基于Fameview软件的矿山自动化系统集成

段银联， 刘少杰 ， 梁燕红

（1. 山东黄金矿业（莱州）有限公司 三山岛金矿，山东 莱州 261440；2. 东方电子股份有限公司，山东 烟台 264000）

1 引言

随着工业技术的飞速发展，矿山建设已朝着现代化、智能化、智慧化方向发展。矿山建设不断与人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器智能装备等现代化技术深度融合，形成数据互联互通、实时感知、虚拟车间、智能系统自主学习、云计算和深度挖掘等一系列智能系统，实现从矿石流和业务流的智能智慧化运行［1］。

然而，各种自动化数据的集成是智能化运行的基础。如何将不同厂家的设备软件接口标准化，使其之间的数据交换简单化，一直以来是综合管控平台的热点问题。

2 Fameview 简介

Fameview 组态软件系统是基于 Windows 操作系统平台开发的组态监控软件。已经被应用于冶金、化工、电力、配电等各个行业，适合大中小型自动化项目的应用。其运行稳定、简单易用、功能强大，能为用户提供经济完善的工业自动化监控解决方案，具有通信速度极快，批量读、写的特点。同时Fameview 软件能使不同供应厂商的设备和应用程序之间的软件接口标准化，使数据交换简单化［2］。

3 采集系统设计

该大型矿山已搭建提升自动化系统、排水自动化系统、充填自动化系统、变配电自动化系统、电机车无人驾驶系统、选矿自动化系统、通风自动化系统、压风自动化系统等一些列系统［3］。各个系统运用的控制系统不同，如何将所有的自动化系统进行集成，统一到一个平台进行展示，许多软件都能够完成常规协议的通讯，但对于电力行业的IEC60870-5-104 规约，无法满足通讯要求。在不断的测试后，最终确定采用Fameview 软件（见图1）。

图1 自动化采集系统

4 实现方案

4.1 底层采集

选矿自动化系统：工艺流程较为复杂，包括破碎、磨矿分级、浮选、压滤和尾矿处理等工艺过程，该系统含有的PLC 控制系统也较多。已在选矿车间搭建了Kepware 数据采集平台，Kepware 软件和Fameview 软件的数据传输采用UA 通讯协议。

充填自动化系统：包括2 个充填站，采用GE PLC 进行现场控制，Fameview 组态软件和该系统的数据传输采用GE-TCP IP 通讯协议。

井下自动化排水系统：有4 个泵房，4 个泵房均采用西门子1500 PLC 进行现场控制，Fameview组态软件和该系统的数据传输采用S7TCP 通讯协议。

通风自动化系统：有3 个矿区，3 个系统采用西门子1500 PLC 进行现场控制，Fameview 组态软件和该系统的数据传输采用S7TCP 通讯协议。

压风自动化系统：有2 个空压机站，2 个空压机站均采用西门子1500 PLC 进行现场控制，Fameview 组态软件和该系统的数据传输采用S7TCP 通讯协议。

提升自动化系统：有7 条提升机，根据现场PLC 的不同，选用的通讯驱动不同，共有两种驱动，分别为：S7TCP 和MB_TCPIP 通讯协议。

电机车无人驾驶系统：采用西门子300 PLC 进行现场控制，Fameview 组态软件和电机车无人驾驶系统的数据传输采用S7TCP 通讯协议。

变配电自动化综合管理平台：采用IEC61850 104 规约，选用IEC 104 通讯协议。

4.2 数据交互

系统采集完成后，通过Kepware 组态软件的UA 通讯与综合调度平台进行数据交互。配置如下（见图2）。

图2 Fameview 软件UA 服务器设置

设置OPCUA 服务器：选择本地网址Localhost，安全认证选择None，端口号为5018，OPC UA 服务器地址空间支持节点对象：AI、AO、AR、DI、DO、DR、VA、VD、VT、DT 和自定义对象（见图3）。

启动OPCUA 服务器：在“我的系统.设置”中，点击启动任务，在启动系统任务中选择序号“30.OPCUA 服务器”，点击确定。这样，OPCUA 服务已启动。

启动完成后，可以采用本软件自带的OPCUA客户端进行测试配置是否成功。

点击AI、AO、AR、DI、DO、DR、VA、VD、VT、DT 和自定义对象，可以继续配置所需要的数据变量（见图4）。

图3 Fameview 运行数据库

图4 变量配置

4.3 应用建设

该矿数据资产梳理依据行业管理特点，针对全矿地质、生产、安全、装备、人力、财务六大主题开展全面的数据治理工作，完成大数据湖建设工作。完成336 个核心业务对象，698 条管理信息数据标准，25000 条自动化控制信息数据标准，245 张逻辑实体表的数据治理量。

将大数据湖里跨领域的物资耗用数据、设备管理数据、生产数据、工业自动化控制数据、变配电数据进行整合和汇聚，通过FineBI 可视化工具，将该矿能耗综合状况、重点设备能耗、用电峰平谷、大宗物资消耗、设备单耗分析进行可视化展示、多维度分析，为决策者管理层提供依据（见图5）。

图5 可视化展示画面

5 结论

本文以某矿山搭建的全部自动化系统为研究对象，根据系统集成需求，对自动化系统进行全面考虑，建立一套标准化的采集架构［4］。该系统的实现了对生产过程的实时跟踪与监控，解决了各个自动化系统的“信息孤岛”问题 ，实现了基础自动化与生产管理系统、调度管控系统的有机融合和信息交互，具有较强的实际应用价值和推广价值［5］。