電氣自動化控制系統(tǒng)技術創(chuàng)新探討

趙鵬

摘要：隨著現(xiàn)代煤礦生產技術日益進步，電氣自動化控制系統(tǒng)引入其中，它不僅能有效提升煤礦生產效率及其管理能力，也可以減少煤礦開采成本。文中以煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)為依據(jù)，全面介紹系統(tǒng)軟件、硬件模塊創(chuàng)新設計情況，以期為煤礦生產提供一定指導。

關鍵詞：煤礦;電氣自動化控制系統(tǒng);硬件模塊;軟件模塊

1引言

PLC技術在電氣自動化控制系統(tǒng)的應用，可以將復雜的操作簡單化，不僅可以有效提高電氣自動化控制系統(tǒng)運作的可靠性和穩(wěn)定性，也能提高工作效率，降低生產成本，提高煤礦企業(yè)的經濟效益。而針對煤礦生產設計電氣自動化控制系統(tǒng)，能有效克服煤礦井下生產環(huán)境惡劣這一困境，確保在多種工作狀況下電氣設備穩(wěn)定運行，防止電磁等環(huán)境因素對電氣系統(tǒng)帶來的干擾，提升煤礦生產效率。

2煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)硬件設計

2.1設計輸入電路。由于電氣設備應用環(huán)境相對惡劣，因此，煤礦中電氣自動化控制系統(tǒng)與之對應的供電線路需要安裝具有凈化電源功能的設備。在當前技術條件下，常使用的電源凈化設備包含：隔離變壓器、濾波器這兩種，這兩種電源凈化設備在具體使用中要確保電源輸入電壓恒定為24V，且均為直流電。在調整自身負載時，電源容量也是重點關注的因素。2.2抗干擾設計。在煤礦實際生產中，工作面多數(shù)不利因素均會影響整個電氣自動化控制系統(tǒng)正常的運行。對系統(tǒng)展開抗干擾設計，成為有效解決這個問題最基本的方式。使用以下方式提升系統(tǒng)的抗干擾能力，一方面，借助電磁屏蔽效應，把工作面內的靜電、電磁等干擾信號依托金屬殼屏蔽，有效降低電氣設備產生的干擾。另一方面，使用專業(yè)的屏蔽設備，如今，煤礦企業(yè)主要使用隔離變壓器，依托中性點經電容接地提升所設計系統(tǒng)的抗干擾能力。2.3設計輸出電路。對輸出電路展開創(chuàng)新設計時，需要綜合考慮煤炭實際生產中的基本需要，針對各項指標及其調速裝置，使用晶體管展開輸出調節(jié)，提升系統(tǒng)運行速度。對煤礦系統(tǒng)的水泵機房而言，在電氣自動化控制系統(tǒng)中，PLC輸出頻率設定為6次/min，輸出操作時選取繼電器輸出，如此一來，能有效增強系統(tǒng)抗干擾及其負載能力。

