煤礦電氣自動化控制系統的優化設計思路

許澤

（天津市雙象工程液壓件有限責任公司，天津301700）

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煤礦電氣自動化控制系統的優化設計思路

許澤

（天津市雙象工程液壓件有限責任公司，天津301700）

摘要：自動化技術下，煤礦企業接納了自動電氣控制，同時擬定了更高水準的控制要求。煤礦電氣現有系統整合了計量井下瓦斯、查驗巷道各時段的通風、調控礦井的水泵。這些流程都不可缺失自動化管控必備的新穎技術，以確保最優的控制成效。對于此，解析真實情形的煤礦控制系統，依循電氣自動化設定的總體思路著手優化。

關鍵詞：煤礦電氣自動化控制系統優化設計

優化設計現有狀態下的自動化煤礦，設計路徑含有內在軟硬件，要布設雙重的模塊。其中，硬件可分成輸出及對應著的輸入電路、電氣的抗干擾。在此基礎上再去布設軟件，采納細化的模塊架構予以調整，以變更不適宜的程序性能。PLC架構下的自動控制正被廣泛采納，設定了電氣優化必備的思路［1］。優化設計篩選的新穎思路側重節省能耗，提升了自動控制可獲取的總體實效。

1 優化選取型號

從現狀來看，PLC現有構件可分成多類。然而，產品本體顯現了較大差異，選型不可忽視潛在的彼此差異。詳細來看，優化設計先要篩選適宜的型號及規格，流程含有如下要點。

第一，要確認可篩選的類別及設定數目。電氣自動化常態調控下，煤礦控制涵蓋了復雜狀態下的多樣對象，對此應能妥善設定I/O現有總數及細化的類別，統計后擬定清單。然后，要估測獲取精準的I/O總數，確認最優狀態下的余留資源，且規避了偏多的耗費。依照各時段供應的煤礦電能來調配輸出頻率、輸出點的動作，以確認篩選晶閘管或繼電器，便于供應輸出。

第二，要篩選編程可用的工具。自動化可采納多樣編程工具，如軟件包、圖形的編程器、手持的編程器等。篩選時應當明晰：手持編程器擬定了可查驗的語句表，有著劃定好的約束范疇，沒能提升成效，適宜小規模常用的編程；圖形編程借助于梯形圖，吻合了中型編程，設定的流程簡易且直觀。與之相比，若選取大型編程則必備軟件包，但軟件包耗費了偏高總成本，不便隨時予以調試。這樣的狀態下，軟件包可用作軟件編程、硬件特定的組態。依照真實需要，篩選適宜的工具用來編程［2］。

第三，測定總體的控制規模。依照劃定好的本體規模來搭配選型，即可確認最佳采納的類型。例如：若單純測定某時段的瓦斯濃度，則可借助于PLC特有的微型裝置；若要辨析水泵機房關聯著的水位變更狀態，應當明晰閉環架構內的邏輯控制，可篩選中等規模。此外，若查驗總體井下安全并設定安全管控，那么可預設多重查驗指標，這將涉及各時段的智能調控、智能性的通訊。這時，必備大型的控制規模。

2 優化現有的硬件架構

自動化控制中，硬件構架應被設定成核心，是必備的部分。這是由于硬件構架關乎各時段的煤礦穩定，關系生產安全。受需求約束，匹配硬件也會含有多類，顯現了彼此的較大差異。優化硬件的總框架應能側重以下幾點內容。

（1）針對輸出電路。針對輸出電路，優化應側重真實需要。優化包含線路配備的指示標、晶體管及調控速率必備的構件。有序調控煤礦輸出，提快了輸出響應的總速率，且吻合了高頻動作［3］。例如：針對水泵機房，可調控為5次預設的輸出頻率。若能設定輸出流程內的繼電器調控，即可達到簡化，增添負載狀態的抗干擾。然而，若電磁線圈本體擁有較強負載，斷電很易損毀芯片并帶來浪涌電流。為規避突發損毀，可增設二極管以便銜接電路盤，吸納浪涌電流，保護芯片。可選取繼電器支持輸出，調控水泵房常態的啟閉。

（2）針對輸入電路。輸入電路銜接了送電必備的總電源，采納了交流電，拓展了現存的可適應幅度。煤礦井下條件惡劣，供應電能并非穩定。為了規避干擾，確保常規情形下的穩定運轉，電路要增設凈化電源可選的構件，如隔離變壓器、電源的濾波器等。可選取雙重隔離來增設屏蔽線圈，中性點設定接地，縮減突發脈沖攜帶的干擾。

