现场总线技术应用于煤矿监控系统探讨和实践

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现场总线在输煤系统中的运用

现场总线在输煤系统中的运用发布时间：2021-09-02T09:19:18.247Z 来源：《当代电力文化》2021年第13期作者：张鹏[导读] 若想保持电力的稳定供应，就需要电力企业定期进行发电设备的更新维护张鹏湖北华电江陵发电有限公司, 湖北荆州434100摘要：若想保持电力的稳定供应，就需要电力企业定期进行发电设备的更新维护，只有保持设备稳定、高效的运行才能够保证足够的电力供应。

本文分析了应用现场总线控制技术控制输煤系统的可行性。

在控制方面设计了一套基于PROFIBUS标准的现场总线控制技术的输煤程控系统，论文内容描述了每一个具体的控制对象和控制要求，提供了控制设备的选型、功能特点的描述、系统的安装和调试、人机界面软件的使用，对最终设计好的人机交互画面加以描述。

整套输煤程控系统最终投入运行并能够产生良好的效果。

关键词：输煤系统；输煤程控；现场总线在现今火力发电机组容量的不断增大，以往的输煤系统设计采用的继电器控制方式已经不能够满足生产发展需要。

很多老厂尤其是经济欠发达地区的电厂为了在建设初期降低设备造价，把输煤系统的标准降低到能够满足基本发电需求即可，忽略了输煤系统的不稳定影响到整个电厂的发电量和主机稳定运行的因素。

在此需要设计出一套更为先进的新型控制方式能够更有利于提高火力发电厂输煤系统的经济性运行。

现场总线控制技术的出现对于很多老厂输煤系统的改造是很适用的，也为未来更先进的数字化电厂提供参考理念。

其在输煤系统中可以为电厂管理层提供实时可靠的运行参数，了解机组运行的燃料消耗量。

1、输煤程控设计方案火力发电厂的输煤系统主要由卸煤、堆取煤、运煤、配煤四个工艺流程组成。

电煤的来源一般都是汽车运输至卸煤沟，通过给煤机将煤送到输煤皮带上，再经过输煤皮带、碎煤机、电动三通挡板将电煤运送到煤仓间，配煤系统通过犁煤器将输煤皮带上的煤均匀的配供到每一个原煤仓中。

本输煤程控系统采用和利时公司MACS-SM系列DCS系统中的PROFIBUS-DP/PA现场总线解决方案以替代老厂的继电器控制。

工业以太网现场总线在煤矿监控系统中应用(鉴定材料)

工业以太网+现场总线在煤矿监控系统中应用鉴定材料山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿二○一五年十二月目录一、鉴定大纲┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 2二、工作报告┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 4三、技术报告┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄12四、经济效益分析报告┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 25五、用户使用情况报告┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 27《工业以太网+现场总线在煤矿监控系统中应用》鉴定资料之一鉴定大纲山东金阳矿业集团有限公司二○一五年十二月鉴定大纲一、项目名称：工业以太网+现场总线在煤矿监控系统中应用二、项目来源：计划外项目三、项目完成单位：山东金阳矿业集团金阳煤矿四、鉴定程序1、宣布鉴定委员会名单。

2、由鉴定委员会主持，听取课题汇报：（1）工作报告；（2）技术报告；（3）经济效益分析报告；（4）用户使用情况报告。

3、鉴定委员会质疑，主研人员答辩。

4、鉴定委员会对项目进行评议，形成鉴定意见。

5、鉴定会结束。

五、鉴定资料1、鉴定大纲2、工作报告3、技术报告4、经济效益分析报告5、用户使用报告鉴定委员会年月日《工业以太网+现场总线在煤矿监控系统中应用》鉴定资料之二工作报告山东金阳矿业集团有限公司金阳煤矿二○一五年十二月工作报告在煤矿安全监控系统中, 往往需要实现监控中心站和众多数据采集分站的联网监控, 因此需要选择一种能够实现长距离、高可靠性、高效率的数据传输的通讯方式。

以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性好。

由于RS - 485 通讯方式使用一对双绞线实现多站联网、硬件设计简单、控制方便、通讯效率高、成本低廉等优点, 同时RS - 485 标准只对接口的电气特性作出规定而不涉及接插件电缆或协议, 在此基础上用户可以根据自己的特定要求建立自己的高层通信协议, 因而被煤矿安全监控系统广泛采用。

二、项目的应用情况系统容量：异步传输方式128台分站级设备传输速率：10M, 1200/2400bps传输方式：以太网，RS485传输电缆芯线：光/电缆2芯地面中心站到分站之间无中继最小传输距离：电缆15km分站到传感器之间的传输距离不小于：2km模拟量传感器信号：200～1000Hz及现场总线数字信号开关量传感器信号：0、5mA ，无电位接点及现场总线数字信号新版《煤矿安全规程》第四百八十九条矿用有线调度通信电缆必须专用.严禁安全监控系统与图像监视系统共用同一芯光纤.矿井安全监控系统主干线缆应当分设两条,从不同的井筒或者一个井筒保持一定间距的不同位置进入井下，我们采用工业以太网+现场总线方式，提高了监控系统可靠性。

