煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制應(yīng)用與優(yōu)化

劉曾輝

摘 要：煤炭是我國極為重要的能源、化工原料之一。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對于煤炭的需求量在不斷上升，據(jù)統(tǒng)計我國每年的煤炭開采和使用量占據(jù)到世界煤炭總產(chǎn)量的近一半左右。做好煤炭的開采對于確保我國的能源供應(yīng)、促進我國經(jīng)濟的健康穩(wěn)定發(fā)展有著極為重要的意義。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電氣自動化控制技術(shù)也逐漸地應(yīng)用于煤礦井下開采中，電氣自動化控制技術(shù)的應(yīng)用極大提升了煤炭開采的效率和產(chǎn)量。通過將電氣自動化控制技術(shù)與計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)以及信息化技術(shù)的應(yīng)用提高了煤礦井下設(shè)備的電氣自動化水平，在實現(xiàn)對于井下電氣設(shè)備精準(zhǔn)自動化控制的同時也能夠更好地對信息進行傳輸。在電氣自動化控制技術(shù)的應(yīng)用過程中也會受到煤礦井下惡劣環(huán)境的影響。應(yīng)當(dāng)積極做好電氣自動化控制技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，通過新技術(shù)的應(yīng)用于發(fā)展不斷推升煤礦井下設(shè)備的電氣自動化控制水平。提高煤礦開采的效率和安全性。

關(guān)鍵詞：煤礦；井下；電氣自動化；控制技術(shù)；應(yīng)用

前言

在現(xiàn)代煤礦開采中，高效、安全的煤礦開采離不開電氣自動化控制技術(shù)的應(yīng)用?，F(xiàn)今隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展進步，PLC控制設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用日趨成熟，基于PLC控制技術(shù)的電氣自動化控制技術(shù)能夠良好地適應(yīng)煤礦井下惡劣的工況環(huán)境，極大地提升了煤礦井下的開采效率。如何在有限的資金下構(gòu)建起完善、高效的煤礦井下電氣自動化控制網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)煤礦井下電氣設(shè)備的最優(yōu)化的電氣自動化控制技術(shù)做好煤礦井下電氣自動化控制技術(shù)的應(yīng)用是現(xiàn)今很多煤礦所面臨的一個問題，做好煤礦井下電氣設(shè)備電氣自動化控制技術(shù)的創(chuàng)新與優(yōu)化是促進煤礦生產(chǎn)效率提升的重要舉措。

1 單片機電氣自動化控制系統(tǒng)在煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制中的應(yīng)用

煤炭是我國分布較廣也是較為豐富的一種資源?，F(xiàn)代煤礦開采更加注重煤礦井下電氣設(shè)備電氣自動化控制技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用。煤礦井下的工況環(huán)境較為惡劣，從而為煤礦井下電氣設(shè)備電氣自動化控制技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用帶來了極大的困難。為保障煤礦的生產(chǎn)，應(yīng)當(dāng)積極加強對于煤礦井下電氣設(shè)備電氣自動化控制技術(shù)的創(chuàng)新，通過應(yīng)用電氣設(shè)備自動化技術(shù)在確保煤礦開采安全性的同時提升煤礦開采的效率?，F(xiàn)代煤礦井下電氣設(shè)備電氣自動化控制技術(shù)主要是基于單片機技術(shù)的基礎(chǔ)上來進行開發(fā)的。煤礦井下惡劣的工況環(huán)境對于單片機的應(yīng)用提出了更高的挑戰(zhàn)，在單片機的選擇上應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合煤礦井下工況的特點，進行針對性的選擇，煤礦井下電氣設(shè)備電氣自動化控制技術(shù)的研究人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)煤礦開采和生產(chǎn)的實際環(huán)境，通過全面、深入的勘察與分析，以使得單片機能夠在煤礦井下電氣設(shè)備電氣自動化控制中發(fā)揮出更大的作用。此外，在單片機的應(yīng)用過程中，應(yīng)當(dāng)注意做好煤礦井下電氣設(shè)備電氣自動化控制器的防水與防漏電工作。現(xiàn)今在我國煤礦井下電氣設(shè)備的自動化控制中廣泛采用的是PLC單片機，這種類型的單片機除了具有較為良好的防水保護外，還能在煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制設(shè)備出現(xiàn)漏電問題是進行自我保護以確保煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定的運行。此外，煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制設(shè)備中采用PLC單片機控制類型還具有較高的工作效率，其在能耗、抗干擾方面也具有較大的優(yōu)點。因此，在煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制設(shè)備中PLC單片機被廣為采用。在煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)中，單片機通過對煤礦井下電氣設(shè)備的運行狀態(tài)進行實時的監(jiān)控，將各設(shè)備所檢測到的電信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，并通過一系列的轉(zhuǎn)變后將其送入CPU而后通過計算機顯示出來。

