煤礦井下電氣設備自動化控制應用與優化

劉曾輝

摘 要：煤炭是我國極為重要的能源、化工原料之一。隨著我國經濟的快速發展，對于煤炭的需求量在不斷上升，據統計我國每年的煤炭開采和使用量占據到世界煤炭總產量的近一半左右。做好煤炭的開采對于確保我國的能源供應、促進我國經濟的健康穩定發展有著極為重要的意義。隨著電子技術的發展，電氣自動化控制技術也逐漸地應用于煤礦井下開采中，電氣自動化控制技術的應用極大提升了煤炭開采的效率和產量。通過將電氣自動化控制技術與計算機技術、網絡以及信息化技術的應用提高了煤礦井下設備的電氣自動化水平，在實現對于井下電氣設備精準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的應用過程中也會受到煤礦井下惡劣環境的影響。應當積極做好電氣自動化控制技術的創新與應用，通過新技術的應用于發展不斷推升煤礦井下設備的電氣自動化控制水平。提高煤礦開采的效率和安全性。

關鍵詞：煤礦；井下；電氣自動化；控制技術；應用

前言

在現代煤礦開采中，高效、安全的煤礦開采離不開電氣自動化控制技術的應用。現今隨著計算機技術的不斷發展進步，PLC控制設備的發展與應用日趨成熟，基于PLC控制技術的電氣自動化控制技術能夠良好地適應煤礦井下惡劣的工況環境，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建起完善、高效的煤礦井下電氣自動化控制網絡，實現煤礦井下電氣設備的最優化的電氣自動化控制技術做好煤礦井下電氣自動化控制技術的應用是現今很多煤礦所面臨的一個問題，做好煤礦井下電氣設備電氣自動化控制技術的創新與優化是促進煤礦生產效率提升的重要舉措。

1 單片機電氣自動化控制系統在煤礦井下電氣設備自動化控制中的應用

煤炭是我國分布較廣也是較為豐富的一種資源。現代煤礦開采更加注重煤礦井下電氣設備電氣自動化控制技術在煤礦開采中的應用。煤礦井下的工況環境較為惡劣，從而為煤礦井下電氣設備電氣自動化控制技術在煤礦中的應用帶來了極大的困難。為保障煤礦的生產，應當積極加強對于煤礦井下電氣設備電氣自動化控制技術的創新，通過應用電氣設備自動化技術在確保煤礦開采安全性的同時提升煤礦開采的效率。現代煤礦井下電氣設備電氣自動化控制技術主要是基于單片機技術的基礎上來進行開發的。煤礦井下惡劣的工況環境對于單片機的應用提出了更高的挑戰，在單片機的選擇上應當充分結合煤礦井下工況的特點，進行針對性的選擇，煤礦井下電氣設備電氣自動化控制技術的研究人員應當根據煤礦開采和生產的實際環境，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備電氣自動化控制中發揮出更大的作用。此外，在單片機的應用過程中，應當注意做好煤礦井下電氣設備電氣自動化控制器的防水與防漏電工作。現今在我國煤礦井下電氣設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備自動化控制設備出現漏電問題是進行自我保護以確保煤礦井下電氣設備自動化控制系統能夠安全、穩定的運行。此外，煤礦井下電氣設備自動化控制設備中采用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點。因此，在煤礦井下電氣設備自動化控制設備中PLC單片機被廣為采用。在煤礦井下電氣設備自動化控制系統中，單片機通過對煤礦井下電氣設備的運行狀態進行實時的監控，將各設備所檢測到的電信號轉化為電壓信號，并通過一系列的轉變后將其送入CPU而后通過計算機顯示出來。

2 做好煤礦井下電氣設備自動化控制系統的創新與優化

2.1 做好煤礦井下電氣設備自動化控制設備的選型創新

在煤礦井下電氣設備自動化控制系統的設計過程中首先應當結合煤礦井下電氣設備的控制需求對煤礦井下電氣設備自動化控制設備的規模進行系統性的分析，從而盡可能地縮小設備選擇的范圍。比如說，在煤礦井下電氣設備自動化控制中僅僅將其應用于對于煤礦井下的瓦斯濃度的檢測時在煤礦井下電氣設備自動化控制裝置的選擇上可以選用一般微型的設備用以實現對于煤礦井下瓦斯濃度的檢測與分析。如果將煤礦井下電氣設備自動化控制應用對于水泵機房的控制，這就需要根據水泵相應的工作狀態在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較多的PLC。在煤礦井下電氣設備自動化控制系統的設計過程中，應當根據煤礦井下電氣設備自動化控制對象的系統規模來確定控制I/O的點數，并根據其類型的不同對其進行劃分制定出相應的統計清單，以確保煤礦井下電氣設備自動化控制系統中軟硬件資源余量的充足，確保煤礦井下電氣設備自動化控制系統的安全、穩定的運行。完成了對于煤礦井下電氣設備自動化控制系統的硬件選取后，應當根據需要選取合適的軟件編程工具，確保煤礦井下電氣設備自動化控制系統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備自動化控制系統的硬件創新

在煤礦井下電氣設備自動化控制系統的硬件創新上，由于煤礦井下環境較為惡劣，加之井下供電也存在著一定的不穩定性，因此為了確保煤礦井下電氣設備自動化控制系統的正常運行，應當在煤礦井下電氣設備自動化控制系統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中的中性點進行連接用以減小煤礦井下電氣設備自動化控制系統所受脈沖干擾的影響。將煤礦井下電氣設備自動化控制系統中的24V直流供電電源進行凈化和供電負載的調節，完善周邊電路的防短操作。在煤礦井下電氣設備自動化控制系統的輸出電路上，應當根據煤礦井下電氣設備的控制需求，對各種指示標志、調速裝置等采用晶體管進行輸出，用以提升其相應速度。以PLC在煤礦水泵機房的應用為例，在煤礦井下電氣設備自動化控制系統中，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載的能力。煤礦井下工作環境較為惡劣，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備自動化控制系統運行的準確性與穩定性。在煤礦井下電氣設備自動化控制系統的設計過程中應當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及做好煤礦井下電氣設備自動化控制系統抗干擾技術的創新，使得其能夠更好的在煤礦井下復雜的工況環境下正常運行。

2.3 做好對于煤礦井下電氣設備自動化控制系統的軟件創新

在煤礦井下電氣設備自動化控制系統的軟件設計上主要包括有基本程序和模塊程序設計。在煤礦生產過程中，應當結合煤礦井下電氣設備工藝的不同通過適時地程序調整，來確保煤礦井下電氣設備動作的準確性。在煤礦井下電氣設備自動化控制系統中采用模塊化的設計方式有利于后期的程序拓展。在煤礦井下電氣設備自動化控制程序編制時可以將其劃分為多個子任務模塊，分別對其進行編寫和調試，并最終將其組合成為一個完整的程序。

3 結束語

煤礦井下電氣設備自動化控制是煤礦開采的重要發展方向。通過在煤礦井下電氣設備中應用煤礦井下電氣設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。本文在分析煤礦井下電氣設備自動化控制特點的基礎上對如何做好煤礦井下電氣設備自動化控制系統設計中的創新和優化進行了分析介紹。

參考文獻

[1]張勇平.淺談煤礦電氣自動化控制系統的設計[J].山東煤炭科技，2015（10）：121-122.

[2]譚國林.電氣自動化控制技術在煤礦生產中的應用[J].山西煤炭管理干部學院學報，2015（3）：51-52.

[3]雷琳博.煤礦井下電氣自動化控制系統研究[J].工程技術：文摘版，2016（14）：00300-00300.