内容发布更新时间 : 2024/5/19 15:17:56星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

吕家坨矿老主井提升信号及定重控制系统技术要求

一、设备名称： 提升信号及定重控制系统 二、参考型号： 三、数量：一套

四、遵循的主要技术规范：

1、GB3836.1-2010爆炸性环境第1部分：设备通用要求(IEC 60079-0：2007，MOD) 2、GB3836.2-2010爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备(IEC 60079-1：2007，MOD)

3、GB3836.4-2010爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备（IEC60079-11:2006，MOD）

4、MT/T 834-1999 《煤矿用提升信号装置通用技术条件》 5、《煤矿安全规程》

6、符合我国和国际电工委员会IEC标准

7、MT209煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求 8、GB4796《电工电子产品环境条件》

10、GB20062《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 11、GB50058《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 12、GB4720-84《低压电器电控设备》

13、IEC144《低压开关和控制设备的外壳防护等级》

五、配套设备情况：与中矿传动ASCS-3提升机电控设备配套使用。 六、使用环境：具有爆炸性气体混合物（甲烷）和煤尘的煤矿井下

1、使用地点: 老主井车房、上井口、-800井口、-600井口 2、环境温度：-20℃—+40℃ 3、环境相对湿度：100%（+25℃） 4、工作电压：AC220V、AC127V 5、水平设置：上井口、-600、-800 6、电网电压幅值波动-10%～+10%;

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7、控制回路电压：AC127V、36V；DC24V、DC12V 8、井深：668.30米 七、 技术要求： （一）基本技术要求

本系统必须符合吕家坨矿老主井信号系统的实际需要及现场实际，改造前，厂家技术人员必须到现场实际调研，与吕家坨矿有关专家及技术人员进行充分的沟通，经过领导审核同意后方可进行加工制造。

方案一：

老主井提升信号及定重控制系统采用工业以太网实现各水平与车房之间的光纤通讯，完成信号和定重控制系统的相关控制。车房作为工业以太网通讯系统的主站，-600装载站、-600井口、-425井口、-125井口、上井口和卸载站分别作为工业以太网通讯系统的分站，主站和每一分站分别设置中央处理器（CPU），系统采用SIEMENS公司S7-300PLC作为核心控制器、通过SIEMENS工业以太网CP343模块、德国赫斯曼环网交换机、井筒光缆完成光纤通讯，系统具备环网冗余功能。

系统备用信号采用CAN总线通讯方式实现信号定重控制系统的相关控制。车房作为CAN总线通讯系统的主站，-600装载站、-600井口、-425井口、-125井口、上井口和卸载站分别作为CAN总线通讯系统的分站，主站和每一分站分别设置CAN总线通讯模块和冗余光电转换模块，通讯介质为井筒备用信号光缆，最终实现备用信号系统的光纤通讯，备用信号系统具有光纤环网冗余功能。

方案一： 1、方案一优点：

（1）系统采用工业以太网通讯，其通讯速率100M，达到百兆带宽，特别是处理数据量大、I/O、AI点数多的系统通讯时（本安液晶屏通讯），显示出其巨大优势。

（2）系统采用工业以太网环网冗余结构，可靠性更高；

（3）每一分站设置CPU，这样的好处是，当通讯异常时（信号不能正常工作），每一分站CPU现场I/O可控，-600装载站对定重系统仍然可控，此时可将信号系统倒至备用信号，来完成紧急提升。

（4）信号系统实现冗余控制，具备主、备信号系统。备用信号采用CAN总线+环网光纤通讯的模式，使得备用信号系统的可靠性和稳定性大大提高。CAN总线作为备用信号的原因是其处理的数据量小，但是作为处理简单的信号已经足够，其处理大数据量的能力不如工业以太网。（CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称，是由以研发

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和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的，并最终成为国际标准（ISO 11898），是国际上应用最广泛的现场总线之一。 在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。CAN 的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。）

2、方案一缺点：

（1）系统与完全独立的双套系统比较而言，其处于劣势。 方案二：

老主井提升信号及定重控制系统采用工业以太网实现各水平与车房之间的光纤通讯，完成信号和定重控制系统的相关控制。车房作为工业以太网通讯系统的主站，-600装载站、-600井口、-425井口、-125井口、上井口和卸载站分别作为工业以太网通讯系统的分站，主站和每一分站均分别设置双套中央处理器（CPU）,系统采用SIEMENS公司S7-300PLC作为核心控制器、通过SIEMENS工业以太网CP343模块、德国赫斯曼环网交换机、井筒光缆完成光纤通讯，系统具备环网冗余功能。

方案二优点：

（1）系统有两套CPU，在CPU硬件故障或者程序出错的情况下显示出其优势。 方案二缺点：

（1）系统成本高，设备可靠性和稳定性不一定得到提高。

（2）系统复杂化，不利于处理故障。信号定重系统若完全实现双套独立，仅仅靠CPU双套是不能实现完全独立的，外围的传感器、继电器等都必须是双套独立的，这样不仅没有简化系统，反而使系统变得复杂化，一旦出现故障，查找极其困难。

（3）外围传感器等未实现两套独立。根据现场经验，信号系统出现故障频率最高的地方是电源、外围传感器、继电器、按钮等，而CPU出现故障的几率很小。

在用系统通讯模式：采用PROFIBUS-DP现场总线通讯方式完成信号和定重系统的相关控制。车房作为主站设置CPU，-600装载站、-600井口、-425井口、-125井口、上井口和卸载站分别作为PROFIBUS-DP通讯系统的分站，每一分站分别设置TE200模块，分站没有CPU，分站通过NSK光端机将电信号转换为光信号，实现分站与主站的光纤通讯。

1、在用系统优点：

（1）成本低，系统构成简单。

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