC配置系统PLC配置原则如下原则： = 1 * GB2 易于维护控制系统采用模块化结构。当某个I/O模块故障时，可以方便地带电拔出模块，然后用新模块进行替换，所以，整个系统的硬件维护非常容易。工程师经过培训后，可以

34、对软件进行定期维护和工艺参数的调整。 = 2 * GB2 便于扩展在系统设计中，在控制点数的基础上留有一定的余量，以便以后扩展。另外，系统的组态是一个开放型的结构，不管是模块，还是网络均可以方便的进行扩展。从主控制器的性能来看，也还有很大的扩展余地。在网络上，采用了标准的以太网，对于以后设备的扩展和管理网络的建立留有了很大的扩展前景。 = 3 * GB2 PLC能力在I/O信号处理方面，系统对模拟量提供线性化、补偿、累积、开方和报警功能；系统对开关量提供报警和状态变化的检测。系统能够完成调节控制，连锁逻辑，手动操作，由标准算法或用户程序组合而成的自动顺序。调节控制功能包括各种PID算法(反馈、

35、前馈、开关、比率、超前/滞后等)、标准计算(加、减、乘、除、符合运算等)、基本的控制功能(开关、限幅、高/低选择等)、自适应控制功能。连锁控制功能包括用于调节控制的布尔逻辑和用于开关控制的梯形逻辑。顺序控制功能可以执行启停顺序、批量处理或任何预先定义的程序步骤。现场控制站可以支持来自现场设备的各种输入和输出信号，所有的输入和输出电路都能防止信号过载、瞬变和浪涌冲击。 = 4 * GB2 通讯能力通讯系统能完成整个控制系统各站之间信息交换，将控制站采集的过程信号送往上位机显示、存储，将上位机的控制指令送往控制站，将控制站的输出信号送往各终端设备。 = 5 * GB2 自诊断及容错控制系统具有完整

36、的自诊断系统，在上位机操作站上显示自诊断状态和结果。自诊断系统包括全面的离线和在线诊断软件，诊断程序能对系统CPU、I/O设备故障进行检查。控制系统具有一定的容错能力，即当某个模块发生故障后，不影响整个系统的有效工作，具体分析如下：所选PLC系统I/O产品能够插拔，模块故障时，可以任意更换而不影响系统其他的工作。主控制器出现故障，系统输出也能保持在最后时刻的输出数值，或是预先设定的故障安全状态而不影响系统工作。由软件设计对各个模块完好状态监视，通过上位机操作站就可以看到模块的工作状态是否正常，如果出现模块故障及时报警。系统主控制器PLC采用扩展性能及网络功能很强的德国Siemens电气集团的S

37、7-300系列PLC，软件采用开放性很好的iFIX3.5监控软件，系统设计中考虑15%的I/O点数的备用，便于以后扩展。1.2 上位计算机的配置本系统配置2台上位机，均为研华IPC-610工控机，其配置CPU为CPUP4-2.8G、2G内存、200G硬盘，52倍速光驱，标准键盘，光电式鼠标；显示器采用飞利浦21英寸液晶彩显,配置一台美国惠普A4纸激光打印机。1.3 台、柜、箱台、柜、箱的外壳防护等级为IP40。端子排、电缆夹头、电缆走线槽及接线槽为“阻燃”型材料。台：台面采用高档木质防火台面，台体采用金属钢结构，整体呈弧线，布局合理，美观大方，并与控制室整体布局协调。柜：采用金属结构框架，螺钉

38、紧固，柜体采用金属板喷塑，柜面设大玻璃观察窗，柜体整体具有较好的防尘效果，柜内元件及布线符合有关规定，端子号清晰，接线方便，便于维修。颜色按标书要求采用国际灰。箱：控制箱面板和箱体颜色可根据现场实际情况或业主的要求确定，箱面及箱内元件按要求选型、安装，布线合理，维修方便。控制系统接地方式采用了抗干扰能力较强的计算机“地”浮空方式。控制系统和台、机柜均设有单独的接地铜排，所有信号屏蔽电缆接至接地铜排，接地铜排和台柜外壳相连，所有屏蔽层汇流后再接至电气公共接地网（接地电阻小于4欧姆）。控制系统机柜（包括控制柜、端子柜）与地板（槽钢）之间用绝缘材料隔开，绝缘电阻大于1M，煤矿环境中安全稳定运行。配线

