淺析單片機在煤礦電氣自動化中的設計和應用

翟豪杰

摘 要：在社會經(jīng)濟發(fā)展的推動下，我國煤礦事業(yè)的發(fā)展速度也日益加快，機械設備逐步向自動化發(fā)展是必然趨勢。因此，電氣自動化設計和應用的重要性越來越凸顯。現(xiàn)階段計算機大規(guī)模集成電路已在各各領域廣泛應用。單片機是使一種新型的微型計算機，應用于煤礦電氣自動化系統(tǒng)中起著重要的作用。

關鍵詞：煤礦；單片機；電氣自動化

隨著工業(yè)化進程的不斷深入，我國煤礦能源的需求量在不斷增大。在煤礦開采過程中應用傳統(tǒng)技術設備及管理模式已經(jīng)無法滿足社會經(jīng)濟發(fā)展對煤礦能源的需求。因此，煤礦企業(yè)應廣泛推廣應用電氣自動化系統(tǒng)進行作業(yè)和管理。在煤礦電氣自動化系統(tǒng)中，單片機技術的應用可有效增強系統(tǒng)的智能化、自動化運行及控制，可有效提高煤炭行業(yè)的作業(yè)效率和質(zhì)量[1]。

1.單片機在煤礦電氣自動化中的設計

單片機應用于不同的系統(tǒng)及工作環(huán)境中時，其具有不同的設備及I/O模塊。在系統(tǒng)中安裝人-機對話模塊后，可有效實現(xiàn)其操作性能的提高，同時可使操作簡單、便捷化。進行輸入接口操作時，應注意進行相應的隔離防護措施，防止輸入端受到輻射或電磁干擾。通常情況下，電力輸入端通常選用光電耦合器。通常應用RC濾波器來解決觸電振動問題，因為RC濾波器可有效防止相關誤動作的出現(xiàn)。

在PLC輸出接口中，主要包含有晶體、繼電器、晶閘管3種輸出模式。每條線路均進行針對性的隔離防護措施，以保證整個煤礦電氣自動化系統(tǒng)具有良好的性能，確保其運行的穩(wěn)定性和安全性。同時在系統(tǒng)各各模塊中安裝相應的故障檢測系統(tǒng)，通過檢測系統(tǒng)中的監(jiān)視器可及時發(fā)現(xiàn)故障，并準確對故障的具體位置進行判斷。在煤礦電氣自動化系統(tǒng)中，對單片機進行合理、科學設計，可而有效提高煤礦工業(yè)的生產(chǎn)效率，保證系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性

2.電氣自動化中單片機的應用要點

隨著科學技術的發(fā)展，煤礦控制自動化技術也得到很大發(fā)展，自動化技術及設備在煤礦作業(yè)過程中的應用越來越廣泛。在煤礦電氣自動化系統(tǒng)中合理應用單片機，可有效提高煤礦生產(chǎn)及加工效率。在煤礦生產(chǎn)、加工過程中，微電子技術、微處理器技術等的廣泛應用，對電氣自動化系統(tǒng)中的兼容性、軟件體系等提出更高要求[3]。

2.1提高選煤效率

在煤礦工業(yè)中，選煤、采煤作業(yè)效率的提高及工藝的先進與電氣自動化水平密不可分。現(xiàn)代化煤礦工業(yè)無論在采煤還是選煤的工藝選擇上，均以高產(chǎn)、高效、安全等為主要目的。隨著科學技術的不斷發(fā)展，我國煤炭工業(yè)自動化控制技術的發(fā)展步伐不斷加快，電氣自動化應用在選煤作業(yè)過程中的應用范圍越來越廣。單片機的應用完善了選煤自動化系統(tǒng)，不僅完善了機電設備自動化程度，提高了選煤效率，同時也提高了安全性，推動企業(yè)安全高效的發(fā)展。單片機應用于電氣自動化系統(tǒng)，有效提升煤炭清潔速度，提高煤炭熱效率，進而提高選煤效率。

2.2煤礦漏電保護裝置控制

在煤礦工業(yè)中，現(xiàn)階段的《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，存在于礦井中的變電所高壓饋電線上須安裝有相應的具有良好選擇性的檢漏保護裝置。存在于井下的低壓饋電線上須安裝相應的對漏電其閉鎖作用的閉鎖保護裝置。加強對煤礦相關漏電保護裝置的控制可有效降低漏電發(fā)生，減少因漏電電流原因引起的煤塵、瓦斯、電雷管等爆炸事件的發(fā)生[3]。同時，應用具有良好選擇性的漏電保護裝置，可有效控制因漏電引起的停電范圍，提高漏電故障的巡查效率，促進故障及時排除，加快通電速度。在煤礦電氣自動化系統(tǒng)中，通過將單片機與其他各控制開關進行緊密結合應用，有效實現(xiàn)對安置于各開關中的具有選擇性漏電功能、漏電閉鎖及跳閘的漏電繼電器、電子插件、控制保護器等進行控制，最終實現(xiàn)自動化控制漏電線路[4]。

2.3選煤工作自動化控制

通過對單片機的應用，在作業(yè)過程中，首先，可實現(xiàn)與煤礦調(diào)度中心進行及時有效的通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。其次，存在于調(diào)度中心的監(jiān)控站可清晰顯示煤礦場地相關生產(chǎn)作業(yè)畫面。最后，可有效實現(xiàn)對工作面前、后破碎機、刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機等設備進行啟停、閉鎖等操作控制，提供作業(yè)效率。如AT89C52單片機應用于自動化控制系統(tǒng)中時，單片機在整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、處理、轉(zhuǎn)換中起著不可替代的作用。數(shù)據(jù)采集包括采煤機方向、牽引速度、位置及轉(zhuǎn)載機、刮板機、破碎機運行的相關參數(shù)等多種內(nèi)容。通過傳感器采集相關的電信號，經(jīng)單片機相應模塊將電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，進而實現(xiàn)數(shù)字化處理，最終實現(xiàn)煤礦采煤自動化操作，提高采煤效率。

3.結束語

將單片機合理應用于煤礦電氣自動化系統(tǒng)中，可有效推動煤礦發(fā)展進程，促進煤礦行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。同時可有效減少煤礦開采作業(yè)過程中的人工作業(yè)，降低危險事故發(fā)生率，保證煤礦企業(yè)運行的安全性和穩(wěn)定性。現(xiàn)階段，煤礦工業(yè)自動化進程不斷深入，自動化技術及設備不斷發(fā)展、更新。在煤礦電氣自動化進程中，對單片機應用的設計及實際應用進行深入研究，可有效促進煤礦企業(yè)發(fā)展，提高其經(jīng)濟效益，同時為井下生產(chǎn)人員提供健康、安全保障。

參考文獻：

[1]王永剛.淺議單片機硬件設計和軟件設計的相互關系[J].赤峰學院學報（自然科學版），2012，8（35）：38-39.

[2]吳巖.單片機在電子技術中的應用和開發(fā)技術研究[J].黑龍江科技信息，2012，9（26）：506-507.

[3]華貴山.基于單片微機測控系統(tǒng)中的數(shù)字濾波技術研究[J].安徽電子信息職業(yè)技術學院學報，2011，4（33）：41-42.

[4]馬曉穎.淺析單片機在煤礦電氣自動化中的應用[J].科技資訊，2012，4（33）：418-419.