基于现场总线的智能传感器在煤矿中的应用

气电立焊过程中，送丝机高速送丝，若送丝系统不畅通，就会出现送丝不稳定或卡丝现象，使电弧不能稳定燃烧，造成断弧。一旦断弧，再重新起弧焊接，会造成熔池不连续，在接头处出现夹渣、未熔合等缺陷。（）解决措施２防止焊缝中出现夹渣、未熔合、连续性空柱的方法是进行摆动焊接，即在焊机上装备简谐振动装置，使焊枪枪头在衬垫和滑ｃ２０气体联合保护，在有大风的情况下可以保护良，好避免受大风块之间前后进行摆动，使焊接电弧能够充分搅拌液态熔池，加速熔渣等杂质的排出，防止夹渣的出现；焊缝金属分布均匀，防止的影响而停止施工；（）焊枪、滑动水冷铜块和简谐振动装置都随焊接的进行而在焊缝金属内部出现连续性空柱；熔池两端有足够的熔化金属以５防止坡口内外两侧处出现未熔合缺陷。同步自动上升；防止断弧最重要的方法就是防止卡丝。故而在焊接前要检查（）通过焊接电弧电压信号反馈来控制焊接电流，焊接电流６焊丝，避免使用圆度不够的焊丝；调节好送丝机；定期导通送丝信号反馈来控制焊丝干伸长度和焊接小车自动提升。管或更换，保证送丝畅通；及时更换磨损或损坏的导电嘴。３浮顶储罐壁板纵缝气电立焊出现的缺陷和解决措施、实践证明：通过以上措施。气电立焊在浮顶储罐壁板纵缝的浮顶储罐壁板纵缝气电立焊时，容易出现的焊接问题有：夹焊接中克服了上述缺陷，获得了质量优良的焊缝。渣、未熔合、连续性空柱、断弧等。（）缺陷产生的原因１四、结论夹渣出现的原因主要在于填充的药芯焊丝熔化量较大，产生１、采用气电立焊焊接浮顶储罐壁板纵缝，焊缝表面成型美观、焊缝的熔渣数量撩多，焊接过程中来不及及时排出，就容易在焊缝内质量优良，提高了生产效率，建设工期缩短，是・种非常适宜的方法。部和表面产生夹渣。 ‘ ‘ ２、焊接是钢结构制造中的关键生产技术，焊接效率的高低直未熔合的出现是因为焊接电弧距离焊缝根部较远，焊接过程中如果出现坡日不规则、焊丝没有完全对准坡１中心等问题，在接影响产品的制造周期和成本。气电立焊这种高效弧焊方法在油：３田储罐建设中的应用推动了油田焊接技术水平的提高，使高效焊焊缝根部位置熔化不好，就容易出现未熔合现象。当焊枪在水冷滑块和铜衬垫之间自动上升时，如果出现导电接成为油田钢结构焊接发展的主题。嘴尺寸过大、焊枪没有完全对准坡口中心等现象，使焊枪上升时参考文献：与罐壁接触。出现短路引弧，引燃的电弧可以产生围绕坡口一圈【许小平．船舶气电立焊工艺与参蠹啦制．电焊机，２１，１１】００．的虚假熔池，导致焊枪枪头快速提升，重新建立焊丝端部与虚假［】涛．气电立焊在高炉炉壳立缝焊接的应用．电焊机，２黄道熔池之间的平衡。这样在焊缝金属中心部位由于没有足够的熔化２００９，１．口０量，将会形成一段连续、中空的焊缝，这就是连续性空柱。

谈基于现场总线的煤矿安全监控系统

谈基于现场总线的煤矿安全监控系统摘要：随着经济的高速发展，国家对煤矿企业的安全提出了越来越高的要求，大中小煤矿企业也是越来越重视安全作业，其不断的加大安全投入，加强信息化建设。

基于这种情况，本文将浅谈基于现场总线的煤矿安全监控系统，阐述现场线的安全监控系统在煤矿中的应用及存在的问题及相应的对策，以飨读者。

关键词：现场总线；煤矿；安全监控系统中图分类号：td-0 文献标识码：a 文章编号：1009-0118（2011）-10-0-01近几年类，随着国家对煤矿安全问题的重视，我国的煤矿行业的安全情况有了一定的改善，但是，这一行业的人员伤亡仍然是居高不下。

