摘要：提高和充分挖掘選煤企業(yè)生產(chǎn)自動化和信息化水平是企業(yè)提高生產(chǎn)效率、增強競爭力的必由之路。本文針對目前選煤廠綜合監(jiān)控系統(tǒng)存在的不足進行了分析，并提出了和利時的一體化的選煤廠綜合監(jiān)控及信息化方案。該方案包括核心的MACS-SCADA軟件，生產(chǎn)管理系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)、生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)以及智能配電系統(tǒng)，同時還可以無縫集成外購的其他子系統(tǒng)。
　　
　　關(guān)鍵詞：選煤廠綜合自動化；SCADA；PLC；智能配電
　　
　 　1.引言
　　
　　自動化和信息化水平的提高可以大幅提高生產(chǎn)企業(yè)的工作效率，降低管理決策不科學帶來的內(nèi)部損耗，從而提高現(xiàn)代企業(yè)的競爭力。基于上述共識，這幾年來，包括選煤廠在內(nèi)的企業(yè)，均開始加大自動化和信息化的投入，相應(yīng)地也得到了一定的回報。但從目前實際運行的選煤廠自動化和信息化系統(tǒng)的情況來看，尚有較大的改進余地。主要表現(xiàn)在以下幾方面：
　　
　　1.自動化子系統(tǒng)之間的協(xié)同不夠：主要表現(xiàn)在一些上自動化較早的選煤企業(yè)，很多自動化子系統(tǒng)是分期上的，有的還屬于不同集成商或供貨商提供服務(wù)，部分子系統(tǒng)存在瓶頸，因此子系統(tǒng)不協(xié)調(diào)，無法使得zui大程度地減員增效，提高自動化效率。同時這些老項目改造時還存在控制柜空間不夠放、電纜和施工強度大的問題。
　　
　　2.自動化系統(tǒng)與其他監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)同不夠：作為自動化系統(tǒng)的補充，智能讀卡、視頻監(jiān)控、火災(zāi)報警、調(diào)度通訊等系統(tǒng)，可完成很多傳統(tǒng)自動化儀表無法完成的功能，減少工作人員的勞動強度。在大部分選煤企業(yè)，這些功能基本上是分散和獨立建設(shè)的，主要是由于其采用的監(jiān)控軟件相對IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展滯后，無法把的技術(shù)融合進去。
　　
　　3.自動化系統(tǒng)功能挖掘不夠：以設(shè)備管理為例，目前選煤廠的倉位計、液位計以及流量計和智能閥門都非常，很多都是帶hart總線的，通過hart總線我們可以在增加少量成本的基礎(chǔ)上對這些儀表進行智能的設(shè)備管理，減少儀表的維護成本；但目前我們在各選煤廠很少見到有把這些功能加上去的，主要是因為大部分監(jiān)控軟件在協(xié)議和功能上支持力度不大，單獨上國外的設(shè)備管理系統(tǒng)成本又太高。
　　
　　4.自動化系統(tǒng)與信息化之間存在斷層：同樣的，目前很多集成商無法同時提供自動化與信息化的方案，即使有大部分也是使用外購產(chǎn)品集成，這會使得信息化和自動化之間無法無縫銜接，導致生產(chǎn)計劃調(diào)度到生產(chǎn)執(zhí)行環(huán)節(jié)存在一定損耗，降低了勞動生產(chǎn)率。
　　
　　針對這種情況和利時推出一體化的選煤廠綜合監(jiān)控及信息化方案，通過核心的自主產(chǎn)品、項目的統(tǒng)一設(shè)計和技術(shù)創(chuàng)新，來提高選煤企業(yè)的生產(chǎn)、管理效率。
　　
　　和利時自動化平臺，通過核心的MACS-SCADA軟件，來集成自主開發(fā)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)（MES）、設(shè)備管理系統(tǒng)（HAMS）、生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)（LK和LM系列PLC）以及智能配電控制器，同時還可以集成外購的視頻監(jiān)控和通訊調(diào)度子系統(tǒng)。
　　
　　本文從系列產(chǎn)品角度分別介紹了和利時各種主要軟硬件產(chǎn)品在選煤廠綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。
　　
　　2.SCADA軟件
　　
　　和利時早在2000年就在國內(nèi)創(chuàng)新式地提出地鐵綜合監(jiān)控的概念，其核心軟件MACSSCADA在地鐵、流程工業(yè)、天然氣行業(yè)、選煤廠等行業(yè)有著成熟而廣泛的應(yīng)用，該軟件具有以下特色：
　　
　　    分層、分布式結(jié)構(gòu)；
　　
　　?跨平臺，服務(wù)器采用穩(wěn)定可靠的Unix，用戶界面采用Windows；
　　
　　?開放性，可與MES系統(tǒng)及通訊調(diào)度等系統(tǒng)無縫集成；
　　
　　?大容量，數(shù)據(jù)點規(guī)模在50萬點以上，并僅受限于硬件；
　　
　　?SCADA系統(tǒng)通用功能，典型包括驅(qū)動接口、實時數(shù)據(jù)、報警和日志、趨勢歷史數(shù)據(jù)、報表、權(quán)限、可視化界面等；
　　
　　?提供二次開發(fā)工具
　　
　　?可方便地擴展驅(qū)動接口、數(shù)據(jù)類型、圖符種類和應(yīng)用功能
