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【摘 要】煤矿工业流程中存在许多不确定因素，在煤矿流程工业综合自动化过程中，必须充分考虑煤矿的这些特点。本文给出矿山综合自动化的概念和要解决的问题，并讨论了煤矿综合自动化的建设中的主要问题。
【关键词】流程工业；综合自动化；不确定因素
1、煤矿综合自动化的特点
煤矿生产涉及的系统多，战线长，综采设备、综掘设备、胶带运输、提升机、辅助运输、系统等，其生产流程从掘进、采煤、运输、提升到洗选装运；煤矿生产还要面对复杂的地质条件、矿山压力、瓦斯、一氧化碳、地下水及煤尘等。这些过程很大程度上与地质条件、开采进度、开采方式等有关，具有很大的不确定性。煤矿安全生产过程中的事故与灾害往往与这些不确定性有很大关系。因此，煤矿生产的流程工业与其他流程工业如石化、炼油、制药等有很大的区别，要充分考虑煤矿的特殊性。
2、煤矿综合自动化要考虑的问题
2.1煤矿综合自动化三层模型
国内外流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。
a.以PCS（过程控制系统）为代表的基础自动化层，即信息采集与施用层。主要内容包括先进控制技术、实时数据库技术、集散控制系统（DCS）、多总线网络化控制系统、基于高速以太网现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。
b.以MES为代表的生产过程运行优化层，即信息集成层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术、先进计划与调度技术、实时优化技术、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。
c.以ERP（企业资源管理）为代表的企业生产经营优化层，即管理决策层。主要内容包括企业资源管理（ERP）、供应链管理（SCM）、客户关系管理（CRM）、产品质量数据管理（PqDM）、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。
煤矿综合自动化应结合煤矿生产建设过程，同时考虑矿山地测与开采过程，也就是说综合自动化是要通过不同手段获取各种矿山信息，并建立矿山信息的共享、协同与利用机制，最大限度地挖掘和发挥矿山数据的潜能和作用，并将其贯穿于矿山的规划、生产、经营与管理的全过程，保障矿山的科学、正确与快速决策及现代化管理。
2.2煤矿综合自动化要考虑的子系统
对于各种子系统，接入方式基本是采用下面某一种接入方式：
1）是通过原子系统的上位机，通过以太网卡接入环网。前提是：⑴原上位机已配置以太网卡；⑵原系统厂商提供OPC方式通讯的设备点位配置表。
2）在PLC上添加通讯模块通过该通讯模块接入工业以太环网。前提是：（1）该PLC具有以太网通讯模块；（2）子系统的控制接口程序在PLC中，配套厂家提供PLC的OPC Server软件。
3）通过协议转换或嵌入式计算机接入。
3、矿山综合自动化主要研究内容
一般而言，煤矿综合自动化技术的需要关注4方面的问题。
（1）安全：即需要用高可靠性的控制系统、检测和执行机构对设备与装置的运行提供保证，进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。
（2）低成本：通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗，以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。
（3）高效率：通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。
（4）提高竞争力：通过数据和信息的综合集成，如先进的管理技术（包括ERP、CRM、SCM等）、电子商务、价值链分析技术等，以促进企业价值的增值，最终提高企业的综合竞争力。
4、结论
目前煤矿综合自动化建设中统一网络平台的建设已经成为大家所共识，统一数据仓库平台的建设刚刚引起部分矿山企业的重视，PCS层各种安全生产子系统的控制与接入也己有许多成功的范例。应该说，这只是为矿山综合自动化打下了良好的基础。
在这样的基础上，要研究矿山MES层的特点与需求，如何将其他流程工业的先进建模与流程模拟技术、先进计划与调度技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术结合矿山生产的实际运用起来。要研究矿山ERP层的特点与需求，真正实现矿山企业的信息流、物流、价值流优化集成，实现矿山的优化控制、优化运行和优化管理，促进企业价值的增值，提高企业的综合竞争力。
参考文献
[1]胡省三，谭得健，丁恩杰，张申.应用高新技术改造传统煤炭工业.中国煤炭，2002.3
[2]张申，丁恩杰，武增.煤矿井下综合业务数字网网络结构的研究.煤炭学报，2004.4 206～210