着成为阻碍煤矿行业发展的重要因素。

随着信息技术的快速发展，煤矿网络监控系统应运而生，这一系统在一定程度上提高了煤矿安全的监测管理力度。

一、现场总线的含义现场总线构成的控制系统被称为现场总线控制系统fcs。

这一系统要求每一个现场煤矿设备都必须是智能化的、具有通讯设备和特定的功能设备。

其特点是全分散式，即设备分散到现场需要的地方，功能分散。

现场总线是指用于生产、过程控制领域最底层的现场设备互连通讯网络，它是一种数字式、串行、多点的，用于最底层的工业控制设备及仪表互连通讯的数据总线。

它利用数字串行进行通讯，使各个现场设备都连于总线，同时通过总线来交互数据。

现场总线的通讯方式是多点式，每一个现场的设备都能够利用总线时时刻刻地发布消息，但是，一个时间点只能允许有一个发布者。

总之，现场总线不仅仅是一个通讯技术，它是一种集计算机技术、通讯技术以及控制技术于一体的综合计算。

二、现场总线控制系统在煤矿井下的应用基于现场总线的煤矿安全监控系统囊括了现场总线的所有的特点：总线结构、数字串行、多点广播、接受过滤功能以及全分散等。

在新模式下得现场设备的概念不同于现行的设备的概念。

这种新模式下的现场设备具有智能化、总线通讯以及分散功能块等功能。

其中，智能化是指设备中含有微控技术单元，各个现场设备之间通过总线联系在一起。

基于CAN总线的煤矿现场监测站系统设计与研究

点站、分支中继介质六部分组成。整个监控系统分三
级结构，即地面中心站一现场监测站一传感器。其中地面中心站负责接收、存储和显示从井下现
之间的数据采集与通信，的有效工作决定了煤矿它安全监控能否顺利进行，因此煤矿现场监测站系统在煤矿安全监控系统中发挥着重要作用。
图１整个煤矿监测系统结构框图
从图１中可以看出，现场监测站在整个煤矿
生产投入和提高工人操作水平成为我国煤矿安全生产发展趋势ｕ ’ 现代化煤炭企业管理离不开。现代化安全监测系统，通过对监控站系统所测参
面
数的比较和分析，为预防灾害事故提供技术数据，
１煤矿现场监测站系统总体方案
整个煤矿监测系统是由地面中心站、网关节
监测系统中占有非常重要的地位，它的总体方案
的确定，直接影响其功能和指标能否实现，也关系整个监测监控系统能否正常运行。本文所设计的煤矿现场监测站综合考虑了安全防爆、采样速度、通讯速率、维护方便性以及使用可靠性等多
务ｌ
訇化
基于ＣＮ线的煤矿现场监测站系统设计与研究Ａ总
ＤｅｓｉｇｎａｎｄｅｓｅａｒｆｍｉｔｓａｔｏｎｓｒｃｈｏｎｅｓｉｅｔｉｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＣＡＮｂｕｓ

基于现场总线技术的煤矿监控系统

#
系统结构的具体分析根据煤矿监控环境恶劣、监控距离长、范围广的特点，设计
出的煤矿监控系统主要由实时管理级、监视控制级、现场测控级目前煤矿监控系统由早期的地三部分组成，其结构如图 . 所示。面单微机监测监控已发展成为网络化监测监控以及不同监测监控系统的联网监测。其主要由监测终端、监控中心站、通信接口装置、井下分站、传感器组成。
合，虽然通讯速度快，但结构较复杂，不适宜做远距离通讯。串口通讯为松耦合，虽然数据传输效率较低，但结构简单，可作远程通讯。工业机器人控制器采用异步方式进行串行通讯，因许多单片机芯片内部都集成有全双工异步串行口，这样数据的发送和接收可同时进行。而且利用串行通讯可直接实现主处理器与多个从处理器 +-#! 间的通讯。
$%&’()*’ 48159 :; <=5 0>515;< 1?<@8<?:; A=?B= <=5 5C@?0*5;<1 /5B:*5 :695> 8;9 <5B=;:6:DE ;559 >5;:F8<59 ?; <=5 B:86 *:;?<:>G ?;D 1E1<5* 8< 0>515;<H<=?1 0805> 951?D;1 8 ;5A B:86 *:;?<:>?;D 1E1<5* /E <=5 ?9581 :I I?569/@1 <5B=;:6:DE 8;9 $#% <5B=G ;:6:DEHA=?B= *8J5 0>508>59 I:> >586?3?;D *:;?<:>?;D 1E1<5* 8BB:>9?;D <=5 I?569/@1 ?;<5>;8<?:;86 1<8;98>9, +,-./(0&KI?569/@1H$#% <5B=;:6:DEHB:86 *:;?<:>?;D 1E1<5*H!"#H$"#

