煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制應(yīng)用與優(yōu)化

劉曾輝

摘 要：煤炭是我國(guó)極為重要的能源、化工原料之一。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)于煤炭的需求量在不斷上升，據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)每年的煤炭開(kāi)采和使用量占據(jù)到世界煤炭總產(chǎn)量的近一半左右。做好煤炭的開(kāi)采對(duì)于確保我國(guó)的能源供應(yīng)、促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的健康穩(wěn)定發(fā)展有著極為重要的意義。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)也逐漸地應(yīng)用于煤礦井下開(kāi)采中，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用極大提升了煤炭開(kāi)采的效率和產(chǎn)量。通過(guò)將電氣自動(dòng)化控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)以及信息化技術(shù)的應(yīng)用提高了煤礦井下設(shè)備的電氣自動(dòng)化水平，在實(shí)現(xiàn)對(duì)于井下電氣設(shè)備精準(zhǔn)自動(dòng)化控制的同時(shí)也能夠更好地對(duì)信息進(jìn)行傳輸。在電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中也會(huì)受到煤礦井下惡劣環(huán)境的影響。應(yīng)當(dāng)積極做好電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，通過(guò)新技術(shù)的應(yīng)用于發(fā)展不斷推升煤礦井下設(shè)備的電氣自動(dòng)化控制水平。提高煤礦開(kāi)采的效率和安全性。

關(guān)鍵詞：煤礦；井下；電氣自動(dòng)化；控制技術(shù)；應(yīng)用

前言

在現(xiàn)代煤礦開(kāi)采中，高效、安全的煤礦開(kāi)采離不開(kāi)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用。現(xiàn)今隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，PLC控制設(shè)備的發(fā)展與應(yīng)用日趨成熟，基于PLC控制技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)能夠良好地適應(yīng)煤礦井下惡劣的工況環(huán)境，極大地提升了煤礦井下的開(kāi)采效率。如何在有限的資金下構(gòu)建起完善、高效的煤礦井下電氣自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)煤礦井下電氣設(shè)備的最優(yōu)化的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)做好煤礦井下電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用是現(xiàn)今很多煤礦所面臨的一個(gè)問(wèn)題，做好煤礦井下電氣設(shè)備電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的創(chuàng)新與優(yōu)化是促進(jìn)煤礦生產(chǎn)效率提升的重要舉措。

1 單片機(jī)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

煤炭是我國(guó)分布較廣也是較為豐富的一種資源。現(xiàn)代煤礦開(kāi)采更加注重煤礦井下電氣設(shè)備電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用。煤礦井下的工況環(huán)境較為惡劣，從而為煤礦井下電氣設(shè)備電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用帶來(lái)了極大的困難。為保障煤礦的生產(chǎn)，應(yīng)當(dāng)積極加強(qiáng)對(duì)于煤礦井下電氣設(shè)備電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的創(chuàng)新，通過(guò)應(yīng)用電氣設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)在確保煤礦開(kāi)采安全性的同時(shí)提升煤礦開(kāi)采的效率。現(xiàn)代煤礦井下電氣設(shè)備電氣自動(dòng)化控制技術(shù)主要是基于單片機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)的。煤礦井下惡劣的工況環(huán)境對(duì)于單片機(jī)的應(yīng)用提出了更高的挑戰(zhàn)，在單片機(jī)的選擇上應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合煤礦井下工況的特點(diǎn)，進(jìn)行針對(duì)性的選擇，煤礦井下電氣設(shè)備電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的研究人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)煤礦開(kāi)采和生產(chǎn)的實(shí)際環(huán)境，通過(guò)全面、深入的勘察與分析，以使得單片機(jī)能夠在煤礦井下電氣設(shè)備電氣自動(dòng)化控制中發(fā)揮出更大的作用。此外，在單片機(jī)的應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)注意做好煤礦井下電氣設(shè)備電氣自動(dòng)化控制器的防水與防漏電工作。現(xiàn)今在我國(guó)煤礦井下電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制中廣泛采用的是PLC單片機(jī)，這種類型的單片機(jī)除了具有較為良好的防水保護(hù)外，還能在煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制設(shè)備出現(xiàn)漏電問(wèn)題是進(jìn)行自我保護(hù)以確保煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。此外，煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制設(shè)備中采用PLC單片機(jī)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(yōu)點(diǎn)。因此，在煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制設(shè)備中PLC單片機(jī)被廣為采用。在煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，單片機(jī)通過(guò)對(duì)煤礦井下電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，將各設(shè)備所檢測(cè)到的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，并通過(guò)一系列的轉(zhuǎn)變后將其送入CPU而后通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示出來(lái)。