2 做好煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的創(chuàng)新與優(yōu)化

2.1 做好煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制設(shè)備的選型創(chuàng)新

在煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中首先應(yīng)當(dāng)結(jié)合煤礦井下電氣設(shè)備的控制需求對煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制設(shè)備的規(guī)模進行系統(tǒng)性的分析，從而盡可能地縮小設(shè)備選擇的范圍。比如說，在煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制中僅僅將其應(yīng)用于對于煤礦井下的瓦斯?jié)舛鹊臋z測時在煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制裝置的選擇上可以選用一般微型的設(shè)備用以實現(xiàn)對于煤礦井下瓦斯?jié)舛鹊臋z測與分析。如果將煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制應(yīng)用對于水泵機房的控制，這就需要根據(jù)水泵相應(yīng)的工作狀態(tài)在PLC中編制一定的邏輯程序，因此在PLC的選擇上需要選用控制點數(shù)較多的PLC。在煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制對象的系統(tǒng)規(guī)模來確定控制I/O的點數(shù)，并根據(jù)其類型的不同對其進行劃分制定出相應(yīng)的統(tǒng)計清單，以確保煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)中軟硬件資源余量的充足，確保煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定的運行。完成了對于煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的硬件選取后，應(yīng)當(dāng)根據(jù)需要選取合適的軟件編程工具，確保煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的軟件編程能夠快速、高效的完成。

2.2 做好煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的硬件創(chuàng)新

在煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的硬件創(chuàng)新上，由于煤礦井下環(huán)境較為惡劣，加之井下供電也存在著一定的不穩(wěn)定性，因此為了確保煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的正常運行，應(yīng)當(dāng)在煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的輸入電路部分加裝一定的電源凈化裝置，通過采用1：1隔離變壓器，利用其所具有的初級線圈和次級線圈屏蔽層通過將其與電氣系統(tǒng)中的中性點進行連接用以減小煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)所受脈沖干擾的影響。將煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)中的24V直流供電電源進行凈化和供電負(fù)載的調(diào)節(jié)，完善周邊電路的防短操作。在煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的輸出電路上，應(yīng)當(dāng)根據(jù)煤礦井下電氣設(shè)備的控制需求，對各種指示標(biāo)志、調(diào)速裝置等采用晶體管進行輸出，用以提升其相應(yīng)速度。以PLC在煤礦水泵機房的應(yīng)用為例，在煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)中，PLC的輸出頻率為6次/min，在輸出方式的選擇上，可以采用繼電器輸出的方式用以增強其抗干擾和帶負(fù)載的能力。煤礦井下工作環(huán)境較為惡劣，尤其是特種較強的電磁干擾的存在極大的影響了煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)運行的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。在煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)注意做好對于電磁干擾的屏蔽與防護，通過積極引入新技術(shù)及做好煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)的創(chuàng)新，使得其能夠更好的在煤礦井下復(fù)雜的工況環(huán)境下正常運行。

2.3 做好對于煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的軟件創(chuàng)新

在煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計上主要包括有基本程序和模塊程序設(shè)計。在煤礦生產(chǎn)過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合煤礦井下電氣設(shè)備工藝的不同通過適時地程序調(diào)整，來確保煤礦井下電氣設(shè)備動作的準(zhǔn)確性。在煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)中采用模塊化的設(shè)計方式有利于后期的程序拓展。在煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制程序編制時可以將其劃分為多個子任務(wù)模塊，分別對其進行編寫和調(diào)試，并最終將其組合成為一個完整的程序。

3 結(jié)束語

煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制是煤礦開采的重要發(fā)展方向。通過在煤礦井下電氣設(shè)備中應(yīng)用煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制方式能夠極大提升煤礦開采效率的同時確保煤礦井下的安全生產(chǎn)。本文在分析煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制特點的基礎(chǔ)上對如何做好煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)設(shè)計中的創(chuàng)新和優(yōu)化進行了分析介紹。

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