39、应强弱电回路分开布线。1.4 系统电源系统各站均需各提供两路交流220V （电压波动范围15），50HZ电源。当一路交流电源故障时，能自动的切换到另一路电源，且为上位机提供1台在线式不间断电源UPS及电源，配有交流电源自动切换分路器，直流切换分路器，直流+24V电源。同时各个控制柜内的电源分路供给，交流电源分成若干分路，每个分路均有指示灯及自动空气开关保护。2. 软件配置2.1 PLC编程软件编程软件基于简体中文版WINDOWS XP版环境下运行的STEP7 5.4PLC编程软件,主要对PLC进行组态、控制算法、逻辑控制编程、调试的工具软件。编程软件可以采用功能图块（FDB）、梯形图（LD）、

40、指令表（IL）、结构化文本（ST）等多种方法编程，即可离线又可在线进行运行程序地监控、调试、修改。2.2 上位机组态软件系统监控软件选用美国intellution公司工业自动化图形监控软件iFIX中文版组态软件，配置1套开发版、1套运行版。主要具有以下特点：iFIX软件功能强大,对控制系统中所要求实现的控制功能都能实现;内嵌VBA(Visual Basic For Application)编程,简便易学.在不需要懂得很多VBA编程技巧的情况下也能发挥出VBA的强大功能;画图功能非常丰富. iFIx4.0软件包含大量图形工具,使用户能够快速的开发系统;基于WIN2000或WINNT中文操作平台，

41、iFIX4.0全面开放性和易扩展性，支持标准的ODBC, DDE, OPC与第三方软件及数据库进行数据交换；采用中文人机界面、图形界面；有系统员和操作员的安全保密功能；支持12801024高分辨率彩色图形显示器；支持TCP/IP协议；结构简单, 组态方便,效率高；提供真正的分布式客户/服务器结构,为系统提供最大的可靠性；可靠性高,维护方便；具有SQL/ODBC的接口,方便数据库连接。由于iFIX4.0软件具有以上特点,可快捷, 方便的开发出系统所需的图形监控、动态显示、历史数据采集、趋势图、历史数据显示贮存等多种监控画面和功能模块。以下是我中心在山西二个选煤工程上控制画面的截图：系统组态画面的

42、原则：系统的总体画面按监控、管理、PLC编程、网络等设计；系统的监控画面按功能设置、运行操作、事故或故障报警、事故或故障查询与打印、在线帮助、离线帮助、监控等设计；系统的管理画面按各站分类、分级别、对运行工况进行实时查询，报表打印与查询报警、数据处理等设计；系统的PLC编程按在线或离线调试、参数设置或修改、程序修改等设计；系统的网络通过数据库服务采集系统的实时数据，向全厂MIS（管理信息系统）、SIS（监控信息系统）网络提供实时数据。3. PLC主站硬件部分：主站PLC由电源模块、带DP接口的CPU模块、工业以太网通信模块、机架和终端电阻等组成。 = 1 * GB2 电源模块：PS307 12

43、0/230VAC,24VDC,10A。电源模块用于将AC 220V电源转换为DC 24V电源，供CPU及I/O模块使用。 = 2 * GB2 CPU模块：CPU315-2DP，128kB RAM、MPI接口、Profibus-DP主/从接口。CPU有4种操作模式，即STOP（停机）、STARTUP（启动）、RUN（运行）和HOLD（保持）。 = 1 * GB3 STOP模式 CPU模块通电后自动进入STOP模式，在该模式不执行用户程序，可以接收全局数据和检查系统。 = 2 * GB3 RUN模式 执行用户程序，刷新用户程序，刷新输入和输出，处理中断和故障信息服务。 = 3 * GB3 HOLD