现场总线技术在化工煤场自控系统中的应用

ＭＯＵＬｉｕ－ｃｈｕｎ，ＬＩＭｅｎｇ－ｃｈｕａｎｇ，ＨＵＡＮＧＭｅｉ
（ｉ．ＡｎｓｔｅｅｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅＳｕｐｐｏｒｔｉｎｇＣｅｎｔｅ￣２．ＪｉｌｉｎＵｎｅｒｓｙ，Ａｎｓｈａｎ１１４０００）
ｌ引言
网络实现数据的传输和设备的控制，其硬件配置见
图ｌ。
鞍钢化工总厂备煤生产主要是对炼焦煤在入炉前进行预处理，包括来煤卸车、贮存、倒运、配
合、粉碎等工序。备煤系统有南煤和北煤两个车间，南煤车间为二、三、四炼焦提供配合煤，北煤车间为一、五、六炼焦提供配合煤。下面分析介绍现场总线技术在北煤车间自动控制系统中的应用。
ＣｏｎｔｒｏｌＮｅｔａｎｄＰｒｏｉｆｂｕｓＤＰａｎｄｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｔｉｐｐｅｒｕｎｌｏａｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｎｄｂｅｌｔｃｏｎｖｅｙｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｎｔｈｅｃｏｌａｙａｒｄｏｒｆｃｈｅｍｉｃａｌｐｌａｎｔ．Ａｆｔｅｒｐｕｔｔｉｎｇｉｎｔｏｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｍＲＳｓｔａｂｌｙ
第３１卷２０１３年第１期（总第１６３期）

CAN总线在煤矿安全监测系统中的应用研究

测系统总体结构和软硬件设计，并对ＣＮ通信进行了试验。试验表明其性能可靠、定，Ａ稳是煤矿井下监测系统的最佳选择。关键词：Ａ总线；ＣＮ监测系统；矿井下煤
Ｐ５１连接到ＣＮＡ总线上，单片机的ＩＯｕ连接／ＣＮ是ＣｎｒｌｒｒａｅｒＡｏｔｌＡｅＮｔｋ的缩写，是ＩＯ国际标准化发器ＭＣ２５ｏｅｗｏＳＪ００的Ａ０Ａ７以及ＡＥＣ、ＳＲ和ＷＲ等引脚，Ｄ－ＤＬ、ＳＲＴ、Ｄ进的串行通信协议。当前的汽车产业中，在出于对安全性、舒适性、方ＳＡ１０行数据传输和总线控制。ＳＡ１０Ｊ００的Ｔ０Ｒ０分别接ＣＮ收发Ｘ、ＸＡＰ５１ＸＸ进行数据的收发。Ｐ５１ＭＣ２５是出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及其对可靠性的要器ＭＣ２５的ＴＤ和ＲＤ引脚，ＮＡ协议控制器和物理总线的接口，提供了对总线的差动发送能求不尽相同，用多条总线进行通信的情况很多，束的数量也随Ｃ采线力和对ＣＮ控制器的差动接收能力。Ａ之增加。为适应“ 少线束数量 ”“ 过多个ＬＮ进行大量数据高减、通Ａ便性、公害、成本的要求，种各样的电子控制系统被开发了低低各
．Ａ速通信 ”的需要，９６年德国电气商博世公司开发出面向汽车的３３ＣＮ总线上滤波器的设置１８ＳＡ００至多可提供４ｙ验收码以及４ｙＪ１０ｔＢｅｔＢｅ屏蔽码，验收ＣＮ通信协议。此后，Ａ通过ＩＯ１８８ＩＯ１５９行了标ＡＣＮＳ１９及Ｓ１１进

矿井安全监控系统中现场总线技术的应用

意义。煤炭系统的网络化管理给煤矿的监管带来了极大的便利，但随之而来的却是网络安全问题。比如黑客的恶意攻击、各种病毒
２现场总线的含义
现场总线构成的控制系统称为现场总线控制系统ＦＳＣ（ｉｄｕｏｔｙｔｍ。在ＦＳ中，ＦｅｂｓＣｎｍｌＳｓ）ｌｅＣ每个现场设备都是智能化的、能够相互通讯的、具有特定功能的设备，其系统结构特点是全分散式的，其中包含两个含义： ①现场设备位置分散，以分布在可
摘
要：文章介绍了运用计算机网络技术建立煤矿监测监控系统的情况，同时提出了该
系统在煤矿应用中存在的问题，以及急需解决的问题，并指出其发展方向。关键词：现场总线技术；设备运行监测系统；字通信技术；井安全监测；数矿信息处理中图分类号：Ｔ７２３Ｄ５．文献标识码：Ａ文章编号：１０－１６２０）２００－２００８３（８３－０１００我国煤炭工业经过近年来的建设和发展，安全状况有了较大的改善，但井下伤亡人数占我国工业部门的８％左右，５是我国煤
的泛滥、内部人员造成的机密信息泄漏等等。煤炭行业是关系到国计民生的支柱行业，所以煤炭系统的网络安全就显得尤为重
要。
１现场总线技术的提出
（）１煤矿井下使用的各种电气控制设备相互之间几乎没有任何联系，如馈电开关、电磁起动器等都是完成一些特定的功能。由于各个设备的内部状态不外露或很少外露，给检查人员对其的诊断造成很大的困难，易造成疏忽，容产生事故。如果功能需要增加，由于电气控制设备中的接线端子、喇叭嘴的数量有限。内部还有没有安装位置等等，当煤炭生产实现自动化及无人工作面时，这些电气控制设备给改造或重新设计带来了障碍。所以，必须采用一种新的控制模式取代它。（）２彻底控制分散设备是现场总线技术具有的突出特点。它给用户带来的实质优点是由高度智能的现场设备来分散完成ＤＳ控制器的功能，Ｃ弱化甚至省去了集中控制器的层次，可降低