[3]任毅，甲仲东，张申.煤矿信息化体系结构模型.工矿自动化，2004增刊
[4]李佃平，宫志杰，闫钦运等.兴隆庄煤矿矿井信息化建设架构.工矿自动化，2005增刊
【关键词】流程工业；综合自动化；不确定因素
1、煤矿综合自动化的特点
煤矿生产涉及的系统多，战线长，综采设备、综掘设备、胶带运输、提升机、辅助运输、系统等，其生产流程从掘进、采煤、运输、提升到洗选装运；煤矿生产还要面对复杂的地质条件、矿山压力、瓦斯、一氧化碳、地下水及煤尘等。这些过程很大程度上与地质条件、开采进度、开采方式等有关，具有很大的不确定性。煤矿安全生产过程中的事故与灾害往往与这些不确定性有很大关系。因此，煤矿生产的流程工业与其他流程工业如石化、炼油、制药等有很大的区别，要充分考虑煤矿的特殊性。
2、煤矿综合自动化要考虑的问题
2.1煤矿综合自动化三层模型
国内外流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。
a.以PCS（过程控制系统）为代表的基础自动化层，即信息采集与施用层。主要内容包括先进控制技术、实时数据库技术、集散控制系统（DCS）、多总线网络化控制系统、基于高速以太网现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。
b.以MES为代表的生产过程运行优化层，即信息集成层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术、先进计划与调度技术、实时优化技术、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。
c.以ERP（企业资源管理）为代表的企业生产经营优化层，即管理决策层。主要内容包括企业资源管理（ERP）、供应链管理（SCM）、客户关系管理（CRM）、产品质量数据管理（PqDM）、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。
煤矿综合自动化应结合煤矿生产建设过程，同时考虑矿山地测与开采过程，也就是说综合自动化是要通过不同手段获取各种矿山信息，并建立矿山信息的共享、协同与利用机制，最大限度地挖掘和发挥矿山数据的潜能和作用，并将其贯穿于矿山的规划、生产、经营与管理的全过程，保障矿山的科学、正确与快速决策及现代化管理。
2.2煤矿综合自动化要考虑的子系统
对于各种子系统，接入方式基本是采用下面某一种接入方式：
1）是通过原子系统的上位机，通过以太网卡接入环网。前提是：⑴原上位机已配置以太网卡；⑵原系统厂商提供OPC方式通讯的设备点位配置表。
2）在PLC上添加通讯模块通过该通讯模块接入工业以太环网。前提是：（1）该PLC具有以太网通讯模块；（2）子系统的控制接口程序在PLC中，配套厂家提供PLC的OPC Server软件。
3）通过协议转换或嵌入式计算机接入。
3、矿山综合自动化主要研究内容
一般而言，煤矿综合自动化技术的需要关注4方面的问题。
（1）安全：即需要用高可靠性的控制系统、检测和执行机构对设备与装置的运行提供保证，进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。
（2）低成本：通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗，以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。
（3）高效率：通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。
（4）提高竞争力：通过数据和信息的综合集成，如先进的管理技术（包括ERP、CRM、SCM等）、电子商务、价值链分析技术等，以促进企业价值的增值，最终提高企业的综合竞争力。
4、结论
目前煤矿综合自动化建设中统一网络平台的建设已经成为大家所共识，统一数据仓库平台的建设刚刚引起部分矿山企业的重视，PCS层各种安全生产子系统的控制与接入也己有许多成功的范例。应该说，这只是为矿山综合自动化打下了良好的基础。
在这样的基础上，要研究矿山MES层的特点与需求，如何将其他流程工业的先进建模与流程模拟技术、先进计划与调度技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术结合矿山生产的实际运用起来。要研究矿山ERP层的特点与需求，真正实现矿山企业的信息流、物流、价值流优化集成，实现矿山的优化控制、优化运行和优化管理，促进企业价值的增值，提高企业的综合竞争力。
参考文献
[1]胡省三，谭得健，丁恩杰，张申.应用高新技术改造传统煤炭工业.中国煤炭，2002.3
[2]张申，丁恩杰，武增.煤矿井下综合业务数字网网络结构的研究.煤炭学报，2004.4 206～210
[3]任毅，甲仲东，张申.煤矿信息化体系结构模型.工矿自动化，2004增刊
[4]李佃平，宫志杰，闫钦运等.兴隆庄煤矿矿井信息化建设架构.工矿自动化，2005增刊