44、模式 在启动和RUN模式执行程序时遇到调试用的断点，用户程序的执行被挂起(暂停)，定时器被冻结。 = 4 * GB3 STARTUP模式 启动模式，可以用钥匙开关或编程软件启动CPU。如果钥匙开关在RUN或RUN-P位置，通电时自动进入启动模式。Profibus-DP的传输速率最高为12Mbit/s，用于与其他西门子带DP接口的PLC、PG/PC、OP和其他DP主站及从站的通信。 = 3 * GB2 工业以太网模块：CP343-1，10/100 Mbit/s。工业以太网是为工业应用专门设计的，它是遵循国际标准 IEEE802.3（Ethernet）的开放式、多供应商、高性能的区域和单元网络。以

45、太网有以下优点： = 1 * GB3 可以采用冗余的网络拓扑结构，可靠性高。 = 2 * GB3 通过交换技术可以提供实际上没有限制的通信性能。 = 3 * GB3 灵活性好，现有的设备可以不受影响地扩展。 = 4 * GB3 在不断发展的过程中具有良好的向下兼容性，保证了投资的安全。 = 5 * GB3 易于实现管理控制网络的一体化。 = 4 * GB2 编程器 = 5 * GB2 PLC编程软件一套。4. PLC远程I/O子站 中细碎厂房远程I/O子站中细碎远程I/O子站用于检测本站内所有设备的运行状态、并控制设备的起停。子站PLC模块的配置包括：1块IM153-1接口模板，作为从站，将E

46、T200M接入Profibus-DP通信网络；3块16点数字量输入模块SM321；2块16点数字量输出模块SM322；2块8通道模拟量输入模块SM331。 筛分及预选厂房I/O子站筛分及预选远程I/O子站用于检测本站内所有设备的运行状态、并控制设备的起停。子站PLC模块的配置包括：1块IM153-1接口模板，作为从站，将ET200M接入Profibus-DP通信网络；4块16点数字量输入模块SM321；1块16点数字量输出模块SM322；2块8通道模拟量输入模块SM331；1块8通道模拟量输出模块SM332。5. 就地控制箱选矿厂 的每台设备旁安装一个就地控制箱安装（设备集中时可多台设备采用一

47、个就地控制箱），就地控制箱用于对设备的检修和就地起/停，以及设备控制方式的转换。箱内的器件主要有按钮、信号灯、转换开关和继电器等。就地控制箱的安装位置及数量如下：1#-10#皮带输送机旁，10个；中细碎1#-4#皮带给矿机旁，4个；中细碎1#-4#圆锥破碎机旁，4个；筛分及预选厂房1#-4#皮带给矿机旁，4个；筛分及预选厂房1#-4#圆锥破碎机旁，4个；筛分及预选厂房1#-4#圆振动筛旁，4个；筛分及预选厂房矿浆分配器旁，1个；筛分及预选厂房磁选机旁，3个；筛分及预选厂房1#-3#渣浆泵旁，3个；6. 外围有源（无源）开关 = 1 * GB2 皮带二级跑偏开关KPP-12-30一级跑偏1202

48、0，二级跑偏30020，极限角60020，防护等级IP67，自动复位。每100米安装3-4对。 = 2 * GB2 皮带急停拉线开关KLS-II动作行程202mm，防护等级IP67。每间隔20-30米安装一对。 = 3 * GB2 测速装置适应检测带速：0-9.999m/s；可检测的速度打滑率: 0-100% 可调，转速0-1500r/pm；传感头传输距离1000m。第三章 需求一览表1中央控制室序号设备名称型 号 规 格单位数量备 注1PLC主站控制操作台电源模块6ES7 307-1EA00-0AA0块1西门子S7-300CPU处理器模块6ES7 315-2EH13-0AB0块1以太网模块6

49、GK7343-1EX11-0XE0块1DP接头6ES7 972-0BB12-0XA0个1编程软件STEP7 V5.4中文版套1以太网交换机、CISCO 8口台1思科2工控机IPC-610H/PIV3.2/2GDDR/250GHDD/光驱台2研华3打印机HP LaserJet 2055d (A4)台1惠普4组态软件iFix6.0套1Intellution公司6UPS电源SANT，2000VA台1山特2筛分与预选厂房分站序号设备名称型 号 规 格单位数量备 注1、仪表部分1超声波料位计7ML5427-0BF00-0AA0，量程0-9m，输出信号4-20mA，供电电压24VDC，最大测量距离20m台