2 做好煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的創(chuàng)新與優(yōu)化

2.1 做好煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制設(shè)備的選型創(chuàng)新

在煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中首先應(yīng)當(dāng)結(jié)合煤礦井下電氣設(shè)備的控制需求對(duì)煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制設(shè)備的規(guī)模進(jìn)行系統(tǒng)性的分析，從而盡可能地縮小設(shè)備選擇的范圍。比如說(shuō)，在煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中僅僅將其應(yīng)用于對(duì)于煤礦井下的瓦斯?jié)舛鹊臋z測(cè)時(shí)在煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制裝置的選擇上可以選用一般微型的設(shè)備用以實(shí)現(xiàn)對(duì)于煤礦井下瓦斯?jié)舛鹊臋z測(cè)與分析。如果將煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制應(yīng)用對(duì)于水泵機(jī)房的控制，這就需要根據(jù)水泵相應(yīng)的工作狀態(tài)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(diǎn)數(shù)較多的PLC。在煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制對(duì)象的系統(tǒng)規(guī)模來(lái)確定控制I/O的點(diǎn)數(shù)，并根據(jù)其類型的不同對(duì)其進(jìn)行劃分制定出相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)清單，以確保煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)中軟硬件資源余量的充足，確保煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。完成了對(duì)于煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的硬件選取后，應(yīng)當(dāng)根據(jù)需要選取合適的軟件編程工具，確保煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)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(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的硬件創(chuàng)新

在煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的硬件創(chuàng)新上，由于煤礦井下環(huán)境較為惡劣，加之井下供電也存在著一定的不穩(wěn)定性，因此為了確保煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，應(yīng)當(dāng)在煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的輸入電路部分加裝一定的電源凈化裝置，通過(guò)采用1：1隔離變壓器，利用其所具有的初級(jí)線圈和次級(jí)線圈屏蔽層通過(guò)將其與電氣系統(tǒng)中的中性點(diǎn)進(jìn)行連接用以減小煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)所受脈沖干擾的影響。將煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的24V直流供電電源進(jìn)行凈化和供電負(fù)載的調(diào)節(jié)，完善周邊電路的防短操作。在煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的輸出電路上，應(yīng)當(dāng)根據(jù)煤礦井下電氣設(shè)備的控制需求，對(duì)各種指示標(biāo)志、調(diào)速裝置等采用晶體管進(jìn)行輸出，用以提升其相應(yīng)速度。以PLC在煤礦水泵機(jī)房的應(yīng)用為例，在煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)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(qiáng)其抗干擾和帶負(fù)載的能力。煤礦井下工作環(huán)境較為惡劣，尤其是特種較強(qiáng)的電磁干擾的存在極大的影響了煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。在煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意做好對(duì)于電磁干擾的屏蔽與防護(hù)，通過(guò)積極引入新技術(shù)及做好煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)抗干擾技術(shù)的創(chuàng)新，使得其能夠更好的在煤礦井下復(fù)雜的工況環(huán)境下正常運(yùn)行。

2.3 做好對(duì)于煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的軟件創(chuàng)新

在煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)上主要包括有基本程序和模塊程序設(shè)計(jì)。在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合煤礦井下電氣設(shè)備工藝的不同通過(guò)適時(shí)地程序調(diào)整，來(lái)確保煤礦井下電氣設(shè)備動(dòng)作的準(zhǔn)確性。在煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)中采用模塊化的設(shè)計(jì)方式有利于后期的程序拓展。在煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制程序編制時(shí)可以將其劃分為多個(gè)子任務(wù)模塊，分別對(duì)其進(jìn)行編寫(xiě)和調(diào)試，并最終將其組合成為一個(gè)完整的程序。

3 結(jié)束語(yǔ)

煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制是煤礦開(kāi)采的重要發(fā)展方向。通過(guò)在煤礦井下電氣設(shè)備中應(yīng)用煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制方式能夠極大提升煤礦開(kāi)采效率的同時(shí)確保煤礦井下的安全生產(chǎn)。本文在分析煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)如何做好煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新和優(yōu)化進(jìn)行了分析介紹。

參考文獻(xiàn)

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