煤礦井下通訊控制類電氣設(shè)備自動化平臺

徐鵬云

（西安煤炭建設(shè)監(jiān)理中心 陜西省西安市 710000）

引言

雖然近些年我國的經(jīng)濟(jì)得到了迅猛發(fā)展，但是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中還存在著非常多的問題。其中最為主要的問題之一就是經(jīng)濟(jì)發(fā)展伴隨著較高的能源消耗，這樣不但增加了生產(chǎn)成本，同時也造成了環(huán)境污染。現(xiàn)代煤礦開采過程中的效率以及安全性都要和電氣自動化控制技術(shù)進(jìn)行緊密相連，隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，PLC控制設(shè)備的發(fā)展以及應(yīng)用不斷成熟，以PLC控制技術(shù)為基礎(chǔ)的電氣自動化控制技術(shù)可以有效滿足煤礦井下較為惡劣的工作環(huán)境，從而有效提升煤礦井的開采效率。目前面對著的重要問題之一就是如何建立起完善高效的煤礦井下通訊控制電氣設(shè)備自動化平臺，從而做好煤礦井下電氣自動化控制方面的應(yīng)用，這對于進(jìn)一步推動煤礦行業(yè)發(fā)展具有非常重要的作用。

1 煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制平臺中單片機(jī)電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用

從目前階段來看，煤炭還是我國最為主要的資源之一。在現(xiàn)代化的煤礦開采過程中需要非常注重煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，以此提升控制水平，保證人員安全。因為煤礦井下環(huán)境相對復(fù)雜，所以煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制技術(shù)相對較為復(fù)雜和困難。所以為了確保煤礦的安全生產(chǎn)一定要不斷創(chuàng)新煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制技術(shù)，以此不但能夠保證煤礦開采方面的安全，同時也能夠提升煤礦的開采效率。

目前煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制技術(shù)更多是以單片機(jī)技術(shù)作為基礎(chǔ)來進(jìn)行開發(fā)的，煤礦井下非常惡劣的環(huán)境就對單片機(jī)的應(yīng)用提出了更高的要求，所以在選擇單片機(jī)過程中一定要充分考慮到煤礦井下實際工況情況，煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制技術(shù)人員要按照煤礦開采以及生產(chǎn)中所具有的環(huán)境來選擇單片機(jī)，從而使得單片機(jī)能夠在煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制中發(fā)揮出最大的作用。另外，在實際應(yīng)用單片機(jī)進(jìn)行電氣設(shè)備自動化控制過程中需要特別關(guān)注的是煤礦井下電氣自動化控制器的防水以及防漏電等工作。

目前我國煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制當(dāng)中應(yīng)用最為廣泛的就是PLC單片機(jī)，PLC不但具有非常好的防水保護(hù)性能，同時一旦煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)發(fā)生了漏電問題就能夠?qū)嵤┳晕冶Ｗo(hù)，從而保證煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。另外，通過PLC來進(jìn)行煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制能夠進(jìn)一步提升工作效率，并且在能耗、抗干擾方面具有較大作用，所以煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制平臺中PLC單片機(jī)具有非常廣泛的應(yīng)用。通過單片機(jī)對于煤礦井中電氣設(shè)備運(yùn)行情況實施監(jiān)控，可以將不同設(shè)備監(jiān)測到的電信號轉(zhuǎn)化成為電壓信號，同時經(jīng)過相應(yīng)的轉(zhuǎn)變之后傳輸?shù)紺PU當(dāng)中通過計算機(jī)進(jìn)行顯示。