50、41#-4#缓冲矿仓料位（西门子）2超声波液位传感器7ML1115-0CA30，量程0-2.6m，探头测量范围0.3-10m，带10m专用电缆台22#,3#泵池液位，矿浆（西门子）3超声波液位变送器7ML5034-1AA01，输出4-20mA，电源220V，墙装台2与2配套（西门子）4超声波液位传感器7ML1115-0CA30，量程0-3.1m，探头测量范围0.3-10m，带10m专用电缆台11#泵池液位，矿浆（西门子）5超声波变送器7ML5034-1AA01，输出4-20mA，电源220V，墙装台1与4配套6电磁流量传感器BFG-200S,量程0-160m3/h，口径DN200,带5m专用电

51、缆台41#-4#园振动筛加水（武汉恒丰）7电磁流量变送器BFC090-B，量程0-160m3/h，输出4-20mA，电源220V，墙挂式台4与6配套（武汉恒丰）2、集中控制部分81#PLC分站控制柜IM 153-1接口模板6ES7 153-1AA03-0XB0块1西门子开关量输入模块6ES7321-1BH02-0AA0块4开关量输出你看6ES7322-1BH01-0AA0块1模拟量输入模块6ES7331-7KF02-0AB0块2模拟量输出模块6ES7332-5HF00-0AB0块1DP接头6ES7 972-0BB12-0XA0个2前连接器6ES7 392-1AJ00-0AA0个5直流稳压电源A

52、C220V/DC24V个1继电器XM2LB2BD DC24V个20施奈德3中细碎厂房分站序号设备名称型 号 规 格单位数量备 注1、仪表部分1微波料位计7ML5427-0BF00-0AA0，量程0-7.0m，探头测量范围0-15m，带10m专用电缆台1地面粗碎站（西门子）2料位变送器7ML5033-1BA00-3A，输出4-20mA，电源220V，墙装台15微波料位计7ML5426-0BF00-0AA0，量程0-12m，输出4-20mA，电源220V，台21#、2#废石仓（西门子）8电子皮带称ICSEWX，皮带秤称重传感器， 精度0.25%，防护等级IP67，量程800t/h套11#输送带（上

53、海自动化仪表）ICSEWS，皮带秤测速传感器，量程0-3m/s1ICSEWA，皮带秤积算器，电压220VAC，0-800t/h19电子皮带称ICSEWX，皮带秤称重传感器， 精度0.25%，防护等级IP67，量程2000t/h套12#输送带（上海自动化仪表）ICSEWS，皮带秤测速传感器，速度2.5m/s，量程0-4m/s1ICSEWA，皮带秤积算器，电压220VAC，0-2000t/h110电子皮带称ICSEWX，皮带秤称重传感器， 精度0.25%，防护等级IP67，量程1200t/h套13#输送带（上海自动化仪表）ICSEWS，皮带秤测速传感器，速度2.0m/s，量程0-3m/s1ICSE

54、WA，皮带秤积算器，电压220VAC，0-1200t/h111电子皮带称ICSEWX，皮带秤称重传感器， 精度0.25%，防护等级IP67，量程700t/h套14#输送带（上海自动化仪表）ICSEWS，皮带秤测速传感器，速度1.6m/s，量程0-3m/s1ICSEWA，皮带秤积算器，电压220VAC，0-700t/h112电子皮带称ICSEWX，皮带秤称重传感器， 精度0.25%，防护等级IP67，量程120t/h套16#输送带（上海自动化仪表）ICSEWS，皮带秤测速传感器，速度1.6m/s，量程0-3m/s1ICSEWA，皮带秤积算器，电压220VAC，0-120t/h1141#-3#缓冲

