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1、山东省新汶矿业集团有限责任公司 赵官矿井选煤厂综合自动化系统工程技术规范书设计：检查： 审查：煤炭工业部济南设计研究院有限公司2009年9月16目 录目 录11 总则12 技术要求12.1 应遵循的主要现行标准：12.2 环境条件22.3 工程条件22.3.1 项目概况22.3.2 供配电系统22.4 总体目标及要求32.5 集控系统42.5.1 集控系统的划分及控制范围42.5.2 系统控制要求42.5.3 集控系统计算机网络配置52.5.4 监控系统设备选型要求52.5.6 硬件技术要求72.5.7 软件技术要求102.5.8 通信系统102.5.9 数据采集系统112.5.10 机柜和接
2、线112.5.11 图形监视功能112.5.12 语音广播功能112.5.13 与矿井网络的连接功能122.5.14 与单机自动化系统接口122.6 自动化及检测、计量与保护122.6.1 单机或单系统的自动化122.6.2 自动检测与计量132.6.3 胶带机保护133 工业电视监视系统144 计算机网络系统145 管理信息系统156技术服务167、通信系统18附表一：赵官矿井选煤厂集控系统设备一览表.191 总则1.1 本规范书适用于新汶矿业集团有限责任公司赵官矿井选煤厂综合自动化系统，包括系统的功能设计，结构性能，安装和试验等方面的技术要求。1.2 本规范书提出的是最低限度技术要求，并没
3、有对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供货商应提供符合本规范书及工业标准的优质产品。1.3 如果供货商没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则意味着卖方提供的设备完全符合本规范书的要求，如果有异议，不管多么微小，都应在报价书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细的描述。1.4 本规范书所使用的标准如与供货商所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。如果供货商没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，那么招标方可以认为供货商提供的产品完全满足本规范书的要求。1.5 本规范书没有详细说明本工程相关设备的布置安装方式，该部分将以设计图纸为准。1.6 最终
4、确定的技术协议书作为订货合同的附件，并与合同具有相同的法律效力。1.7 本规范书所使用的标准如与供货商所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。2 技术要求2.1 应遵循的主要现行标准：GB2900电工名词术语GB4796电工电子产品环境条件GB50058爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50217-94电力工程电缆设计规范SDJ9-87 电气测量仪表装置设计技术规程GB 4720-84低压电器电控设备IEC 144低压开关和控制设备的外壳防护等级GB 50359-2005煤炭洗选工程设计规范选煤厂集控装置选择的技术规定2.2 环境条件本井田地处华北大平原南部，为黄河冲积平原，地貌形态受黄河
5、影响甚大。井田内地势平坦，地面标高一般为+27+32m，西北略低，东南略高，坡度为0.51。本区为温带季风大陆性气候。年平均气温13.4，年平均最高气温19.0，月均最高气温33.9（1959年7月），日最高气温41.2（1960年6月21日）。年平均最低气温8.7，月最低气温-10.4（1963年1月），日最低气温-22.0（1959年12月21日），多年最低气温月为1月（-6.7），常年1月平均气温为-2.5。最大冻土深度47cm(1977年2月)。年平均降雨量为619.4mm，降雨量多集中在7、8月份，春季偏少，多有夏涝、春旱，有时晚秋也出现旱象。年平均风速2.9m/s，最大风速20.0
6、m/s。冬春季多东北风，夏秋季多为南风偏西。本地区年平均相对湿度为66%，最小相对湿度（1月）为2%，最大相对湿度（8月）为81%。防护等级 集控室内：IP2X， 远程站：IP2X2.3 工程条件2.3.1 项目概况赵官矿井选煤厂设计能力0.90Mt/a，服务年限42.8a。工作制度为330d，16h，两班生产，一班检修。主要工艺为重介有压分选工艺。选煤厂原块煤排矸车间已建成，本次主要增建重介主厂房、原煤仓、介质库，扩建浓缩车间、压滤车间等。工程内容分为生产自动化控制与检测、工业电视监视、计算机网络、生产信息管理、调度通信五个部分。2.3.2 供配电系统l 主厂房设10kV变电所，双回路10k
7、V电源分别引自矿井35kV变电所两段母线。l 本选煤装置用电设备绝大部分为低压负荷，主要工艺设备采用660V供电，由各配电点组合变电站提供。l 变电站及各配电点设置地点及供电范围：a 主厂房：设10kV组合变电站，安装2台1250kVA干式变压器及低压开关柜，向主厂房及外部系统所有低压设备供电。b 浓缩车间：设低压配电点，采用单电源供电，电源引自主厂房10kV组合变电站低压母线，浓缩机单独采用双电源供电，另一回电源引自主厂房10kV组合变电站另一段低压母线。c 压滤车间：设低压配电点，采用单电源供电，电源引自主厂房10kV组合变电站低压母线。d 介质库：设低压配电点，采用单电源供电，电源引自主
