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詳細信息
微硬創(chuàng)新MODBUS轉PROFIBUS網關在煤礦井下電網監(jiān)控系統(tǒng)中的應用
(發(fā)布日期:2011-2-12 17:00:30) 來源:北京微硬創(chuàng)新科技有限公司
北京微硬創(chuàng)新科技有限公司www.profibus-dp.com
系統(tǒng)概述
近年來,隨著計算機控制技術與通信技術的突破性進展以及煤礦安全監(jiān)控技術的成熟,煤礦井下供電已經開始在越來越廣的范圍內開發(fā)應用計算機遠程監(jiān)控系統(tǒng),使之成為安全、高效生產的有力保障。同時,煤炭管理部門為了加強對煤礦安全生產的監(jiān)管力度,也要求所屬礦井的安全生產與管理能夠及時監(jiān)控,實時了解與查詢現場安全監(jiān)測監(jiān)控信息。國家發(fā)改委、國家安全生產監(jiān)督管理總局、國家煤礦安全監(jiān)察局在2005年聯合下發(fā)了發(fā)該能源【2005】457號文件,文件中第44條要求:對煤礦供電系統(tǒng)進行實時監(jiān)控。以減少無計劃停電、停風、有效地遏制瓦斯積聚現象,確保煤礦安全生產。
全礦井突然停電會使主要通風機停轉,煤礦井下無風造成瓦斯積聚,隨便送電,很可能引起瓦斯爆炸;停電使水泵必能及時排水,時間長了,可能造成淹井事故;有封閉火區(qū)的礦井,全礦停電后,可能出現CO和瓦斯外泄,造成中毒或窒息事故等。
系統(tǒng)構成
煤礦井下電網安全監(jiān)控系統(tǒng)采用工業(yè)以太網加現場總線模式,主干信道是光纖以太環(huán)網到各變電所,通過交換機以及PROFIBUS總線轉換網關將各電力分站現場總線接入系統(tǒng)。在變電所內采用分布式的現場總線控制系統(tǒng),各個開關的綜合保護器通過MODBUS轉PROFIBUS網關和RS485轉PROFIBUS網橋接入到電力分站。系統(tǒng)共有四個部分組成:
1. 高壓防爆開關的綜合保護,一臺高壓防爆開關裝設一臺綜合保護器。
2. 測控分站,變電所及工作面的測控分站。
3. 地面礦調度中心的監(jiān)控主站。
4. 礦領導及相關機電管理部門監(jiān)測監(jiān)控機。
電力分站中需要解決的一個問題是將不帶有PROFIBUS接口的綜合保護器接入到PROFIBUS總線系統(tǒng)中。在雞西某煤礦井下電網安全監(jiān)控系統(tǒng)的電力分站中,PLC選用西門子S7300系列315-2DP,綜合保護器選用天津天礦的產品。天津天礦的綜合保護器產品不帶有PROFIBUS通訊接口,只有RS485通訊接口,因此不能直接將綜合保護器接入到西門子PLC中。應用北京微硬創(chuàng)新科技有限公司的MODBUS轉PROFIBUS網關和RS485轉PROFIBUS網橋,將天津天礦的綜合保護器接入到PROFIBUS總線中,系統(tǒng)示意圖如下:
測控分站與地面監(jiān)控主站之間用光纖相連,構成雙環(huán)自愈的光纖以太網,該光纖以太網留有多個備用的以太網口,以便于作其它業(yè)務通道,變電所的視頻、音頻系統(tǒng)等,也可接入該以太網系統(tǒng)。礦調度中心的監(jiān)控主站與礦領導及相關機電管理部門監(jiān)測監(jiān)控機之間通過現有的光纖相連。
技術特點
本項目實現在地面調度中心顯示和記錄各個變電所6kv部分的所有數據,實現對井下變電所的遙測、遙控、遙信和遙調,從而實現變電所的無人值守,大幅度提高礦井供電的安全性和可靠性,搭建煤礦安全生產信息自動化平臺,以此提高煤礦的綜合信息自動化水平。系統(tǒng)特點如下:
(1) 具有較強的抗干擾能力。當系統(tǒng)某節(jié)點發(fā)生嚴重錯誤時,具有自動關閉該節(jié)點輸出的功能,切斷該節(jié)點與總線的聯系,使總線上的其它節(jié)點及通信不受影響。
(2) 系統(tǒng)具有分時電度記錄功能,便于用電管理。
(3) 在地面實現井下供電系統(tǒng)的所有電氣量的監(jiān)測,信號量的監(jiān)視,開關分合控制操作,定值設定等,可實現變電所的無人值班。
(4) 性能優(yōu)越的失壓保護,能夠區(qū)分電壓波動和母線失壓,并在全站停電的情況下,失壓保護準確及時跳開開關,徹底避免以往由于電壓閃動而造成的井下大面積停電的煩惱。
(5) 保護裝置數字化,保護動作精度高、動作快,可靠性高,徹底免除老式保護動作值漂移,動作靈敏度差造成的保護誤動和越級跳閘。
(6) 精確的事件順序記錄和故障錄波功能,有助于迅速查找故障,大大縮短變電所停電時間及恢復送電時間,徹底避免故障后試合開關再次造成頂級跳上級開關的煩惱。
如有技術問題需要咨詢,可以登錄官方網站www.profibus-dp.com 進行咨詢。
北京微硬創(chuàng)新科技有限公司
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