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基于工业以太网下的远程数据采集系统案例

2014-03-19 15:11
flinay
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  1、引言

  随着科学技术的发展,煤矿生产规模不断的扩大,电气设备也不断的增多,并逐渐向电气化自动化方向发展,为了保证煤矿企业的安全生产,采用计算机实现远程监测监控和治理数据化,生产治理自动化,操纵简洁,终极达到安全生产,进步煤产量。新型的SCADA数据采集系统采用了产业以太网络交换机、智能I/O模块,产业控制器和各类煤安传感器构成远程煤矿监控系统,实现网络化的实时数据采集和数据存储,动作控制以及提前猜测。

  2、煤矿大型设备数据采集系统先容

  2.1整个系统结构先容

  工业环型以太网监测系统是一个易扩展开放式的监控系统,是目前世界上先进的过程自动化系统开放式解决方案,是面向工厂自动化的新一代开放式SCADA(易扩展开放式的监控系统)。网络设计方案中由监控总站的治理计算机、数字服务器、视频服务器、环网交换机和各种矿用仪器仪表搭建而成。系统的主干网采用100M的产业以太网技术,用以保证各监测,监控信息进行高速传输和交换,保证系统的实时性。主干网在设计时具有冗余性,设备具有纠错能力,具有灵活性和可扩展性,保证了高可靠性,同时还能支持多种网络协议。主干网的连接采用光纤分布式数据接口(FDDI),整个系统环形网络的拓扑结构如图(1)所示。

  整个矿区很大,分布较广由一个监控总站,多个监控分站组成,具体分别为远程网络监控总站、机运区分站、副立井分站、副斜井分站、空压机分站、多个风机分站、中心泵房分站、主斜井皮带机分站、运输大巷皮带机分站、运销站分站等。现场所需要采集的模拟量为441个,开关量209个,脉冲量4个,其中具有R485通讯口的后备保护装置及仪表有46个。系统在每个区建立子系统/分站,每一个分站既是下位机也是上位机,子系统亦能独立处理本系统的命令,采取分布式控制,危险分散,局域瘫痪不至于影响整个系统的正常运行,从而保障了整个系统的正常运行。

工业以太网数据采集 

 图(1)远程环形网络监控系统拓扑结构

  2.2子系统结构:

  由于各子系统大型设备采集的数据原理及其相似,下面是以副立井绞车房为例来说明器分站的结构和组成。该监控分站子系统如下图所示,系统通过实时环型产业以太网交换机接进主干网,现场设备主要有以太网I/O集中器,16路模拟量输进模块,8路高速计数器模块,16路开关量输进模块,电源模块,监控计算机。各个子系统采用的软件是组态王6.5,该组态软件可实现动态数据,画面监视,历史数据分析,历史趋势曲线天生,实时报警功能,内容丰富,界面生动,保持了良好的人机对话。副立井系统图如下图(2):

工业以太网数据采集 

 图(2)副立井绞车屋子系统结构

  该子系统能实现多种功能:提升绞车房与主监控计算机的联网,监控室可通过网络实时检查和查阅提升绞车的运行状态;能以画面的形式实时自动监测记录提升绞车运行时各种参数,并自动天生表格或历史曲线;运行设备的运行状态以及后备保护、声光报警、存储和查询各种数据,另外还提供在线帮助等功能,以解决实际操纵中所碰到的疑难题目。

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