布設電源時，優選直流路徑24V這類規格。調整負載要測定總容量，完善防控短路的周邊構架。優選直流電源，在最大范疇內增添運轉中的穩定保障。遇有短路及突發過載，則易傷害芯片，破壞平常的運行。因此，應增設保險絲以便防控支路短路，并設定可采納的優化步驟［4］。

（3）針對抗干擾。電氣自動化布設的煤礦系統要注重抗干擾。煤礦生產面對著變更的復雜環境，自動狀態的常見控制也較復雜。面對惡劣環境，電磁脈沖擾動了芯片，因而突發失靈。針對防控干擾，最好增設隔離變壓器、增添金屬外殼必備的屏蔽電磁，或優化調配現有的布線體系。PLC配備的控制系統要確認最佳接地的外殼、防控脈沖及靜電。區分弱電路徑及較強狀態的動力線路，維持最適宜的彼此間隔。屏蔽線纜設定了雙絞線，以提升抗干擾的特性。

隔離變壓器用作縮減干擾。它含有內在的耦合架構，融匯了分布電容及內在的繞組。變壓器含有本體的中性點，用作接地。金屬外殼應能確保接地，防控較多外在的空間輻射。超隔離這類變壓器設定了1:1規格，經由電容銜接中性點。優化的側重點為：設定核心任務，而后把它變為可辨析的梯形圖。可見，考慮多樣的構件差異，才能更精準地優化。

3 優化設計軟件

優化軟件還可細分內在的部分，可優化預設的基本程序，采納模塊化新式的設計路徑。煤礦生產必備優良的程序，依照各時段可達到的采掘深度著手調整給定程序。模塊化側重拓展初始的軟件性能，細分明晰的子模塊且劃定彼此任務。經由分別調試，重設完備的新程序。由此可見，模塊化增添了更為便捷的調整流程，更吻合常態的煤礦生產。優化匹配了I/O這一模塊，考慮各時段內的傳遞信號，以便編制集中調控，隨時查驗漏洞從而修護系統。針對計數器、搭配的定時器等，都預設統一編號，且編號不應重復［5］。

自動化關涉的程序也含有明晰的中間標識，給定搭配的統一編號，便于調配。完成搭配的地址編號后，還要明晰分配表對應的標識。為了提升實效，應能創設簡易的可參照邏輯，便利輸入且縮減了耗費的掃描時間。重復調用芯片本體的觸電，不必再去經由復雜的流程來調用。例如，針對無線狀態下的瓦斯監測，可設定單一這類按鈕調控它的啟停，并借助二分頻來優化。這樣不僅縮減了占到的總體點數，還節省了額外資源。

4 結語

伴隨經濟進展，煤礦平常生產采納了高水準這類的自動化控制，融匯了電氣技術。電氣自動化管控下的煤礦生產增添了安全保障，提升了產出實效。然而，不應忽視電氣自動化可細分多樣的控制流程，因為它們有著差異狀態的耗費成本、運行的成效等。因此，應側重優化起初的設計、篩選適宜的型號、優化設定好的硬件構架，在確保科學的優化思路后，有序指引常態流程內的控制實踐。

參考文獻

［1］劉麗.煤礦電氣自動化控制系統的優化設計［J］.煤炭技術，2013，（8）：93-95.

［2］劉琴.煤礦電氣自動化控制系統的優化設計［J］.中小企業管理與科技，2013，（11）：281-282.

［3］梁飛宇.煤礦電氣自動化控制系統的優化設計思路［J］.機械管理開發，2014，（3）：31-33.

［4］王恒.關于煤礦電氣自動化控制系統的優化設計［J］.能源與節能，2015，（5）：106-107.

［5］張亮.煤礦電氣自動化控制系統優化設計分析［J］.內蒙古煤炭經濟，2015，（12）：193，197.

Optimization Design of Coal Mine Electrical Automation Control System

XU Ze
（Tianjin shuangxiang Engineering Hydraulic Parts Co. Ltd, Tianjin 301700）

Abstract:Automation technology, coal mining enterprises accepted automatic electrical control, and develop a higher level of control requirements. The existing coal mine electrical system integration measurement of underground gas, tunnel ventilation, inspection of each period of controlling mine water pump. These processes are not lack of automation control for novel technology, electrical automation control can ensure the effectiveness of the optimal. For this, the real situation of coal mine control system, follow the general idea of electrical automation set to optimize.

Key words:coal mine electrical automation, control system, optimization design