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

張生衛(wèi)

摘要：在世界能源緊缺的嚴(yán)峻形勢(shì)下，做好煤炭的開(kāi)采工作對(duì)促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，確保我國(guó)能源的供應(yīng)有重要意義。經(jīng)濟(jì)的提高離不開(kāi)煤炭的供應(yīng)，社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步也需要更多煤炭資源作為能源支持，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年的煤炭開(kāi)采量占到了世界總煤炭產(chǎn)量的一半左右。科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，促使電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，將這種先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用在煤炭開(kāi)采中，能夠大大提升煤炭開(kāi)采的效率和產(chǎn)量。將計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及信息數(shù)字化技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用到煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制當(dāng)中，不但能夠提高控制的水平，同時(shí)還能更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的傳輸。煤礦井下的環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，對(duì)自動(dòng)化控制會(huì)產(chǎn)生多種影響，因此我們要積極的創(chuàng)新自動(dòng)化控制技術(shù)，不斷完善自動(dòng)化控制管理，進(jìn)一步提高煤炭開(kāi)采的效率和安全性。

關(guān)鍵詞：煤礦；井下電氣設(shè)備；自動(dòng)化控制；應(yīng)用和優(yōu)化

隨著時(shí)代的發(fā)展，傳統(tǒng)的人為電氣控制，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化煤炭開(kāi)采的需求，因?yàn)槊旱V井下的環(huán)境比較復(fù)雜，人為控制的話會(huì)相對(duì)困難，因此把基于PLC控制技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用于煤炭開(kāi)采工作中能夠起到良好的作用。政府部門(mén)對(duì)煤炭開(kāi)采行業(yè)所投入的資金是非常有限的，這也就給煤炭開(kāi)采的創(chuàng)新和提高增加了難度，如何才能充分利用政府投入的資金，并在此基礎(chǔ)上建立一個(gè)完善、高效性的煤礦井下電子自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)，充分發(fā)揮電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的做大作用是目前很多煤礦企業(yè)所面臨的重要問(wèn)題。因此加強(qiáng)研究煤礦井下電氣設(shè)備電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用和優(yōu)化，對(duì)提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益意義重大。

1.探討在煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中單片機(jī)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用

煤炭是一種不可再生的能源，在我國(guó)分布較廣，近幾年科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，促進(jìn)了電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用。井下作業(yè)本身就具有一定難度，再加上惡劣環(huán)境的影響，要實(shí)現(xiàn)對(duì)井下電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制就更難了，這就要求相關(guān)人員加強(qiáng)研究電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦井下電氣設(shè)備中應(yīng)用的創(chuàng)新和優(yōu)化，不斷提高煤炭的開(kāi)采效率和開(kāi)采質(zhì)量。在開(kāi)采的過(guò)程中，安全問(wèn)題是首要考慮的，要對(duì)安全生產(chǎn)提高重視，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)的創(chuàng)新和優(yōu)化。應(yīng)用現(xiàn)代化先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，以單片機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，來(lái)開(kāi)發(fā)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，同樣會(huì)受到井下惡劣環(huán)境的影響，也就是說(shuō)要想更好的發(fā)揮單片機(jī)的優(yōu)勢(shì)就必須克服一定困難。單片機(jī)的選擇并不是盲目隨意的，我國(guó)地域遼闊，煤炭分布不均勻，各個(gè)煤礦都具有自身的特點(diǎn)，在選擇單片機(jī)之前，相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)煤炭開(kāi)采的實(shí)際環(huán)境進(jìn)行勘測(cè)，通過(guò)深入的分析，選擇符合煤礦開(kāi)采實(shí)際情況的單片機(jī)，這樣才能夠發(fā)揮電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦井下電氣設(shè)備中應(yīng)用的最大優(yōu)勢(shì)。單片機(jī)的運(yùn)行會(huì)受到水和電的影響，因此在應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)該做好防水和防漏電工作。為了能夠更好的防止水和電對(duì)單片機(jī)的影響，當(dāng)前，防水性能良好的PLC單片機(jī)在煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制中的應(yīng)用最為廣泛，除了這一優(yōu)點(diǎn)以外，PLC單片機(jī)還能夠在設(shè)備出現(xiàn)漏電問(wèn)題時(shí)進(jìn)行自我保護(hù)，這樣才能夠進(jìn)一步提升電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。除此之外，PLC單片機(jī)抵抗外界環(huán)境的能力比較強(qiáng)，不容易受到煤礦井下的惡劣環(huán)境影響，如此才能不斷提高煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制的效率。正是因?yàn)镻LC單片機(jī)的種種優(yōu)勢(shì)，才使得它能夠被積極廣泛的在煤礦開(kāi)采業(yè)中推廣和應(yīng)用。單片機(jī)能夠?qū)γ旱V井下電氣設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并將所監(jiān)控到的電信號(hào)通過(guò)一系列轉(zhuǎn)變最終通過(guò)計(jì)算機(jī)反饋給工作人員，方便相關(guān)人員發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題。

