新元公司隸屬于潞安化工集團,自成立以來,積極響應國家和政府在煤炭行業無人化、智能化建設的政策和指導方針,并于今年年初通過了建設驗收,達 I 類中級智能化示范煤礦,成為山西省10座首批國家智能化示范建設礦井之一。
新元公司此前建設的綜合智能管控平臺,版本無法兼容其他品牌組件的數據、驅動與第三方軟件通訊、不支持高版本瀏覽器和手機APP展示,急需升級組態軟件。
針對新元公司面臨的問題,力控科技以工業SCADA平臺組態軟件eForceCon產品為核心,為其量身打造滿足煤礦工業控制要求的解決方案。
01 項目設計
建設新元公司綜合智能管控平臺,數據中心采用冗余架構部署SCADA組態軟件、歷史數據庫存儲系統、WEB服務系統、移動端APP系統。在調度中心調度臺部署操作員站,使用數據中心虛擬化建設工程師站,方便工程師遠程進行訪問,進行組態開發。
SCADA組態軟件形成兩兩冗余結構,采集新元公司“采、掘、機、運、通”的現場數據,主要實現目標如下:
1. 實時采集井下皮帶開關、水倉水泵、壓風機、瓦斯泵等設備電信號,使用操作員站在調度室展示全部數據;
2. 操作員站可以對采集的數據進行統計分析,并以趨勢圖、餅圖、棒圖等形式展示;
3. 操作員站可以對皮帶機、水泵、壓風機等設備進行遠程控制;
4. 操作員站的畫面更換可以遠程進行,無需現場操作。
02 系統架構
新元公司綜合智能管控平臺架構的設計涵蓋從底層設備到上層軟件應用的所有軟硬件,主要系統分為如下四層:
● 邊緣層
需要采集數據的設備在邊緣層,主要包括采煤機、皮帶開關、水倉水泵、液位傳感器等,通訊協議大多采用標準modbus協議。
● IaaS層
本層主要由華為SPN分組切片環網和數據中心構成,SPN環網能夠支持百兆、千兆、萬兆設備的接入,通過冗余結構保證了數據不中斷。數據中心采用華為虛擬化平臺,通過分配虛擬機承載管控平臺中所需硬盤。
● 平臺層
管理平臺主要采用力控家族產品,工業SCADA平臺組態軟件eForceCon負責采集現場數據,企業級實時歷史數據庫pSpace負責保存歷史數據,綜合可視化平臺FWebView負責搭建web和手機APP平臺,通過組態接入各子系統,包括綜采工作面監控系統、皮帶監控系統、壓風機監控系統、水倉監控系統、局部通風機監控系統等。
● 應用層
應用層主要完成定制開發。
系統功能
1.皮帶等智能化集控系統
通過eForceCon 工程師站組態開發,能夠監控皮帶、綜采工作面、水倉、壓風機等設備,實現遠程操作和歷史曲線查詢等功能。
皮帶給煤機頻率控制
皮帶電機電流曲線
2.web發布平臺
FWebView可以將eForceCon工程師站開發的組態畫面復制一份進行web發布,FWebView發布的畫面可以支持多種瀏覽器。
3.手機APP訪問
為了方便管理人員隨時都可以查看系統設備運行情況,利用Fwebview手機APP開發組建,在沒有手機APP開發基礎的人員,都可以很快上手完成組態開發。
04 應用總結
新元公司綜合智能管控平臺采用力控組態軟件,以數據采集與歷史存儲雙冗余架構,確保遠程監控可靠穩定運行,實現了主運輸皮帶、局部通風機遠程、綜采工作面、主通風機集中監控,配電室、井下水倉、瓦斯泵站、壓風機等系統無人值守。
在管控一體化思想的指導下,結合工業自動化、信息化、移動和固定網絡通信等技術,實現生產過程自動控制和監測;綜合可視化平臺的應用,提高了管理人員對現場的把控能力,達到安全和效益的雙提升,推動煤礦智能化邁向更高水平。