基於iFIX的煤礦綜合自動化係統
地質礦產
作者：丁宇輝 婁文法 李軍鴻
摘要：許多礦井雖然建設有各種監測和控製子係統，如安全監測、皮帶集控、水泵集控等，但各個子係統之間的數據無法共享，出現“信息孤島”，難以為全礦的安全生產決策提供有力的數據支撐。文章重點闡述了綜合自動化的概念、形成和發展過程，以及使用iFIX進行綜合自動化建設的架構。
關鍵詞：煤礦；綜合自動化係統；信息孤島；iFIX；安全事故；機電設備 文獻標識碼：A
中圖分類號：TD39 文章編號：1009-2374（2015）28-0161-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.28.080
近年來，煤礦安全事故頻發，主要原因在於煤礦設備落後、自動化生產程度較低、監測監控不到位。許多礦井，特別是老礦井，它們的係統，像水泵、皮帶等，雖然都有各自的監控係統，但各子係統往往采用不同的建設標準，不能在調度室進行集中的監測和控製。為了解決這一問題，需要對這些子係統進行集成，並建設統一的數據集成平台和數據傳輸平台，便於數據的共享和統一的監管。煤礦綜合自動化係統已經成為提高煤礦安全生產力的重要手段。
1 綜合自動化的概念
綜合自動化係統是使用計算機和自動化技術，以防爆工業以太環網作為統一的數據傳輸平台，對煤礦的生產過程實現全麵監控的係統，它把煤礦中異構條件下的安全監測係統、人員定為係統、主井提升係統、信集閉等子係統的接口和通訊協議進行統一，將數據統一集成到一個數據平台，實現生產及輔助生產各運行參數的組態顯示和統計分析，並上傳至礦區辦公局域網，這樣使得煤礦生產和管理更加科學高效。同時將一些主要生產數據和安全情況傳輸到集團公司，集團公司可以通過這些數據對煤礦進行遠程實時監視，出現緊急情況發出告警信號。
2 綜合自動化的形成
綜合自動化形成和發展大致經曆了四個時期：
2.1 自動化設備的出現和應用
該時期自動化技術的發展是出於人們生活的實際需要，例如指南車、候風地動儀、風磨等，此時自動化技術掌握在能工巧匠手中，並沒有形成理論。
2.2 自動化技術形成時期
該時期自動調節係統已廣泛應用於工業領域，人們為解決自動調節係統的穩定性問題，而逐步研究出自動調節係統的穩定性判斷依據，形成自動化理論雛形，進入20世紀後經典控製理論誕生。
2.3 局部自動化時期
該時期經典控製理論得以形成和發展，局部自動化開始廣泛應用，電子數字計算機的發明和應用促進了自動化的發展，此時經典控製理論占據主導地位。
2.4 綜合自動化時期
現代控製理論開始形成發展，並逐步取代經典控製理論。迅速產生多個分支，朝著大係統、智能化等方向發展。計算機技術的發明和廣泛應用，極大地推動了綜合自動化的發展。
3 煤礦綜合自動化的內容
煤礦綜合自動化係統要集成的係統主要有環境監測係統、人員定位係統、通風機集控係統、壓風機集控係統、排水自動化控製係統、提升機監測係統、選煤廠集控係統、頂板離層及礦壓監測係統、汙水（礦井水和生活水）處理係統、工作麵遠程監控係統等。
煤礦綜合自動化係統具有將上述各控製子係統無縫集成的能力，係統提供開放的數據接口，有OPC、ODBC等接口，每個子係統用一個通訊驅動與綜合自動化係統平台進行數據交互。係統架構是全開放的，具有很強的擴展能力。
4 基於iFIX的綜合自動化係統軟件集成開發平台
組態軟件作為整個綜合自動化係統的開發平台，需要以該平台為基礎開發組態應用軟件。綜合自動化係統平台采用全球最領先的HMI/SCADA自動化監控組態軟件iFIX簡體中文版，由美國GE公司開發。
根據綜合自動化係統功能的劃分，需要采用不同的組態軟件版本以滿足不同的功能需要，開發平台主要采用iFIX以下三個版本：
4.1 iFIX Plus SCADA Pack Unlimited
不受限服務器端軟件，安裝於管控服務器，每台管控服務器一套，一主一備，互為冗餘。