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SCALANCE X-400交换机在煤矿综合自动化系统中的应用

2007.11.29阅读 5928

  摘要:本文介绍了综合自动化的结构体系控制工程网版权所有,采用西门子的X-400交换机建设千兆工业以太网传输平台,实现了对华丰煤矿自动化的远程集中控制。

  关键词:煤矿;综合自动化;工业以太网;SCALANCE X-400

  1 项目简介

  华丰煤矿是一个具有百年开采历史的老矿,1958年扩建,目前生产能力130万吨。

  华丰煤矿原有的自动化系统有:-450、-750中央泵房排水监控系统、洗煤系统,正在进行的自动化改造项目有矿井地面供电及-450、-750中央配电所自动化监控系统、主运自动化监控系统、大巷信集闭系统。目前这些监测监控系统都处于相互独立的状态,各种系统自成体系,造成通讯线路重复投资、重复建设,不仅系统维护量大,而且整体可靠性差,维修、维护困难,信息不能互通,形成了"信息孤岛"现象,所以很难从系统工程的角度来整体对矿山进行统一的自动化管理,以发挥自动化集成的最大效益。

  因此,通过在华丰煤矿建立综合自动化监测监控系统,使工况信息和控制信息在一个统一的平台上传输,实现远程集中监测监控,具有十分重要的意义。

  2 系统构成

  在华丰煤矿综合自动化项目中一共采用了6

台西门子的SCALANCE X-400交换机,-750调度站、-750泵房、-450泵房控制工程网版权所有,地面主运车房各安装一台,调度中心安装两台,通过铠装单模光纤将6个节点连接起来,为华丰煤矿搭建冗余可靠的1000M环型工业以太网传输平台。每台交换机配有12个100Mbit/s RJ45接口和2个1000Mbit/s ST光纤接口,用于把各系统接入进来。在物理上和逻辑上确保网络通路的冗余和安全,当某一子系统的通讯或元器件出现故障时,不影响其他子系统的通讯和整个网络的传输性能。

SCALANCE X-400交换机在煤矿综合自动化系统中的应用如图

  3 性能优点

  3.1千兆环网

  华丰煤矿的自动化系统包括信集闭系统、主运系统、洗煤系统、排水系统、地面供电系统、井下供电系统和数字工业电视系统,100Mbit/s的网络难以满足远程监测监控的要求,而SCALANCE X-400是一款千兆交换机,增加了网络的带宽,满足了骨干控制层网络千兆的需求。

SCALANCE X-400交换机在煤矿综合自动化系统中的应用如图

  3.2 交换机防爆

  通过申请,SCALANCE X-400交换机获得了矿用产品安全标志CONTROL ENGINEERING China版权所有,防爆(EX)证号是20521122,煤安(MA)证号是20060822,符合煤炭安全规程。可放置在没有雨水侵入,空气流通和相对湿度不大于95%(+25℃ ),温度不高于+40℃,不低于-40℃的硐室中,满足井下防尘、抗高温、抗潮湿和电磁干扰的要求,并把可能点燃爆炸混合物的部件封闭在一个外壳内,起到阻止向壳外传爆的作用。

  3.3 冗余管理

  为防止华丰煤矿的传输链路或交换机发生故障,在建立环网时, SCALANCE X-400 交换机切换为RM 模式,通过集成的冗余管理器,构成1000Mbit/s的高速光纤冗余环网。最多可支持 50台X-400 交换机串联连接到环网,总长为 150 km。在华丰煤矿有6台X-400 交换机串联在环网上,总长为11km。当传输链路或环网中的SCALANCE X-400 交换机发生故障时,网络重构时间严格小于300ms,增强了网络的可靠性。

  3.4 VLAN划分

  SCALANCE X-400支持虚拟局域网VLAN技术,使用该技术www.cechina.cn,把华丰煤矿的网络划分为各个独立的子网,从而可以将网络流量进行分类,防止非法终端的接入等,提高了网络的安全性。同时,VLAN按照节点的类型把网络流量进行分类,防止网络上不同站点之间、不同类型的网络流量发生冲突,特别是视频数据和生产数据的冲突,有效的降低了网络的负荷,提高了网络的通讯效率。

  3.5SNMP管理

SCALANCE X-400交换机在煤矿综合自动化系统中的应用如图

  SCALANCE X-400支持SNMP协议,符合简单的网络管理协议SNMP,可实现对全矿网络的远程监控,当故障发生时,可在第一时间实现故障的诊断和定位。通过 SNMP,可简便集成在现有网络管理结构中,维护非常方便。

SCALANCE X-400交换机在煤矿综合自动化系统中的应用如图

  4 应用体会

  在选用SCALANCE X-400之前,华丰煤矿曾经对百兆环网、赫斯曼交换机和SDH等方案进行了反复的论证和比较,最后决定采用西门子的千兆工业以太网交换机SCALANCE X-400组成地面和井下的1000M环网。SCALANCE X-400提供模块化的设计,用户可以根据需要灵活的选择端口数量,SCALANCE X-400最多支持4095个VLAN划分控制工程网版权所有,具备C-PLUG参数存储卡和以太网电缆断线距离诊断功能,支持SNMP OPC SERVER网络管理方式,因此该方案价格实惠、稳定可靠、使用方便、兼容性和扩展性好,符合本质安全型矿井的要求。

  华丰煤矿千兆工业以太网综合自动化系统自2005年9月开始投入运行,一切均工作正常。华丰煤矿对主要技

标签:交换机,
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