　　
　　?能通過內(nèi)置編程接口函數(shù)（API函數(shù)）獲取實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)
　　
　　?能自定義人機界面
　　
　　?能集成選煤廠其他系統(tǒng)（如視頻監(jiān)控），進行通訊與互動；
　　
　　?高實時性：設(shè)備狀態(tài)變化到界面顯示<1s，控制命令發(fā)送<500ms；
　　
　　?驅(qū)動冗余、網(wǎng)絡(luò)冗余、任務(wù)冗余；
　　
　　?系統(tǒng)啟動時間<5分鐘，具有看門狗功能。
　　
　　3.MES軟件
　　
　　和利時生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)，被評為2010年度中國工業(yè)軟件方案獎。該系統(tǒng)在石化、電力、化肥、氯堿、焦化、化纖、能源、交通、水泥、啤酒、酒精、糧食加工、制藥等諸多領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。
　　
　　該系統(tǒng)包括與生產(chǎn)直接相關(guān)的子系統(tǒng)，典型的有：生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)統(tǒng)計、生產(chǎn)監(jiān)控子系統(tǒng)，還包括幾個管理子系統(tǒng)：能源、設(shè)備、質(zhì)量、生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品跟蹤管理子系統(tǒng)。
　　
　　通過使用MES可以減少和消除數(shù)據(jù)錄入時間、提高數(shù)據(jù)完整性、減少生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作、減少書面作業(yè)損失、縮短制造周期、降低庫存量和在制品、提高產(chǎn)品質(zhì)量。
　　
　　和利時MES系統(tǒng)具有以下特點：
　　
　　*性，系統(tǒng)采用當前的軟件技術(shù)來實現(xiàn)，包括：SOA技術(shù)、WEB技術(shù)、XML技術(shù)、WEBSERVICE技術(shù)、工作流技術(shù)、軟件構(gòu)件技術(shù)等；
　　
　　安全性，系統(tǒng)具有全面的涵蓋控制系統(tǒng)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性。特別是系統(tǒng)操作上提供了三級*機制，即功能權(quán)限、操作按鈕權(quán)限、數(shù)據(jù)權(quán)限，控制用戶對功能、數(shù)據(jù)看全部、本部門或本人的數(shù)據(jù)記錄；
　　
　　可靠性，系統(tǒng)平臺可靠、穩(wěn)定，系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計合理，具有斷點續(xù)傳功能，提供數(shù)據(jù)備份和離線查詢；
　　
　　開放性，系統(tǒng)具有良好的擴充性。向下與現(xiàn)場控制系統(tǒng)交互；向上系統(tǒng)具有統(tǒng)一平臺，功能模塊可根據(jù)客戶需要靈活配置、擴充；對外系統(tǒng)提供XML開放性標準接口，方便與第三方軟件如ERP、OA等集成；
　　
　　集成性，實現(xiàn)與生產(chǎn)自動化設(shè)備的集成；系統(tǒng)各模塊有效集成，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高度共享；*的SOA服務(wù)模式，為有效集成第三方服務(wù)提供了保障；
　　
　　分布式，的分布式應(yīng)用部署和分布式數(shù)據(jù)管理，支持集團企業(yè)管理；
　　
　　即時提醒，通知、公告可即時提醒，提醒內(nèi)容可以根據(jù)需要任意設(shè)定，并提供權(quán)限控制；
　　
　　支持電子簽名，并通過密碼驗證；
　　
　　支持多種數(shù)據(jù)庫，支持SQLServer、Oracle、DB2等大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。
　　
　　4.HAMS軟件
　　
　　隨著儀器儀表和現(xiàn)場總線技術(shù)的迅速發(fā)展，越來越多的智能儀表應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場，選擇使用智能儀表實現(xiàn)工廠自動化生產(chǎn)已成為工業(yè)自動化領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，而*的設(shè)備管理系統(tǒng)產(chǎn)品也成為工業(yè)過程控制領(lǐng)域一項*的重要組成部分。和利時HAMS可以實現(xiàn)對各種類型智能儀表進行故障診斷提升整個工廠的運營效率，提高現(xiàn)有設(shè)備的可利用率，降低工廠設(shè)備維護費用，優(yōu)化工廠資產(chǎn)的運行并增加經(jīng)濟效益。
　　
　　和利時HAMS軟件，具有以下特色：
　　
　　遠程管理：在控制室實現(xiàn)對全廠智能儀表的校準和診斷，快速便捷
　　
　　統(tǒng)一管理：不同廠家，不同型號的智能儀表，統(tǒng)一管理，操作簡單方便?