2.煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的創(chuàng)新和優(yōu)化策略分析

2.1探討煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制設(shè)備選型的創(chuàng)新和優(yōu)化

電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制設(shè)備具有非常多的類(lèi)型，因此在選擇類(lèi)型時(shí)要對(duì)煤礦井下作業(yè)的環(huán)境進(jìn)行認(rèn)真勘查，自動(dòng)化控制設(shè)備的規(guī)模選擇要充分結(jié)合電氣設(shè)備的具體控制需求來(lái)確定，據(jù)此來(lái)不斷縮小自動(dòng)化控制設(shè)備的選擇范圍。例如只是針對(duì)于煤礦井下的瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行檢測(cè)時(shí)，縮短了自動(dòng)化控制設(shè)備的選型范圍，對(duì)于瓦斯?jié)舛鹊臋z測(cè)，一般微型的設(shè)備就能夠滿足要求。又比我們需要對(duì)水泵機(jī)房進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制，這時(shí)候我需要根據(jù)水泵所應(yīng)用的環(huán)境以及實(shí)際工作狀況，通過(guò)PLC單片機(jī)制作出具有邏輯性的程序，由此來(lái)看，我們需要選擇控制點(diǎn)數(shù)較多的PLC單片機(jī)，才能滿足水泵機(jī)房控制的需求。在對(duì)煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，我們要加強(qiáng)煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制對(duì)象系統(tǒng)的規(guī)模勘察，根據(jù)勘察的情況，深入分析和研究，進(jìn)而確定更加準(zhǔn)確的控制I/O點(diǎn)數(shù)。相關(guān)人員還要根據(jù)控制對(duì)象的類(lèi)型制定出科學(xué)合理的統(tǒng)計(jì)清單，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)軟件資源和硬件資源的最大利用率，保證電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)在安全的環(huán)境中運(yùn)行，同時(shí)也加強(qiáng)了它的穩(wěn)定性。只有對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的硬件及軟件進(jìn)行科學(xué)合理的選擇，才能將自動(dòng)化控制系統(tǒng)更好的應(yīng)用于煤礦井下電氣設(shè)備的控制中。

2.2探討煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)硬件的創(chuàng)新和優(yōu)化

煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的硬件在運(yùn)行過(guò)程中容受到外部環(huán)境的影響，尤其是井下作業(yè)的惡劣環(huán)境以及不穩(wěn)定的供電情況，所以相關(guān)人員就應(yīng)該充分利用現(xiàn)代化高科技手段，加強(qiáng)硬件設(shè)施的研究，將環(huán)境以及供電對(duì)硬件設(shè)施造成的影響降到最小。要實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)硬件的創(chuàng)新，我們需要在系統(tǒng)輸入電路的地方安裝一個(gè)電源凈化裝置。為了防止煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)中的電路短路，我們可以在24v直流供電電源上進(jìn)行凈化和供電負(fù)載調(diào)節(jié)。為了能夠提高煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的輸出速度，我們需要根據(jù)設(shè)備的具體控制要求，采用晶體管來(lái)將電氣設(shè)備的各種指示標(biāo)志和調(diào)速裝置輸出。這里我們以輸出頻率為6次/分，應(yīng)用于水泵機(jī)房的PLC單片機(jī)為例來(lái)做說(shuō)明，為了能夠增加PLC的抗干擾能力和負(fù)載能力，我們可以選擇繼電器輸出的方式。煤礦井下工作除了自然環(huán)境惡劣以外，還會(huì)受到各種磁場(chǎng)和電場(chǎng)的影響，這樣就會(huì)對(duì)電氣設(shè)備自動(dòng)化控制的穩(wěn)定性和安全性造成很大影響，因此對(duì)硬件進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化的時(shí)候，要注意屏蔽和防護(hù)磁場(chǎng)及電場(chǎng)的干擾。相關(guān)人員要善于應(yīng)用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，不斷創(chuàng)新、完善煤礦井下電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，使其能夠應(yīng)對(duì)復(fù)雜、惡劣的工作環(huán)境。

2.3對(duì)煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的軟件進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化

要對(duì)煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)的軟件進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化，就要從基本程序和模塊程序兩個(gè)方面著手。要想提高煤礦開(kāi)采的效率，就應(yīng)該保證煤礦井下電氣設(shè)備工作的準(zhǔn)確性，因此就要根據(jù)具體的設(shè)備工藝進(jìn)行適當(dāng)?shù)某绦蛘{(diào)整。在煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用模塊設(shè)計(jì)，有利于后期的程序拓展，因?yàn)槲覀兛梢詫⒖刂葡到y(tǒng)分為多個(gè)模塊進(jìn)行分別編制，編寫(xiě)和調(diào)試完成后，最終組成一個(gè)完整的程序。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制將是煤礦開(kāi)采的未來(lái)發(fā)展方向，通過(guò)不斷創(chuàng)新并優(yōu)化煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制系統(tǒng)，我們能夠保證煤礦開(kāi)采的安全性，在此基礎(chǔ)上提高煤礦開(kāi)采的效率。

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（作者單位：陜西銀河煤業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司）