55、矿仓微波料位计7ML5427-0BF00-0AA0，量程0-12m，输出4-20mA，电源24VDC，最大测量距离20m台3中细碎厂房（西门子）154#缓冲矿仓微波料位计7ML5427-0BF00-0AA0，量程0-17m，输出4-20mA，电源24VDC，最大测量距离30m台116微波料位计7ML5426-0BF00-0AA0，量程0-24m，输出4-20mA，电源220V台2粉矿仓（西门子）2、集中控制部分192#PLC分站控制柜IM 153-1接口模板6ES7 153-1AA03-0XB0块1西门子开关量输入模块6ES7321-1BH02-0AA0块3开关量输出模块6ES7322-1BH

56、01-0AA0块2模拟量输入模块6ES7331-7KF02-0AB0块2DP接头6ES7 972-0BB12-0XA0个1前连接器6ES7 392-1AJ00-0AA0个5直流稳压电源AC220V/DC24V个1继电器XM2LB2BD DC24V个40施奈德4现场控制设备序号设备名称型 号 规 格单位数量备 注1二级跑偏开关HFKPT1-10-40，每100米3对个54洞头华隆2皮带急停拉线开关HFKLT2-2，距离25-30米个25洞头华隆3现场信号箱JXF3-400 x300 x200mm(高x宽x深)台64信号箱JXF3-400 x300 x200mm(高x宽x深)台6中细碎控制室5就地

57、控制箱500*350*300（高*宽*深）转换开关、信号灯、按钮等台436报警仪表箱IB5101，600*400*350（高*宽*深）SWP-S804-02-12-HL，料位显示报警仪，量程0-7m，输入4-20mA，电源220V 台1地面粗碎站（香港昌晖）SWP-SX100，音响报警器，电源220VSWP-X803-0N-A-P，8路闪光报警器，电源220V 7供电箱SB5101HBP-1-5/5/1A，1个进线主开关10A/2P， 5个分开关1A/1P台18报警仪表箱IB4601，700*500*350（高*宽*深）SWP-S804-02-12-HL，料位显示报警仪，量程0-12m，输出4

58、-20mA，电源220V 台1废石仓（香港昌晖）SWP-SX100，音响报警器，电源220VSWP-X803-0N-A-P，8路闪光报警器，电源220V 9供电箱SB4601HBP-1-10/10/1A，1个进线主开关10A/2P， 10个分开关1A/1P台110供电箱SB47011个进线主开关10A/2P， 10个分开关1A/1P台1中细碎厂房11报警仪表箱IB4501，700*500*350（高*宽*深）SWP-S804-02-12-HL，料位显示报警仪，量程0-24m，输出4-20mA，电源220V 台1粉矿仓（香港昌晖）SWP-SX100，音响报警器，电源220VSWP-X803-0N

59、-A-P，8路闪光报警器，电源220V 12供电箱SB45011个进线主开关10A/2P， 10个分开关1A/1P台15线缆及辅助材料序号设备名称型 号 规 格单位数量备 注1PLC通信电缆PROFIBUS电缆6XV1830-0EH10米800PLC主站与分站通信2以太网线超五类米50主站与上位机通信3拉绳开关拉线尼龙航空钢丝绳米15004屏蔽双绞线超五类DJYVPR米3000模拟量信号566备品备件清单序号设备名称型 号 规 格单位数量备 注1开关量输入模块6ES7321-1BH02-0AA0块3西门子2开关量输出模块6ES7322-1BH01-0AA0块2西门子3模拟量输入模块6ES733

60、1-7KF02-0AB0块2西门子4模拟量输出模块6ES7332-5HF00-0AB0块1西门子5二级跑偏开关HFKPT1-10-40个2洞头华隆6皮带急停拉线开关HFKLT2-2个2洞头华隆7料位显示报警仪SWP-S804台1香港昌晖8音响报警器SWP-SX100台1香港昌晖9闪光报警器SWP-X803-0N-A-P台1香港昌晖10直流稳压电源AC220V/DC24V个211继电器XM2LB2BD DC24V个10施奈德第四章 技术资料及交付进度1. 一般要求1.1 我中心提供的资料使用国家法定单位制即国际单位制，语言为中文。1.2 资料的组织结构清晰、逻辑性强。资料内容正确、准确、一致、清