　　
　　標定管理：可輕松設(shè)計標定方案，自動生成標定報告和標定趨勢曲線，判斷儀表老化程度
　　
　　預(yù)測性維護：可進行儀表的預(yù)測性維護，不需要每日進行例行檢查維護，降低儀表故障率，延長定期檢修所需的時間，從而減少運行和維護成本，降低維護費用，提高設(shè)備利用率
　　
　　在線監(jiān)控診斷：可設(shè)置周期性診斷、檢測儀表狀態(tài)變化，準確報警、完善的報警管理為現(xiàn)場提供的儀表預(yù)警機制?
　　
　　文檔管理：自動記錄所有組態(tài)變化和操作，提供的設(shè)備臺賬和工作票等功能全面提升工廠管理水平
　　
　　系統(tǒng)集成：無縫集成DCS系統(tǒng)，通過多種標準卡件及OPC，使您的設(shè)備隨時隨地可以進行管理
　　
　　用戶管理：可設(shè)置不同用戶的權(quán)限及密碼，避免未*用戶引起的誤操作，滿足工廠安全管理的需要
　　
　　信息平臺：通過網(wǎng)頁可以方便訪問現(xiàn)場數(shù)據(jù)，為決策者提供依據(jù)。
　　
　　5.LK系列大型PLC
　　
　　和利時LK系列大型PLC是國內(nèi)*款自主知識產(chǎn)權(quán)的大型PLC，其在設(shè)計上融合了的處理器技術(shù)和IT技術(shù)，在市政、水務(wù)和地鐵等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。
　　
　　和利時LK系列大型PLC，具有以下特色：
　　
　　可靠性：冗余設(shè)計、良好的電磁兼容性、完善的隔離措施、強大的自診斷功能、支持輸出預(yù)置、功耗無風扇設(shè)計；
　　
　　易用性：所有模塊支持帶電拔插、支持SD存儲卡、避免模塊錯插的防混銷設(shè)計、*的接線端子設(shè)計、支持預(yù)接線系統(tǒng)；
　　
　　開放性：支持多種通訊方式和通訊協(xié)議，支持多種HMI；?
　　
　　*性：采用主頻533MHz工業(yè)級處理器zui快13納秒的處理速度，16MB程序、64MB數(shù)據(jù)、1MB掉電保持數(shù)據(jù)大容量內(nèi)存，16位分辨率高速高精度模擬量處理，32個多任務(wù)處理能力。
　　
　　6.智能配電控制器
　　
　　和利時公司創(chuàng)新式地提出智能供配電管控一體化安全監(jiān)控系統(tǒng)是為適應(yīng)煤礦6kV及以下變電站及高低壓配電柜電力安全監(jiān)控系統(tǒng)而開發(fā)研制的，應(yīng)用*的現(xiàn)代電力電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)，集測量、保護、控制、通訊、管理、信息記錄、電能計量與質(zhì)量分析于一體，具有*水平的電力監(jiān)控系統(tǒng)。可實現(xiàn)變電站無人值守運行方式。
　　
　　該智能配電控制器配合和利時LM系列PLC和觸摸屏，可組成智能配電系統(tǒng)，該系統(tǒng)安裝在配電柜內(nèi)，對柜內(nèi)電氣進行監(jiān)測和保護，通過Profibus-Dp現(xiàn)場總線接入監(jiān)控PLC系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有以下特點：?
　　
　　利用目前市場*的PLC交流AD采樣技術(shù)，對柜控設(shè)備的電壓、電流進行采集，不僅可以監(jiān)控電壓、電流，還能完成電量計量，實現(xiàn)PLC式的控制、保護和測量功能。
　　
　　取消原配電柜內(nèi)的電機保護器、電量計量裝置和配電室內(nèi)的PLC柜，在每臺配電柜內(nèi)裝配一套小型LM一體化PLC，實現(xiàn)保護、計量、和控制等功能。
　　
　　實現(xiàn)了配電柜內(nèi)集中選擇性漏電的保護、預(yù)報警功能。
　　
　　將原系統(tǒng)的保護、計量和控制三網(wǎng)合一，系統(tǒng)減化，接線數(shù)量大大減少，易維護，故障率低。?
　　
　　降低了工程施工和維護的工作量，在相同規(guī)模的情況下（相同數(shù)量的電參量）由于傳統(tǒng)的供配電管理系統(tǒng)所需要的設(shè)備、線纜會大大的超過多采用交流采樣技術(shù)的供配電智能化管理系統(tǒng)，因此其施工和維護的工作量也成倍的增長。
　　
　　7.結(jié)束語
　　
　　和利時選煤廠綜合監(jiān)控系統(tǒng)，集生產(chǎn)管理、現(xiàn)場控制和其他各種監(jiān)控于一體，通過自主研發(fā)的核心產(chǎn)品及和利時強大的系統(tǒng)集成能力，為用戶提供全套自動化與信息化方案，將在減員增效、提高設(shè)備利用率及提高精煤產(chǎn)出率等方面為用戶創(chuàng)造更多的價值。