煤矿综合自动化网络结构设计与实现    ControlLogix5550

摘  要：煤矿行业是我国最具传统色彩的行业之一，煤矿工业生产的自动化发展，是一个国家生产力发展水平的重要标志。因此煤矿产业应用综合自动化技术，从而全面提升我们煤矿企业的综合竞争力已成为基本共识。
　　 在充分了解国内外煤矿综合自动化系统发展现状及趋势的前提下，通过分析和研究煤矿综合自动化系统的结构形式、特点和关键技术，提出了一个基于统一信息传输网络的煤矿综合自动化系统设计方案，解决了传统方式下各台设备独立运行，各子系统单独传输，自成系统，信息不能共享的缺点。分析现场总线与工业以太网的主要特点，提出了现场总线与工业以太网相结合的网络结构方案。
　　 论文结合煤矿井下胶带机集控系统，介绍了如何通过IGS实现组态软件iFIX与ControlLogix5550 可编程逻辑控制器之间的通信，I/O模块的组态。使用上位机软件IFIX进行人机界面的设计，同时使用下位机可编程逻辑控制器对胶带机运输系统进行实时控制。详细设计了罗克韦尔公司的三层网络结构(设备网、控制网、信息网)在煤矿井下胶带机集控系统中的应用。

关键词：综合自动化 现场总线 工业以太网 胶带机集控系统 可编程逻辑控制器 网络结构

毕业设计（论文）外文摘要

The Design And Implementation of
Coal Mine Composite Automation Network Architecture

Abstract: Coal mine industry is one of most traditional industry in our country, the development of automation in coal mine production is the important symbol in the development of productivity of one country. Therefore the coal mine industry apply composite automation technology, accordingly roundly increase integrated competition of the coal mine industry in our country has become the basic cognition.
　　 Along with the precondition of Fully realize coal mine composite automation system development status and trend at home and abroad, through analyzing and study architecture form、characteristic and key technology of coal mine composite automation system, a design scheme of coal mine composite automation system based on an uniform information transport network is presented. It overcame the traditional disadvantage of equipments independently running, subsystems transporting by it, forming systems by itself, information which can't be shared. Analyzed main characteristic of field bus and Industry Ethernet, putted forward a network architecture scheme of integrated field bus and Industry Ethernet.
 This paper integrated coal mine Centralized control system of conveyer-belt, introducing how the correspondence between the configuration software iFIX and the ControlLogix5550 PLC, the configuration of I/O module through IGS. Design HMI using IFIX. At the same time, real-time control transport system of conveyer-belt using PLC. Particular design ROCKWELL 3 layer network architecture（Device Net、Control Net、Ethernet）application in coal mine centralized control system of conveyer-belt.

Keywords: composite automation; Field bus; The Industry Ethernet ;Centralized control system of conveyer-belt ;Programming Logic Controller(PLC); network architecture.

目  录

1 引言 1
1.1 本课题的研究意义与研究背景 1
1.2 综合自动化系统的国内外发展现状和趋势 1
2 煤矿自动化系统的介绍 3
2.1 煤矿自动化系统的国外现状 3
2.2 煤矿自动化系统的国内现状 4
2.3 煤矿自动化系统的发展趋势 5
2.4 本文主要进行的工作 5
3 煤矿综合自动化系统网络结构分析与设计 5
3.1 煤矿综合自动化的网络结构形式与特点 5
3.2 几种体系结构的比较 8
3.3 本章小结 10
4  煤矿综合自动化系统网络结构关键技术研究 10
4.1 现场总线技术 10
4.2 工业以太网技术 12
4.3 现场总线与工业以太网技术的比较 14
4.4 本章小结 14
5 煤矿综合自动化系统传输网络结构设计 15
5.1 煤矿综合自动化系统传输网络需求分析 15
5.2 煤矿综合自动化系统传输网络总体设计原则 15
5.3 煤矿综合自动化系统传输网络设计思想 16
5.4 煤矿综合自动化系统传输网络设计方案 16
6煤矿井下胶带机集控系统中三层网络的设计 19
6.1 井下胶带机集控系统概述 19
6.2 煤矿井下胶带机集控系统控制模式 20
6.3 胶带机集控系统中下位机网络通信的实现 20
6.4 DEVICENET分析与设计 25
6.5 CONTROLNET分析与设计 28
6.6 ETHERNET分析与设计 33
6.7 本系统网络的上位机监控设计 34
6.8 煤矿综合自动化总体网络图 41
结 论 42
致 谢 43
参 考 文 献 44

煤矿综合自动化部分，即"信息采集与控制实施部分"。主要功能是对煤矿安全生产各子系统进行监测和控制，其中包括：安全监测监控、主煤流监测监控、泵房监测监控、通风机监测监控、压风机监测监控、提升机监测监控、供电系统监测监控、工作面监测、选煤厂监测监控等。
　　如何实现煤矿综合自动化，即煤矿综合自动化网络结构如何构成，目前有两种观点：
　　（1）各种生产系统有各自独立的传输通道，信息到地面调度室进行集成，即信息集成。
　　（2）建立在一个综合传输的网络平台上，各种监测与控制系统的信息均进入同一传输网络进行传输，即系统集成。