基于现场总线的煤矿供电自动化系统分析

基于现场总线的煤矿供电自动化系统分析摘要：煤矿企业需要一个能够稳定地、高效的提供电力的供电自动化系统，来保障其施工进度和施工安全。

因而基于现场总线的煤矿供电自动化系统的设计和完善就显得尤为重要。

本文针对煤矿井下的特殊环境，分析了其基于现场总线的煤矿供电自动化系统的组成，应用的软件及其优点，以期提高煤矿供电自动化系统的稳定性和可靠性，进一步确保煤矿作业的高效性和安全性。

关键词：现场总线煤矿供电系统自动化在我国，一次性能源大多来源于煤炭，而九成以上的煤炭产量来自井工开采矿井。

然而，近几年来，各种不确定因素的存在又严重威胁着矿工们的生命安全。

因而，对煤炭企业来说就急需一个高效稳定的供电监控系统来保障矿井工人的安全。

随着以计算机、通信和控制为代表的3C技术的迅猛发展, 网络集成信息自动化正被应用到现场设备中。

现场总线控制系统(FCS)被应用到煤炭供电监控系统中,不仅能安全监测矿井电网的还能节约资金, 有效保障了煤矿行业的安全生产。

1.监控系统的组成1.1监控系统硬件网络结构组成为了满足硬件网络结构设计, 系统采用三层网络结构：最下层为井下采区的智能采集设备，主要技术指标：传输容量：64台分站，分站容量：32台综保。

传输速率:：2400bps。

根据上述指标分析，选择西门子的模块化中型plc系统s7-300和ET200iSP分布式I/O组成Profibus-DP分布式网络。

SIMATICS7-300系统所拥有的强抗振动和高电磁兼容性，结构紧溱的特点，非常适合工业环境和电气干扰环境。

管理层采用拥有便捷的用户参数赋值人机界面的西门子公司的S7- 400系列PLC，使这一层能够实现现场总线的通信控制与管理。

这层的plc与上一层的pc机相连，组成监控系统的主要控制中心，能对各个从站的组态、运行进行监控等。

因而，该层是整个供电监控系统的核心。

采用Profibus总线的Profibus—DP 主干网络层选用4芯光纤，使所有从站通过Profibus总线连接主站，实现数据的传输、信息的交流。

煤矿井下安全监测系统中CAN总线技术的应用

煤矿井下安全监测系统中CAN总线技术的应用矿井工作环境恶劣，矿井安全监测系统的主要作用就是持续监测到诱发矿井灾害的安全隐患问题，并及时采取安全处理措施。

基于CAN总结技术的矿井安全监测系统，大大提高了系统的响应速度，保证安全问题监测的实时性、稳定性及安全性，从而有效降低矿井事故发生率。

文章就针对CAN总线技术在煤矿井下安全监测系统中的应用进行探讨。

标签：矿井；安全监测系统；CAN总线技术煤矿作业生产环节多、涉及到大型的机电设备多，且工作环境高温高湿，十分恶劣，煤矿安全监控系统的应用可在最大程度上保障井下作业人员的人身安全，提高生产效率，降低生产成本。

1 煤矿通信的特点与其它行业的通信系统相比，煤矿通信具有以下几个方面的特点：首先，环境恶劣。

系统观测点多数均位于井下及高压设备环境中，日常工作均处于较强的电磁辐射及潮湿腐蚀的状态，恶劣的工作环境不仅会影响到现场检测的准确性，而且会干扰数据传输。

其次，检测对象种类多。

由于矿井下的危险因素比较多，很多环境参数可能会与事故的发生与发展有直接相关性，比如通风不足会导致瓦斯浓度升高，达到一定程度可能发生爆炸；再比如一氧化碳可能会导致工作人员中毒等，因此煤矿安全监测系统必须准确测量每一项安全参数，并准确的传输至控制中心，以保证煤矿生产的安全性。

最后，测量点分布广泛。

煤矿生产范围大，监测系统必须广泛分布于各个测量点，才可以保证监测范围更加全面，这也就无形中增加了传感器信号及其它检测信号传送的复杂性，对远距离传输的安全性、可靠性要求也更高。

2 CAN总线技术概述CAN总线技术是德国Bosch公司推出的一种现场标准，属于工业现场总线的范畴，即控制器局域网络，是一种串行通信总线，其可实现点对点、一点对多点的通信，与其它总线技术相比，CAN具有较强的实时性与要靠性，且可以实现远距离传输，并获得较高的数据传输速率。