2 煤礦井下通訊控制電氣設(shè)備自動化控制平臺選型

在進(jìn)行煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制平臺設(shè)計時一定要充分考慮到煤礦井下電氣設(shè)備控制的具體需要，以此為基礎(chǔ)來分析煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制設(shè)備的規(guī)模，最大程度上減小設(shè)備選擇的范圍。例如在進(jìn)行煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)選擇時，若只是應(yīng)用在煤礦井下瓦斯?jié)舛确矫娴臋z測，那么煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制裝置可以采用普通的微型設(shè)備即可實現(xiàn)瓦斯?jié)舛鹊臋z測和分析。若是煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制主要用于水泵機(jī)房方面的控制，那么要按照水泵對應(yīng)的工作狀態(tài)進(jìn)行PLC邏輯程序的編制，所以需要選擇控制點(diǎn)數(shù)相對較多的PLC。在進(jìn)行煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制平臺設(shè)計時需要按照煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制的實際對象情況以及整個系統(tǒng)的規(guī)模來明確控制I/O的點(diǎn)數(shù)，同時要按照不同的類型實施劃分，制定出對應(yīng)的統(tǒng)計清單，從而保證煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)軟硬件具有足夠應(yīng)用的資源從而保證煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。選定了煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)硬件之后需要按照具體需求來選擇較為合適的軟件編程工具，從而保證煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)軟件程序可以快速、準(zhǔn)確的完成。

3 煤礦井下通訊控制電氣設(shè)備自動化平臺硬件方面的選擇

因為煤礦井下環(huán)境非常惡劣，并且其環(huán)境變化較快，所以煤礦井下的供電存在著很大的不穩(wěn)定性，所以需要通過更加有效的方式選擇出煤礦井下電氣設(shè)備自動化平臺硬件內(nèi)容。為了最大程度上保證煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，需要在煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的輸入電路當(dāng)中增加相應(yīng)的電源凈化裝置，可以充分利用1：1隔離變壓器所具有的初級線圈以及次級線圈屏蔽層和電氣系統(tǒng)中的中性點(diǎn)實施連接，這樣能夠充分降低煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)受到的脈沖干擾。另外，需要對煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中的24V直流供電電源實施必要的供電負(fù)載調(diào)節(jié)，需要對周圍電路防短路操作進(jìn)行完善。同時，對于煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)輸出電路來說，需要按照煤礦井下電氣設(shè)備控制方面的需要來對不同指示標(biāo)志以及調(diào)速裝置等通過晶體管實施輸出，從而有效提升對應(yīng)的速度。例如通過PLC進(jìn)行煤礦水泵機(jī)房控制來說，電氣設(shè)備自動化控制平臺中的PLC輸出頻率為5次/min，在選擇輸出方式時可以通過繼電器輸出的方式來提升其抗干擾以及帶負(fù)載的能力。

煤礦井下工作環(huán)境非常惡劣，特別是存在著非常強(qiáng)的電磁干擾，能夠?qū)γ旱V井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行的準(zhǔn)確性以及穩(wěn)定性有較大影響。所以在進(jìn)行煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制平臺設(shè)計過程中一定要特別注意對于電磁干擾方面的保護(hù)，可以通過煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)方面的創(chuàng)新以及引入全新技術(shù)來確保煤礦井下較復(fù)雜的工況可以正常運(yùn)行。

4 煤礦井下通訊控制電氣設(shè)備自動化平臺軟件方面的創(chuàng)新

對于煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制平臺軟件設(shè)計過程中要重點(diǎn)關(guān)注“基本程序”以及“模塊程序”的設(shè)計。對于實際的煤礦生產(chǎn)來說，一定要充分結(jié)合煤礦井下電氣設(shè)備實際工藝方面的內(nèi)容來適度調(diào)整程序，從而保證煤礦井下電氣設(shè)備動作的準(zhǔn)確性。在煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制平臺中通過模塊化的設(shè)計方式更便于后續(xù)程序的擴(kuò)展和開發(fā)，在進(jìn)行煤礦井下電氣設(shè)備自動化控制程序編制過程中可以將其劃分成為不同的子任務(wù)模塊，對于不同的子任務(wù)模塊單獨(dú)實施編制以及調(diào)試，之后將其組合成為較為完整的程序來實施。

5 結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及技術(shù)水平的提升，我國的能源技術(shù)水平得到了飛速發(fā)展，出現(xiàn)了不同類型的能源技術(shù)。但是從目前來看，煤炭資源還是最為重要的能源，煤礦的開采還是非常重要的能源生產(chǎn)活動。本文主要闡述了煤礦井下通訊控制類電氣設(shè)備自動化平臺建設(shè)方面的內(nèi)容，對于煤礦井下自動化建設(shè)提供一定的參考和幫助。