基于Fameview軟件的礦山自動化系統集成

段銀聯， 劉少杰 ， 梁燕紅

（1. 山東黃金礦業（萊州）有限公司 三山島金礦，山東 萊州 261440；2. 東方電子股份有限公司，山東 煙臺 264000）

1 引言

隨著工業技術的飛速發展，礦山建設已朝著現代化、智能化、智慧化方向發展。礦山建設不斷與人工智能、工業物聯網、云計算、大數據、機器智能裝備等現代化技術深度融合，形成數據互聯互通、實時感知、虛擬車間、智能系統自主學習、云計算和深度挖掘等一系列智能系統，實現從礦石流和業務流的智能智慧化運行［1］。

然而，各種自動化數據的集成是智能化運行的基礎。如何將不同廠家的設備軟件接口標準化，使其之間的數據交換簡單化，一直以來是綜合管控平臺的熱點問題。

2 Fameview 簡介

Fameview 組態軟件系統是基于 Windows 操作系統平臺開發的組態監控軟件。已經被應用于冶金、化工、電力、配電等各個行業，適合大中小型自動化項目的應用。其運行穩定、簡單易用、功能強大，能為用戶提供經濟完善的工業自動化監控解決方案，具有通信速度極快，批量讀、寫的特點。同時Fameview 軟件能使不同供應廠商的設備和應用程序之間的軟件接口標準化，使數據交換簡單化［2］。

3 采集系統設計

該大型礦山已搭建提升自動化系統、排水自動化系統、充填自動化系統、變配電自動化系統、電機車無人駕駛系統、選礦自動化系統、通風自動化系統、壓風自動化系統等一些列系統［3］。各個系統運用的控制系統不同，如何將所有的自動化系統進行集成，統一到一個平臺進行展示，許多軟件都能夠完成常規協議的通訊，但對于電力行業的IEC60870-5-104 規約，無法滿足通訊要求。在不斷的測試后，最終確定采用Fameview 軟件（見圖1）。

圖1 自動化采集系統

4 實現方案

4.1 底層采集

選礦自動化系統：工藝流程較為復雜，包括破碎、磨礦分級、浮選、壓濾和尾礦處理等工藝過程，該系統含有的PLC 控制系統也較多。已在選礦車間搭建了Kepware 數據采集平臺，Kepware 軟件和Fameview 軟件的數據傳輸采用UA 通訊協議。

充填自動化系統：包括2 個充填站，采用GE PLC 進行現場控制，Fameview 組態軟件和該系統的數據傳輸采用GE-TCP IP 通訊協議。

井下自動化排水系統：有4 個泵房，4 個泵房均采用西門子1500 PLC 進行現場控制，Fameview組態軟件和該系統的數據傳輸采用S7TCP 通訊協議。

通風自動化系統：有3 個礦區，3 個系統采用西門子1500 PLC 進行現場控制，Fameview 組態軟件和該系統的數據傳輸采用S7TCP 通訊協議。

壓風自動化系統：有2 個空壓機站，2 個空壓機站均采用西門子1500 PLC 進行現場控制，Fameview 組態軟件和該系統的數據傳輸采用S7TCP 通訊協議。

提升自動化系統：有7 條提升機，根據現場PLC 的不同，選用的通訊驅動不同，共有兩種驅動，分別為：S7TCP 和MB_TCPIP 通訊協議。

電機車無人駕駛系統：采用西門子300 PLC 進行現場控制，Fameview 組態軟件和電機車無人駕駛系統的數據傳輸采用S7TCP 通訊協議。

變配電自動化綜合管理平臺：采用IEC61850 104 規約，選用IEC 104 通訊協議。

4.2 數據交互

系統采集完成后，通過Kepware 組態軟件的UA 通訊與綜合調度平臺進行數據交互。配置如下（見圖2）。

圖2 Fameview 軟件UA 服務器設置

設置OPCUA 服務器：選擇本地網址Localhost，安全認證選擇None，端口號為5018，OPC UA 服務器地址空間支持節點對象：AI、AO、AR、DI、DO、DR、VA、VD、VT、DT 和自定義對象（見圖3）。

啟動OPCUA 服務器：在“我的系統.設置”中，點擊啟動任務，在啟動系統任務中選擇序號“30.OPCUA 服務器”，點擊確定。這樣，OPCUA 服務已啟動。

啟動完成后，可以采用本軟件自帶的OPCUA客戶端進行測試配置是否成功。

點擊AI、AO、AR、DI、DO、DR、VA、VD、VT、DT 和自定義對象，可以繼續配置所需要的數據變量（見圖4）。

圖3 Fameview 運行數據庫

圖4 變量配置

4.3 應用建設

該礦數據資產梳理依據行業管理特點，針對全礦地質、生產、安全、裝備、人力、財務六大主題開展全面的數據治理工作，完成大數據湖建設工作。完成336 個核心業務對象，698 條管理信息數據標準，25000 條自動化控制信息數據標準，245 張邏輯實體表的數據治理量。

將大數據湖里跨領域的物資耗用數據、設備管理數據、生產數據、工業自動化控制數據、變配電數據進行整合和匯聚，通過FineBI 可視化工具，將該礦能耗綜合狀況、重點設備能耗、用電峰平谷、大宗物資消耗、設備單耗分析進行可視化展示、多維度分析，為決策者管理層提供依據（見圖5）。

圖5 可視化展示畫面

5 結論

本文以某礦山搭建的全部自動化系統為研究對象，根據系統集成需求，對自動化系統進行全面考慮，建立一套標準化的采集架構［4］。該系統的實現了對生產過程的實時跟蹤與監控，解決了各個自動化系統的“信息孤島”問題 ，實現了基礎自動化與生產管理系統、調度管控系統的有機融合和信息交互，具有較強的實際應用價值和推廣價值［5］。