智慧礦山建設是資源可持續發展的重要基石,是化解高危行業風險的根本途徑。礦用隔爆型真空饋電開關是一種功能強大、安全可靠的電氣設備,在煤礦井下等危險環境中發揮著重要作用。
礦用隔爆型真空饋電開關通過其主回路、控制回路和保護電路的協同工作,實現對煤礦井下供電系統的安全、可靠保護。主回路通過真空斷路器接通與分斷電路;控制回路由隔離開關、電源變壓器、斷路器的常開常閉觸點等器件組成,用于控制主回路的通斷;保護電路則包括漏電、過載、短路、欠壓、過壓等保護及漏電閉鎖功能,確保設備在故障時能迅速切斷電源。
礦井原先采用威綸通MT8102iE+PLC集中保護控制方案。隨著生產迎來效率提升期,該方案面臨一些現場實際需求的挑戰,主要存在問題:
PLC同時處理十個饋線回路的保護與控制功能,速度慢,延遲大;
因HMI安裝在防爆外殼內部,無法觸摸,只能通過把按鍵操作信號輸進PLC,編寫PLC程序實現屏幕的翻頁、參數設置等功能,PLC負荷較重,響應慢;
饋線回路的很多功能(防越級、故障濾波、漏電閉鎖等)無法實現;
不具備遠程診斷、投屏等功能;
不支持攝像頭信號,無法觀察斷路器小車的進、出狀態;
缺少關鍵位置的溫度監控功能。
解決方案
為了支撐礦井智能化升級,實現更安全更高效的生產,用戶選用了性能更加強大的cMT2109X2,該型號配備強大的運算處理能力,能滿足高速通訊、流暢操作的要求,并且支持RTSP攝像頭預覽、cMT Viewer移動監控和WebView網頁監控等功能,可以幫助用戶逐一解決目前遇到的各項問題。
采用分布式保護、cMT2109X2集中監控、cMT Viewer移動監控和WebView網頁監控與診斷的方案;
通過串口服務器將綜合保護器、手車控制器、無線測溫主機等元件以RS485 (Modbus RTU)匯聚成RJ45(Modbus TCP);
通過交換機將網絡攝像頭 (RTSP)、串口服務器(ModbusTCP)連接到cMT2109X2的LAN2,實現南向數據、視頻的采集;
cMT2109X2的LAN1作為Modbus TCP server服務器通過井下環網北向傳輸,同時在地面主機以cMT Viewer或Web方式遠程監控,診斷設備狀態;
按鍵采用RS232(ModbusRTU) 與cMT2109X2連接,構建按鍵操作屏幕的框架級宏指令,實現不依賴下位機(PLC)程序的操作框架,通過物理按鍵功能分區(數字區+功能區) 實現首頁按下數字鍵彈出對應設備數據、操作指令和對應RTSP攝像頭圖像等便捷功能,登錄用戶成功后進行下位機上傳、下載;
宏指令分層分級設計:
以設備驅動(14臺)為單位,構建每臺獨立的驅動層宏指令,將數據分為周期性和非周期性,建立設備數據與屏幕內部寄存器映射點表,將畫面、紀錄、曲線等連接的變量與內部寄存器關聯,與下位機分離;
周期性數據用于實時顯示、紀錄、曲線、傳輸、邏輯控制等功能,非周期性數據用于參數上傳、設置、下載等功能,構建邏輯層宏指令;
將映射點表通過ModbusRTU server和ModbusTcp sever北向數據傳輸,構建通訊層宏指令。
結果效益
威綸通解決方案為礦企帶來了切實的價值,為傳統行業的數字化轉型貢獻了力量。未來,我們將攜手更多企業為井下無人的煤礦夢,為智能礦山的可靠落地,為實現煤礦安全、高效、綠色開采做出更加積極的貢獻。