摘要：在以太网网络基础之上利用计算机及自动化技术对自动化子系统予以整合，构建
选煤厂综合自动化系统具有重要意义。文章从网络平台结构、内容以及工控设备等角度阐述
了选煤厂综合自动化系统设计，并对其应用进行了分析。

 

　　关键词：综合自动化系统；网络平台；系统应用；选煤厂

 

　　　

 

　　选煤厂综合自动化系统是以集成生产设计思想为指导，借助计算机以及自动化等技术
在工业以太网基础之上对相关子系统加以整合而构建起来的。随着信息时代的到来，网络的
影响范围日益扩大，对于工业自动化控制系统而言，集中控制系统必将被全数字现场总线
控制系统所取代。

 

　　一、选煤厂综合自动化系统分析

 

　　全数字现场总伐控制系统中存在着扩展性以及兼容新等难题，对此，当前关于三层设
备、两层网络结构的系统结构已基本不存在争议。其中，三层设备主要是指：诸如传感器 、
I/O 设备等处于底部的现场设备；诸如可编程逻辑控制器以及专用控制器等处于中间位置的
控制设备以及操作站和数据服务器等上层操作设备。两层网络主要指的是控制网络以及管理
网络，其中，前者位于现场与控制设备之间，为现场总线结构；后者处于控制与操作设备
之间，为工业以太网结构。作为当前使用范围最广的通信技术，以太网的优势主要体现在以
下几方面：成本低廉、可供选择的传输媒介种类繁多、速度较快、组网方便等。目前为止，我
国煤矿开采较为环保的一种方式为通过膏体填充方式进而开采过程，该方法是一种将固体
废料、粉煤灰、煤矸石以及一些劣质土等材料制作成无需脱水、无临界流速的膏状体，在重力
或是泵的压力作用下，通过管道输送进行煤矿开采作业。使用该技术进行露天煤矿开采工艺
的优点在于高效、环保以及作业安全，目前在我国也被广为采用。在炮采方面，目前则采用
综采膏体填充技术。其填充材料为水泥、粉煤灰、减水剂以及煤矸石等材料。该方法形成的胶
体填充浓度更高，增强了其流动性，在高速的材料搅拌中送至充填区进行充填。目前该方法
多被加拿大采用。

 

　　二、选煤厂综合自动化系统应用

 

　　笔者在此所阐述的选煤厂综合自动化系统主要是由生产集中监控系统以及信息管理系
统构成的，借助该系统有助于管控一体化的实现。先以某选煤厂为例，该厂当前所拥有的主
要设备有：动筛车间、主厂房、压滤车间以及装车站等。该选煤厂采用的工艺为：在动筛车间
对主井煤仓来煤进行筛分，采用动筛跳汰机对

50～300mm 块煤进行选矸，低于 50mm 的就

属于末煤，此类煤将被运入到模块主厂房，利用重介旋流器以及螺旋分选机进行筛选。

 

　　生产集中监控系统选用的是工业控制网络技术

NetLinx 开放式网络架构，主要分为

EtherNet、ControlNet 以及 DeviceNet 三层。监控层选用当前应用范围最广的工业以太网网络
结构，其主要作用在于提供

I/O 消息，并确保对等信息通信的顺利实现；设备组与交换机

连接方式为点对点；控制层选择的是

ControlNet 网络结构，是由四条 ControlNet 网络组成

的；设备层采取的是

DeviceNet 网络结构，其作用在于实现底部设备与车间控制器的有效

连接。三个层次的拓扑结构分别是星形、总线形和总线形。

 

　　在

MSP430F149 与 CC2420 射频芯片之间所进行的数据的发送和接收主要是通过 SPI 接

口实现的。用标准的四线制连接

CC2420 与 SPI，前者向后者提供时钟。通过硬件初始化接口、

SPI 输入输出方向设置接口以及 SPI 中断服务程序就可以实现 SPI 的驱动设计，其中，物理
层通信协议状态的转换主要是由

SPI 输入输出方向设置接口负责；在 SPI 中断服务程序中

数据的接受和发送是依据字节流来安排的，数据包是按字节进行发送的，在数据包发送完
毕之后，会相应的将状态从发送转换为接收。

 

　　

ADC 驱动设计主要是由硬件初始化接口、采集数据接口以及中断服务程序所组成的，

其中，硬件初始化接口的主要作用在于按照预期的工作模式设置

ADC 控制寄存器，系统初