8、厂房10kV组合变电站低压母线。e 3转载点：设低压配电点，采用双电源供电，电源引自主厂房10kV组合变电站低压母线。2.4 总体目标及要求本工程的实施达到如下总体目标：w 系统形成后，选煤厂在自动化技术装备上达到国内一流现代化企业水平。w 主要生产环节实现自动化控制与检测，实现对关键设备和关键环节的远程监视。w 主要生产指标及设备工况信息实现实时采集，并实现信息处理、查询网络化。w 建立分层次的网络结构，实现“管、控一体化”，实现与矿企业网和集团企业网的互联。本工程的建设应满足如下要求：w 先进性：在目前先进技术的基础上，把握技术发展方向，充分考虑系统未来的技术适应性和业务适应性。w 可靠性
9、：采用统一的标准化原则和规约充分保障系统的可靠性和安全性。w 实用性：在考虑系统技术先进性的同时，系统建设的应以实用性为目的，最大限度的满足实际工作的要求，以产生较好的经济效益和社会效益。w 经济性：经济性是评价系统的主要指标，考虑到自动化技术的发展非常快速，系统建设应根据企业实际逐步推进，以达到节约投资，系统应用层层深入。w 可扩充：随着企业生产的深入和自动化程度的进一步加强，要求系统主要技术指标具有适宜的余地保证业务变化的需求，当系统有相关需求时依规则扩充。w 可升迁：自动化检测与控制技术、网络技术发展日新月异，系统升迁是技术发展的需要也是业务发展的需要，具有可升迁性，才能保证系统旺盛的生
10、命力。w 标准化：采用国内外成熟的技术、标准、协议、经验。w 系统集成：在计算机网络及数据库的支持下，将管理和监测、监控、监视、通信等系统进行合理有效地集成，避免系统未经集成造成的信息不能互通而形成的“信息孤岛”。 2.5 集控系统2.5.1 集控系统的划分及控制范围根据新汶矿业集团有限责任公司赵官矿井选煤厂工艺系统要求和各生产环节设备运行工况及工作制度，选煤厂集控系统除原有动筛车间集控系统外，可划分为重介系统、浓缩系统和压滤系统，各系统采用可编程序逻辑控制器进行集中自动化控制。并留有与原动筛车间集控系统的通信接口。w重介系统：重介系统控制范围自原煤仓上刮板输送机301开始，经两段重介分选分别
11、入精煤仓、洗混煤仓和矸石仓为止。该系统参控设备约40台。w 浓缩系统：浓缩系统控制范围从浓缩机501开始，到循环水泵506、底流泵504/505为止。参控设备9台w 压滤系统：压滤系统控制范围为压滤机入料泵607-609，参控设备3台。2.5.2 系统控制要求可实现各种启停车操作整个生产系统的程序闭锁逆煤流启车、顺煤流停车；用户定义的各种启停车流程；在控制室内启停单台设备；各设备间解锁、就地单控；故障联锁停车报警/报警解除。 可实现动态模拟显示动态显示各系统机械设备运行工况；实时显示各闸门、翻板位置信号；连续显示煤仓煤位、水池(箱)水位和储量信号；实时显示旋流器、加压过滤机等的运行参数和皮带秤
12、、在线灰分仪等检测的各种参数。设置生产运行信号和事故声光语音报警信号。系统工作采用启动禁启制，各系统设备可向集控室发语音禁启信号。事故点设备至煤源侧各设备急停，事故点至煤流方向的设备依次延时停车。2.5.3 集控系统计算机网络配置根据选煤厂生产工艺特点和管理方式，控制系统设有三级计算机网络，即信息网络、控制网络和RIO网络。信息网络采用1000M的交换式以太网，完成全厂生产调度管理及多媒体信息处理，控制网络采用开放式总线网或工业以太网，完成参控设备的操作、控制、状态监视及信息传输功能，RIO网主要完成现场设备的信息采集和控制指令的执行。控制网络按控制子系统的划分共设置一个监控主站（工控机）设在
13、主厂房集控中心，主要监控全厂设备；另在浓缩车间、压滤车间设远程I/O分站，各远程I/O站做到无人值守，实现全厂的自动化控制。留有与原动筛车间集控系统的通信接口，可将该系统纳入集控系统。原煤仓采用硬接线与主厂房PLC相连接。供货商据此提出PLC初步配置方案，包括主站及远程站内模块型号、数量，并加以论述及提供系统配置图。2.5.4 监控系统设备选型要求2.5.4.1上位监控机系统：监控系统选用工业级监控计算机，显示系统配高分辩率显示器。监控机配有触摸屏，实现系统的远程操作和管理，显示器上显示全厂生产运行情况和运行参数。供货商应提供两台上位机操作站，监控软件功能包括：图形监控、缺省流程设置、事故再启
14、、工艺流程动态显示、数据采集、趋势图、历史数据显示打印、故障语音报警及故障设备解锁等。2.5.4.2 PLC控制系统本系统选用SIEMENS S7-400系列可编程序逻辑控制器（PLC）为主机，对工艺系统参控的机械设备进行程序自动控制。该机具有数字量、模拟量和特殊信号处理功能、冗余功能、诊断功能、PID回路调节功能、通讯接口功能和强大的网络控制功能。主机结构为模块式结构，便于系统维护和扩展。供货商应在技术描述中，对上述两种型号的设备配置进行技术性能及价格比较。2.5.5监控功能和控制功能要求系统采用在监控室监控计算机上集中操作和各分站操作员接口分别操作，由操作人员对运行系统和控制方式进行选择，
15、以实现微机单台设备启动和自动顺序启停功能。l 启动预告功能：系统启动前，设备启车预告功能通过笛、铃和语音向现场设备发启动预告信号，以提醒工作人员注意安全。l 具有设备禁止启动功能：在预告期间，监控系统上位机若接收到现场禁启信号，则禁止启动设备，并自动记录禁启设备号；否则按逆煤流顺序启车。l 启动/暂停功能：在启车过程中，若有任一台设备故障或禁启，系统立即暂停启车过程，闭锁来煤设备，延时一定时间，在延时时间内，已启动的设备不停，若故障能短时排除，可继续启车；否则，瞬时停止已启动的设备。l 事故处理、暂停/解除功能：在设备运行过程中，当某台设备发生故障时，故障台设备至煤源侧各设备立即停车，故障点沿煤流方向以后的设备延时停车。若故障能尽快处理，现场人员可解除故障。这时停车过程自动停止，未停完的设备不再继续停车。系统向各设备重新发启动预告信号