并且系统结构简单、成本相对更低，因此在各个行业领域的应用越来越广泛。

现场总线技术在煤矿供电监控系统中的应用

ｓｎｄＴｅｈｌｓｕｔ＇ｎｒｃｌ０ｓｓｍ’ ｄｓｓｄｎｅｉＩｉｖｉｄｉｒｔｅｈｔｈｇｐｖｓｉｌｈ，ｒｒｕｅｔｐｍ￣ｉｅ．ｈｏｒｍｅｄｐｎｉｅｆｙｔ㈣ｉｕｅｉｄｔｌｔｓｅｆｅｎｐｃｃｔａｔ８啪ｒｅｈ＃ｙｅ８Ｉｃｌｅｃｈｈｓｇｗｅｔｃｉｐｅａｃｓａ．ｔｉａｉｅｙｏｒｊｅａｄｅ
Ａｓｂ嘲Ｃｕｔｉｔｒｌｓ吐ｎｎｔｏｅｍａｒｓｓｍｉｃａｍｎ，ｉｒｓａｙａｍｕｌｙｅｌｅ１Ｐｆ￣ｆｌｕｉｄ－ｏｎｒｇｈｐｏｅｊｅｎｅｂｍｇｉｈｐｗｒｅｔ￣ｙｅｎｏｌｉ锄ｎｉｉｌｆｏｖｓｔｉｄ０ｎｄｓｅｂｓｓｅｏｔｅｔｎｃｌｓｅｓｍｎ１ｕｉｄ
有的电器监测的安装或接人完全避开原供电回路，监ｔｅ控件对象和文档的链接，ｉＸｖ可以把ＰＩＥ信息直接连测系统出现故障，影响井下正常供电。现场总线设接到用户应用图形上。创建的监控界面主要包括：不人备供电采用隔爆兼本安型电源单元，供电单元由电气隔离器或安全栅构成，满足本安供电的要求。
测控系统的研究工作。
之一。采用现场总线技术后，主要传输介质采用本质安全的矿用阻燃光缆，井下网络传输部分的网络端口
５８
东晨妓穗舛
２８第６０年期０
采用光电隔离，证本质安全防爆性能。系统中所以保
过集成ＳＬＱ的归档数据访问，以及通过ＯＥ．和Ａ．Ｉ２０ｃ

CAN总线在煤矿安全监控系统中的应用

发。
现场总线是运用于现场仪表与控制室系统之间
的一种开放式、数字化、多点通信的控制系统局
域网络，是当今自动化领域中最具有应用前景的技术之一ＣＮ（ｏｔｌｒｒａＮｔｏｋ即控制ＡＣｎｒｌｅｅｒ）ｏｅＡｗ
支中继器、断电控制仪、接线盒等附加设备。其中
地面中心站负责接收、存储、处理和显示从井下监
控分站或传感器传来的各种监控数据．并通过各个井下分站发送各种配置命令和对现场设备的控制命令；井下监控分站完成各传感器测量数据的采集、接收、处理和向地面主站发送。并完成相应的控制命令：传感器负责监测井下的安全保障工作和设备运行状态；通信介质负责安全监控系统各设备的连接和信息的传递；网关节点站实现不同接口的相互转换；分支中继器在需要的地方完成通信线路的分支、中继和介质信号的转换。传输介质根据传输距
仲裁技术．即使网络负载很重，也不会出现网络瘫
痪情况；四是直接通讯距离最远可达１ｍ（０ｋ速率
低于５ｂ）／；五是报文采用短帧结构，传输时间ｋｓ短。受干扰概率低：六是ＣＮ上的接点数主要取Ａ
收稿日期：０７０ — ０修回日期：０７０ — ２２０— ３２；２０—３２作者简介：红远（９５，，西临猗人。１８年７月毕韩１６一）男山９８业于成都电讯工程学院，工程师。
控制器局域网ＣＮ为串行通信协议，能有效Ａ地支持具有很高安全等级的分布实时控制。ＣＮＡ

现场总线技术在煤矿监控系统中的应用

现场总线技术在煤矿监控系统中的应用现场总线技术具有可靠性高、设计独特、性能卓越等优势，因此可以解决煤矿传统监控系统存在的诸多问题，该技术并非对煤矿综合监控系统的升级改造，而是彻底的进行更新换代，因此现场总线技术大大提高了煤矿的自动化、数字化水平。

文章对现场总线技术进行简要介绍，分析监控系统的原理，并提出煤矿监控系统中现场总线技术的具体应用。

标签：现场总线；煤矿；监控系统所谓现场总线技术即是将专用微处理器置入传统的测量控制仪表，使其具备相应的数字计算能力及通信能力，再采用双绞线作为总线连续多个测量控制表，根据公开、规范的通信协议在现场多个微机化测量控制设备、仪表及远程监控计算机之间进行数据信息的传输与交换，以满足各类监控需要。

1 现场总线概述现场总线控制系统（FCS）即由现场总线构成的控制系统，系统结构为全分散式的，不仅现场设备位置分散，功能模块也是分散的，系统中每个现场设备均可以互相通讯，并具备对应的功能；通过现场总线将系统中各类设备连接起来。

现场总线控制系统既是一个开放性的通信网络，又是一种全分布式的控制系统，是联接各个智能设备的纽带。

比如一个现场设备在接受到总线发送的控制命令后，会执行命令，并且现场设备也可以通过总线向控制中心发送自身的状态信息，比如命令的完成情况等，其他诸如运行监视、故障分析等现场设备即可接受该现场设备发送的状态信息。

