單片機在煤礦電氣自動化控制技術中的應用分析

摘要：電氣控制技術在煤礦中的應用主要是針對電動機的動力傳動裝置和系統(tǒng)的控制，在電氣控制的主導下實現(xiàn)工業(yè)的自動化。隨著煤礦電氣化自動控制在近些年的發(fā)展十分快，單片機的編輯能力以及邏輯運算能力對于煤礦電氣系統(tǒng)的技術來講是無可取代的。煤礦自動化控制的發(fā)展已經(jīng)離不開單片機系統(tǒng)本文重點對單片機在煤礦電氣自動化控制技術中的應用進行了分析介紹。

關鍵詞：單片機 電氣自動化控制 應用

中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2015）02-0000-00

1煤礦電氣工程的自動化生產(chǎn)

煤炭經(jīng)濟在我國經(jīng)濟中占有非常重要的位置，煤炭經(jīng)濟的健康、穩(wěn)定以及良好持續(xù)的發(fā)展對社會穩(wěn)定以及國家能源安全具有直接影響。計算機技術已經(jīng)遍及各個產(chǎn)業(yè)，在煤炭生產(chǎn)中的應用大大加速了煤炭產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)以及發(fā)展。但是，由于礦井的環(huán)境較為特殊，所以在應用中不可避免的會存在很多問題，尤其是這些問題的存在使得設備的壽命受到了影響。所以對于單片機在電氣自動化控制技術中應用的研究對于煤炭行業(yè)是非常有意義的。

1.1煤礦科技的發(fā)展以及電氣自動化的特點

煤礦開采作業(yè)的最初，人工是煤礦開采的主要形式。隨著科技的發(fā)展以及科學的進步，在借鑒國內外先進經(jīng)驗的基礎上，煤礦科學技術在我國飛速發(fā)展并取得了較高的成就。煤炭的開采經(jīng)歷了三個主要階段：人工作業(yè)→機械作業(yè)→自動化以及信息化。機械作業(yè)時自動化技術的基礎，并且在自動化的發(fā)展過程中同時也促進了信息化的發(fā)展。在一些采煤較先進的國家以及地區(qū)，在采煤工作面、掘進工作面、排水甚至供電等裝置上不僅使用了微處理器，同樣設置了監(jiān)控以及保護系統(tǒng)，使得煤礦機電設備的安全可靠性以及使用壽命都得到了較大程度上的提高。

1.2我國煤礦自動化控制現(xiàn)狀

全社會的信息化發(fā)展已經(jīng)成了主趨勢，而自動化技術也逐漸向網(wǎng)絡化、智能化發(fā)展，自二十世紀以來，我國煤礦自動化技術的發(fā)展十分迅速，但是較之于國外發(fā)達國家來說，我們需要趕追的距離還是很大，在應用過程中需要改進和提高的地方還有很多。

2單片機在電氣自動化控制中的應用

2.1在漏電保護中的應用

單片機能夠使得煤礦開采過程中的漏電現(xiàn)象減少，所以為了使得煤礦井下的施工全得到保證，關鍵因素就在于低壓漏電保護。傳統(tǒng)的漏電保護措施以分立元件為主，難以滿足現(xiàn)代科技下的開采需求。而單片機系統(tǒng)的應用就解決了這個問題。單片機系統(tǒng)的智能化水平較高、檢測結果準確，不僅具有較高的安全可靠性，并且其響應時間短，同時還能對漏電影響下的停電范圍進行控制。例如，在煤礦開采過程中一旦發(fā)生漏電事故，在第一時間互感器將進行反應將電流轉化成電信號，放大器對該信號進行放大并傳輸至單片機端口，單片機在檢測電信號后，系統(tǒng)將收集的電網(wǎng)頻率發(fā)送至單片機。這樣就完成了漏電檢測。

