西门子SIMATIC PCS 7过程控制系统在褐煤露天采掘系统中的应用

无故障加工

高水平的自动化使RWE Power AG 的Garzweiler 褐煤露天矿场成为欧洲最高效的露天矿之一。这个夏天，邻近的Garzweiler二号矿场发生了巨大的变化。系统的核心设备是位于Jackerath传送带收集节点的新型操作系统。从这里可以凭借Simatic PCS7过程控制系统监测和控制所有过程。

到2045年，RWE Power AG希望每年可以在Garzweiler II矿区采掘3到4千万吨褐煤。在今后的40年中，这片覆盖了30平方英里的矿区及其相关电站将提供Nordrhein-Westfalen百分之二十的电能，或者说占全德国电能的百分之六。数十亿立方米的土方将从矿场移走，以进行露天采掘。

大型项目，极端的要求

土方和煤炭使用宽达2.8米，总长50英里的传送带运输到收集点。在这个结合点上，材料将被分配给其他传送系统。类似于船运枢纽，监控运营的职员们可以使用现代化自动控制技术来控制材料流。以这种方式，煤炭被输送到电站、煤炭仓库、或者火车装运站，而土方则被运输到堆积地。
简单而安全的工程、最大的可用性、维修友好性和将系统连接到主MES和ERP层的可能性都包含在RWE Power对过程控制系统的需求中。褐煤露天采掘的现代化控制技术意味着一种分布式的控制技术，在这种技术中，信息在移动单元中获取，随后数据经由一种安全无故障的方式进行传输，适当的系统被连接在一起，同时在中央处理控制系统中应当提供一致的可视化内容。
在对控制设备的需求进行详细的准备和说明以后，2004年初，RWE Power选择了Siemens作为电气系统的供货商。并随后进行了设计和配置。在2005年春天，安装了目前的过程控制系统的主核心设备。

为Garzweiler II量身打造

来自科隆的Siemens工程团队实现了一套基于Simatic PCS 7过程控制系统的现代化解决方案。大型设备的前面板经过了编程实现了可视化，同时还进行了传送通路的配置和传送量限制。为了保护控制系统防止未经认证的访问，Siemens专家使用了详细的登录设置。
第一套配备了过程控制系统的传送系统在大约三个月后投入了运转。由于所有传送带系统和过程控制系统已使用Simatic PCS 7项目中的软件进行过组织，因此不必再对不同系统中的信号网络进行设计和调节工作。
只须一个软件项目，就可以直接创建和管理用于传送系统的信号和配置数据，并随后为整个系统进行编程。

面向未来的技术

随时让所有被传送的产品都向正确的方向运动，Simatic PCS 7就以这样的方式控制Garzweiler II的传送带系统。出于维修目的，驱动器、电动机和引擎的状态随时都受到监控。五台冗余设计的服务器用于所有移动的和定点的路径控制、警告处理和水处理。所有过程都可以在全部11台Simatic PCS 7双监视器多重客户端上进行检测，26台Simatic S7-400控制器控制了20条传送通路，还有另外的71台用于67个传送带站点控制器和四台仓库设备。
所有采矿设备和传送带系统都采用中央控制技术借助光缆通过开放式传输网络(OTN)相互进行连接。OTN几乎适用于所有现有接口标准，例如工业以太网、RS 485等等，这使不同类型的信息可以在同一个网络上进行传输。用于过程控制、可视化以及监控的全部信息都以过程数据的格式进行准备并随后评估。此项评估的核心是带有露天采矿所有相关数据的中央过程图像。即时的处理值要在100毫秒的周期内取得并归档。该系统从传送带站点接收大约56,000条信息和3,300个模拟量数值，以及从大型设备接收大约12,000条信息和600个模拟量数值。归档功能能够存储过去两年的所有数据，它使所有者可以在有事实依据的实际分析的基础上预见将来。

始终如一的良好效果

最后一条传送通路计划在2006年12月投入运转。Simatic PCS 7过程控制系统保证了所有过程在高水平上无故障地运转。传送系统的运转经济而可靠，这应归功于先进的控制技术。RWE Power非常满意，过程控制系统达到了所有预期的功能性和可用性。