现场总线以多点式通讯方式保证系统中每个现场设备均可通过总线发布信息或接受信息，不过需要注意一点，即任何时间仅有一个发布者，余者均为接收者，而系统中每个设备均可以智能化的”过滤”掉自己所不需要的信息，做出是否响应信息的决定。

由此可见，现场总线技术并非单纯的通讯技术，而是将计算机技术、控制技术及通讯技术结合在一起的综合性技术。

2 煤矿监控系统监测内容煤矿综合监控系统的监控对象包括环境参数监控与机械设备运行状态监控两个方面，其中环境参数监控系统主要对模拟量形式的环境参数进行监测，比如瓦斯浓度、一氧化碳及二氧化碳的浓度、巷道风速及风量、风门、温度、变电所功率、电压、电流等，传感器主要输出FSK型的信号；并监测开关量形式设备的开停参数，包括通风机、水泵、带式输送机、掘进机等设备等。

《基于工业以太网与现场总线的煤矿井下供电监控系统设计》

《基于工业以太网与现场总线的煤矿井下供电监控系统设计》篇一一、引言煤矿生产因其特殊的作业环境与需求，对供电系统的稳定性和安全性要求极高。

传统的监控系统往往由于传输速度慢、效率低、数据准确性不足等限制，无法满足煤矿的现代化管理需求。

本文基于工业以太网与现场总线的融合技术，对煤矿井下供电监控系统进行设计与探讨，以提高供电系统的监控水平，保障矿井作业的安全与高效。

二、系统设计目标本系统的设计目标为：实现煤矿井下供电系统的实时监控、故障预警、数据记录与分析等功能，提高供电系统的稳定性和安全性，降低事故发生率，同时提高煤矿的生产效率和管理水平。

三、系统架构设计1. 硬件架构本系统采用工业以太网与现场总线相结合的架构，主要包括传感器、数据采集器、交换机、服务器等设备。

传感器用于实时监测供电系统的各项参数，数据采集器负责将传感器收集的数据进行整理和预处理，通过工业以太网和现场总线将数据传输至服务器。

服务器负责数据的存储、分析和展示。

2. 软件架构软件架构主要包括数据采集模块、数据处理模块、数据存储模块、数据分析与展示模块等。

数据采集模块负责从传感器中获取数据，数据处理模块负责对数据进行清洗、预处理和转换，数据存储模块负责将数据存储到数据库中，数据分析与展示模块则负责将数据以图表等形式展示给用户。

四、关键技术与实现1. 工业以太网技术工业以太网具有高速度、高可靠性、高扩展性等特点，能够满足煤矿井下供电系统的实时监控需求。

本系统采用工业以太网技术，实现数据的快速传输和实时监控。

2. 现场总线技术现场总线技术能够实现设备间的数字化通信，提高系统的可靠性和稳定性。

本系统采用现场总线技术，将传感器、数据采集器等设备与服务器进行连接，实现数据的实时传输和监控。

3. 数据处理与分析本系统采用先进的数据处理与分析技术，对采集到的数据进行清洗、预处理和转换，以获取准确的监测数据。

同时，通过数据分析技术，对数据进行挖掘和分析，为决策提供支持。

多种现场总线集成及其在煤矿中的应用研究的开题报告

多种现场总线集成及其在煤矿中的应用研究的开题报告题目：多种现场总线集成及其在煤矿中的应用研究一、选题背景及意义：煤矿行业是我国的重要行业，电气自动化技术在煤炭工业中的应用越来越广泛，智能化、信息化的数字化技术对煤矿的安全、生产、管理起着至关重要的作用。

在煤炭生产过程中采集的数据与实时信息呈指数级增长，传统的数据采集方式已不能满足需要，现场总线技术应运而生。

但随着生产过程的不断发展，单种现场总线的应用已经不能满足实际的需求，多种总线集成的方案也逐渐被应用于煤矿生产。

本文主要研究多种现场总线在煤矿中的应用，探讨其实施方案和优势，以及不同总线之间的兼容性、互操作性等方面的问题，为煤矿电气自动化领域的技术研究提供参考，提高煤矿安全生产的水平。

二、研究内容：1、多种现场总线的介绍：介绍Fieldbus、Profibus、CAN等常见的现场总线协议，比较它们的特点、优劣势。

2、多种现场总线集成方案：探究多种现场总线集成的技术路线和解决方案，如何确保不同种类的总线系统之间的互操作性和兼容性，如何解决数据间的转换和传输问题。

3、多种现场总线的应用场景：在煤矿生产过程中，较为适合使用的现场总线种类和集成方案。

比如在井下地面控制系统、电气监测系统、作业面机器人等多个环节的应用实践中的方案。

4、多种现场总线的优势与缺点：分析各种现场总线集成的优势和可行性，探究多种总线集成的推广前景，并分析其需要优化的问题。

三、研究方法：1、文献资料法：通过查阅相关资料，了解不同种类的现场总线技术的特点和优势。

2、实验验证法：在煤矿现场进行多种总线集成实验和验证，了解其实际应用情况。

3、案例分析法：通过案例分析，探讨多种总线集成的方案设计和优化。

四、预期成果：本文主要研究多种现场总线在煤矿中的应用，重点探究多种总线集成的技术路线和实施方案，分析多种总线集成的优缺点，并在煤矿生产过程中实验验证其实际应用效果。