2.2在風機節(jié)能中的應用

在日常的煤礦作業(yè)中，風機的位置是十分重要、不可或缺的。

風機的作用是為井下工作提供空氣，且要滿足井下對風速、風壓的標準要求。在煤礦生產(chǎn)的各個節(jié)點上，主要是使用可調速系統(tǒng)對恒速系統(tǒng)進行替代。調速方式可以是串級式調速或變頻調試。在電路控制中，通過使用軟件代替硬件的方法使得其復雜程度降低，并增強了整個系統(tǒng)的可控性，并且有效的降低了成本。

2.3在礦井提升機自動化控制中的應用

煤炭開采作業(yè)大部分是使用交流電動機拖動，使用交流電拖動能夠使開采設備的工作更靈活以及能夠提高開采效率。但是交流電不僅消耗了大量的電能，同時由于交流電的簡單化布置還可能帶來很多安全問題，并且一旦出現(xiàn)了交流電應用設置上的失誤，很可能會對整個設備造成損害。單片機技術的使用很好的避免了這種情況的出現(xiàn)。單片機技術能夠對交流電進行很好的控制，并能減弱電流電壓，使得電流以及電壓都在合理科學的范圍內，這樣一來不僅保證了煤礦作業(yè)的工作效率，同時也使得煤礦作業(yè)的安全性得到了保證。

2.4在滾筒采煤機調高系統(tǒng)中的應用

采煤機需要在工作過程中對開采高度不斷進行調整，從而滿足煤層分布不均勻以及厚度不一致的需要。傳統(tǒng)的采煤機缺少要求的靈活性，而應用單片機改造后的滾動采煤機就不必受這個問題的困擾了。

2.5在排水自動化中的應用

對于礦井安全以及生產(chǎn)來說，除了通風系統(tǒng)，排水系統(tǒng)也是其重要保障，在礦井下設置自動化分站，系統(tǒng)就可以對排水進行自動化管理了。在排水系統(tǒng)中應用單片機，能夠對水倉水位、電網(wǎng)的負荷等信息進行系統(tǒng)地管理以及處理。一旦電機出現(xiàn)故障，備用泵能自動啟動，利用PLC能夠對盤區(qū)的排水泵進行遠程啟動、停止、復位和測試等操作，并監(jiān)控，使排水工作順利進行。

2.6在采煤自動化中的應用

單片機應用于煤礦電氣自動化控制技術中，使得煤礦調度中心和采煤現(xiàn)場之間的交流更加方便，并且能夠將煤現(xiàn)場的相關數(shù)據(jù)信息即使向煤礦調度中心傳遞，實現(xiàn)了對現(xiàn)場的遠程控制和管理。通過盤區(qū)設置的工作面集控系統(tǒng)，能夠對刮板機、破碎機以及轉載機的自動順序進行起停控制，同時還能實現(xiàn)語音通信、故障報警以及緊急停止等重要功能"另外將單片機應用在智能電表中，能夠對采煤用電量按照規(guī)劃進行實時控制，減少用電浪費，為企業(yè)節(jié)省用電成本。

3結語

煤炭經(jīng)濟對于中國經(jīng)濟的發(fā)展是非常重要的，提高煤炭生產(chǎn)效率及質量對于經(jīng)濟發(fā)展是非常有利的。單片機在煤礦電氣自動化控制技術中的應用使得我國的整個煤礦生產(chǎn)機械科技化水平前進了一大步，單片機的應用使得煤礦生產(chǎn)機電設備自身安全性及自動化科技水準得以提升，整個煤礦企業(yè)發(fā)展也呈現(xiàn)出高效、優(yōu)良的趨勢！

參考文獻

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[2]孫福兆.單片機在煤礦電氣自動化中的設計和應用[J].煤礦機械，2013.

[3]孫宇.基于單片機在煤礦電氣自動化系統(tǒng)中的應用研究[J].電子世界，2014.

收稿日期：2015-01-15

作者簡介：陸晶晶（1982—），女，漢族，遼寧阜新，漢族，碩士，講師，研究方向：電子應用及控制。