3系統(tǒng)軟件模塊設計

軟件作為整個系統(tǒng)得以運行不可缺少的一部分，從某種意義上分析，軟件優(yōu)化設計直接影響整個系統(tǒng)的運行效率。軟件優(yōu)化設計應該與硬件同步展開，其主要任務在于依據(jù)煤礦電氣自動化控制的基本流程，把軟件設計轉化成為梯形圖，這也是其在煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)應用中最重要的問題。具體表現(xiàn)在下列方面：3.1優(yōu)化設計軟件結構。從軟件設計視角分析，包含基本程序及其模塊化設計兩種結構形式。煤礦實際生產中，一套程序通常需要依據(jù)煤礦開采程度不同，實施恰當?shù)恼{整。基于此，開展模塊化設計，有助于后續(xù)相應功能的拓展。此時，必須把煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)控制目標劃分為多個包含明確子任務的模塊，隨之，依次對其展開編寫和調試處理，最終將其組合為完成的程序。模塊化展開結構設計，促使煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)可以更便捷的開展調整，促使其滿足實際生產情況。3.2優(yōu)化設計程序過程。想要完成程序優(yōu)化設計，其重點內容在于優(yōu)化I/O分配，依據(jù)煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)具體要求，I/O按照需求進行分類，盡量把整個系統(tǒng)I/O信號實施集中編制，有效提高系統(tǒng)維護效率。與此同時，對系統(tǒng)計數(shù)器及定時器也要展開統(tǒng)一的編號，不可重復采用同一個編號，確保其可以提升系統(tǒng)運行可靠性。此外，程序內包含多數(shù)內部繼電器或中間標志位，也必須進行統(tǒng)一編號，并完成分配處理。當?shù)刂贩峙渫瓿梢院螅枰谐鯥/P分配表及其內部繼電器。3.3軟件設計。軟件結構。在煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)中，基本程序設計與模塊化設計是軟件設計的重要組成部分，根據(jù)煤礦工作的實際生產狀況，將其劃分為多個子任務，并對其給予編寫與調試，最后整合起來，并對程序結構完成適時的調整，以便軟件結構程序能夠適應不同的實際生產狀況。3.4現(xiàn)場總線監(jiān)控模式。隨著計算機與互聯(lián)網技術的不斷進步和發(fā)展，現(xiàn)場總線監(jiān)控模式在電氣工程自動化控制系統(tǒng)中的運用越來越廣泛。同時電氣設備趨于智能化發(fā)展，也進一步推動計算機網絡技術在電氣自動化控制系統(tǒng)中的運用。現(xiàn)場總線監(jiān)控模式不但綜合了一般監(jiān)控模式諸多優(yōu)點，同時還可以減少隔離設備、端子柜等相關設備組件的運用，針對不同間隔表現(xiàn)出不同的功能，從而實施監(jiān)控設計，這樣有助于增強相應的監(jiān)控效果。

4展望及未來發(fā)展趨勢

隨著自動化控制技術的不斷成熟和完善，加之其與計算機網絡技術的結合和運用，將會不斷促進電氣工程自動化控制系統(tǒng)的進一步發(fā)展，也必將推動企業(yè)運行效率和生產質量的提升。（1）計算機網絡技術對于電氣工程自動化控制系統(tǒng)中的作用和功能發(fā)揮越來越關鍵，當前計算機已經成為電氣工程自動化控制系統(tǒng)的核心部分，對于整個系統(tǒng)構成和設計，包括集中監(jiān)控、遠程監(jiān)控與現(xiàn)場總線監(jiān)控模式均依賴計算機進行輔助，通過計算機進行程序語言的編寫及指令的制定，通過發(fā)布指令對機器設備進行控制，并實時監(jiān)控機器設備的運行狀態(tài)，獲取相關的運行數(shù)據(jù)以實時監(jiān)測，保證機器設備能夠穩(wěn)定的運行。（2）電氣工程自動化控制系統(tǒng)從單一的設備控制逐漸轉向系統(tǒng)控制的集成化。隨著信息網絡技術的不斷發(fā)展及其在自動化控制系統(tǒng)中的運用，電氣工程自動化控制系統(tǒng)表現(xiàn)出明顯的信息化、分布式及開放式等特點，同時可以連接諸多設備，具有較強的適應性。對于數(shù)據(jù)信息的處理，能夠借助計算機網絡技術予以傳輸及分析，表現(xiàn)出優(yōu)異的便捷性。

5結論

總之，在信息技術迅速發(fā)展的今天，煤礦電氣自動化系統(tǒng)應用頻率更高，其對促進煤礦安全生產、管理發(fā)揮著重要的作用。基于此，本文以電氣自動化系統(tǒng)為研究視角，詳細介紹系統(tǒng)硬件、軟件模塊設計情況，包含輸入電路、抗干擾等設計，以期為類似研究提供一定參考。

參考文獻：

[1]李養(yǎng)明.煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)應用優(yōu)化分析[J].山東煤炭科技，2015（07）.

[2]劉麗.煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設計[J].煤炭技術，2013（08）.

[3]田慶軍，周曉娟.當前煤礦電氣設備安全管理存在的問題和對策[J].煤炭技術，2009（02）.

[4]郭毅鵬.煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)應用優(yōu)化分析[J].資源信息與工程，2018（02）.

[5]魏冉.煤礦生產中的電氣自動化技術實用性分析[J].水力采煤與管道運輸，2019（01）.

[6]韓春旭.電氣自動化控制技術在煤礦開采作業(yè)中的應用[J].產業(yè)創(chuàng)新研究，2018（12）.