预期达到以下成果：1、多种现场总线技术的介绍和特点。

《基于工业以太网与现场总线的煤矿井下供电监控系统设计》范文

《基于工业以太网与现场总线的煤矿井下供电监控系统设计》篇一一、引言随着煤炭工业的快速发展，煤矿井下供电系统的稳定性和安全性变得越来越重要。

为了提高煤矿生产效率和保障矿工生命安全，基于工业以太网与现场总线的煤矿井下供电监控系统设计显得尤为重要。

本文将详细阐述该系统的设计原理、结构、功能及其在煤矿生产中的实际应用。

二、系统设计概述本系统采用工业以太网与现场总线相结合的架构，实现井下供电设备的实时监控与管理。

系统主要包括数据采集层、数据传输层、数据处理层和应用层。

其中，数据采集层通过现场总线与供电设备连接，实时采集供电设备的运行数据；数据传输层采用工业以太网实现数据的快速传输；数据处理层对采集的数据进行处理、分析和存储；应用层则提供人机交互界面，方便用户对井下供电系统进行监控和管理。

三、系统结构与设计原理1. 数据采集层数据采集层主要通过各类传感器和智能终端设备实现供电设备的实时数据采集。

这些设备包括电流互感器、电压互感器、功率因数表等，能够实时监测供电设备的电流、电压、功率因数等关键参数。

同时，通过现场总线将这些数据传输至数据传输层。

2. 数据传输层数据传输层采用工业以太网实现数据的快速传输。

工业以太网具有高速度、高可靠性、高实时性等特点，能够满足井下供电系统对数据传输的要求。

在数据传输过程中，系统采用先进的通信协议和数据加密技术，确保数据的传输安全。

3. 数据处理层数据处理层对采集的数据进行处理、分析和存储。

系统采用先进的算法和模型，对数据进行实时分析和处理，实现供电设备的故障诊断和预警。

同时，将处理后的数据存储在数据库中，方便用户随时查询和分析。

4. 应用层应用层提供人机交互界面，方便用户对井下供电系统进行监控和管理。

用户可以通过电脑、手机等设备登录系统，实时查看供电设备的运行状态和数据，实现远程监控和管理。

此外，系统还提供丰富的管理功能，如设备管理、参数设置、报警设置等，方便用户对井下供电系统进行全面的管理和维护。

采用现场总线技术实现大型设备远程监测系统的应用方案

采用现场总线技术实现大型设备远程监测系统的应用方案现场总线技术是当今自动化技术研究的热点之一，它应用于工业现场可以在微机集控设备之间实现双向串行多节点数字通讯。

它把单个分散的被控设备作为网络节点，以现场总线为纽带，把所有被控设备连接成可以相互沟通信息、共同完成自动控制任务的网络系统，具有分散控制、系统结构简单、节约硬件设备、易于安装维护等优点。

为了更大程度地提高矿井安全、迎合未来无人化工作面发展趋势，煤矿井下综采工作面大型设备远程监测监控功能的实现至关重要。

目前综采工作面的大型设备如采煤机、刮板输送机、破碎机、转载机等大都采用智能型组合电器进行集中控制，但缺乏远程监测监控功能。

本文以HT6L1-400Z/1140智能型组合电器为研究对象，根据煤矿现有安全生产监测监控系统的网络特点，采用Modbus总线技术编制了通讯软件，实现了组合电器与安全监测监控系统的无缝链接，达到了对大型设备远程监测监控的目的。

1Modbus协议简介Modbus通讯协议由Modican公司开发，是当今主流现场总线协议之一。

通过它，集控设备相互之间、集控设备经由网络和其它设备之间可以通讯；通过它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业控制网络，进行集中监控等。

该协议有以下特点［1-2］：物理接口符合EIA-485规范；能组成主从访问的单主控制网络；通过简单的通讯报文完成对从节点的读写操作；当主节点轮询即逐一访问从节点时，要求从节点返回一个应答信息；主节点也可以对网段上所有从节点进行广播通讯。

Modbus通讯协议有两种消息帧格式：ASCII和RTU帧格式。

ASCII消息以冒号字符开始，以回车换行符结束，其它域使用的传输字符为十六进制；RTU消息则以传递一段空闲时间为开始和结束，这段时间不小于3.5倍的字符发送时间T，一般取4T。

Modbus通讯协议定义了在这些网络上连续传输的报文帧格式，确定了将数据打包成报文帧以及解码的方法。

采用RTU格式的Modbus 通讯协议报文帧格式如表l所示。