煤礦電氣自動化控制創(chuàng)新設(shè)計與應(yīng)用

1、煤礦電氣自動化控制創(chuàng)新設(shè)計與應(yīng)用 摘要：電氣自動化控制系統(tǒng)是目前煤礦實際生產(chǎn)、操作、監(jiān)控過程中主要采取的控制之一。煤炭企業(yè)生產(chǎn)的高效、穩(wěn)定都和電氣自動化控制系統(tǒng)有著直接的關(guān)系，電氣自動化控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)在其中起到了十分重要的作用，電氣自動化控制系統(tǒng)同時還能有效的保障煤炭企業(yè)生產(chǎn)安全、穩(wěn)定。 關(guān)鍵詞：煤炭企業(yè);電氣自動化控制系統(tǒng);關(guān)鍵技術(shù) 煤炭企業(yè)生產(chǎn)操作過程中，電氣自動化控制在其中的每一個環(huán)節(jié)都有著至關(guān)重要的作用，想要對煤炭電氣自動化控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)進行創(chuàng)新，就要對電氣自動化控制方法進行升級，科學合理的控制和規(guī)劃處理煤炭企業(yè)生產(chǎn)過程中的每一個環(huán)節(jié)的效率化問題。 1煤礦電氣自動化控制過程中對軟件

2、的優(yōu)化過程 煤炭企業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用電氣自動化控制系統(tǒng)的首要要值得關(guān)注的就是生產(chǎn)流程的整體監(jiān)測和監(jiān)控，保障在生產(chǎn)中的每一個環(huán)節(jié)都不會出現(xiàn)供電風險問題，造成效率的下降，我們需要嚴格的監(jiān)控和檢測供電系統(tǒng)的經(jīng)濟運行方面，針對不同模塊的電能采取不同的施工技術(shù)和措施進行細致處理，避免出現(xiàn)電力大量浪費的現(xiàn)象。煤炭機械在運行的過程中通過電氣自動化控制系統(tǒng)能夠得到有效的監(jiān)測，能夠及時的發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的安全隱患，了解和掌握煤炭機械設(shè)備運行狀況。優(yōu)化的過程主要分為三個步驟，分別為硬件優(yōu)化、軟件優(yōu)化、設(shè)備選型優(yōu)化。軟件優(yōu)化和硬件優(yōu)化是煤炭電氣自動化控制中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，軟件優(yōu)化主要針對煤炭機械設(shè)備中的一些操作系統(tǒng)，將

3、PLC技術(shù)引進煤炭電氣自動化控制系統(tǒng)中，提高軟件優(yōu)化過程，同時也對軟件的優(yōu)化提出了更加嚴峻的困難和挑戰(zhàn)。軟件優(yōu)化又分為兩種，一種為結(jié)構(gòu)優(yōu)化、一種為程序優(yōu)化。1.1軟件結(jié)構(gòu)優(yōu)化。煤炭電氣自動化控制系統(tǒng)中軟件結(jié)構(gòu)是其框架的主要結(jié)構(gòu)，在對煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)潤健結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，一定要考慮到煤礦實際的生產(chǎn)需求，根據(jù)煤礦企業(yè)的實際生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計軟件結(jié)構(gòu)。模塊設(shè)計時軟件結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的重要環(huán)節(jié)，軟件結(jié)構(gòu)的功能主要通過模塊設(shè)計的拓寬來實現(xiàn)，在煤礦實際的生產(chǎn)過程中，根據(jù)實際情況的變化軟件能夠進行隨時的優(yōu)化，滿足不同情況下的煤礦生產(chǎn)需求。軟件結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程主要分為以下幾種類型：（1）煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)根據(jù)

4、煤礦的實際開采情況不同分為不同功能性的模塊，在每個不同的功能性模塊中設(shè)置不同的目標，模塊進行改進時一定要注意其結(jié)構(gòu)的標準，模塊在進行設(shè)計時一定要多設(shè)置子任務(wù)結(jié)構(gòu)模塊，保障軟件的多樣性和適用性。（2）煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的主要作用在于調(diào)整運行結(jié)構(gòu)，保障軟件結(jié)構(gòu)完整的基礎(chǔ)上再進行優(yōu)化處理，這樣就能避免軟件結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不必要的漏洞。（3）軟件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化一定要充分考慮到已給出的任務(wù)和條件，保障軟件和煤礦作業(yè)的同步性。1.2軟件程序優(yōu)化。軟件程序優(yōu)化主要包含自動化控制過程中的所有系統(tǒng)程序。軟件程序優(yōu)化的過程中要充分的考慮到設(shè)備的更新?lián)Q代問題，將新標準和工藝引入到系統(tǒng)中，尤其是其中I/O的重新分派，I/O的

5、編制一定要符合生產(chǎn)工藝要求，優(yōu)化軟件程序的過程中，I/O的優(yōu)化程度和軟件程序運行的效率有著直接的影響，想要保障煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的運行安全，就要避免程序中出現(xiàn)重復的序列，同時進行軟件程序優(yōu)化的時候還要充分考慮與PLC的有機結(jié)合。 2煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)計的創(chuàng)新與優(yōu)化 2.1設(shè)備選型。（1）分析系統(tǒng)規(guī)模。煤礦企業(yè)工作面設(shè)備的選擇，需要對PLC自身系統(tǒng)的規(guī)模進行分析。煤礦企業(yè)自身的需求不同PLC設(shè)備的選擇也有所差異，如果只需要實現(xiàn)瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測，PLC設(shè)備一般可以選擇微型；如果需要對水泵機房水位變化方式和狀態(tài)進行變更，PLC設(shè)備通常選擇中型；如果想要實時的監(jiān)測煤礦企業(yè)生產(chǎn)人員的動態(tài)，那么微

6、型和中型就不能滿足其使用需求，PLC設(shè)備必須選擇大型。（2）I/O點類型的確定。想要保障硬件資源的充足，避免出現(xiàn)資源浪費的情況，就要根據(jù)煤礦監(jiān)控的實際情況對I/O點數(shù)量進行確定，達到對系統(tǒng)分類的目的。對煤礦的供電情況進行分析，想要保障輸出端的正常運行，就要使用繼電器和晶體管，才能進一步的提升輸出的效率。（3）選擇編程工具。系統(tǒng)編程工具的確定要根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模，一定要選擇符合系統(tǒng)本身的編程工具，才能高效、快速的完成系統(tǒng)編程工作。梯形編程模式在一些中小規(guī)模的PLC設(shè)備中應(yīng)用比較廣泛，同時也比較實用；而在一些計算機和PLC軟件包編程時需要使用大型的PLC編程設(shè)備，大型的編程設(shè)備有著運算速度快、編程效率高

7、的特點，缺點就是投入的資金比較多，受到環(huán)境因素的影響程度比較大，一般只是針對大型的煤礦使用。2.2硬件設(shè)計。（1）輸入電路。一般情況下煤礦的生產(chǎn)環(huán)境都比較惡劣，相對復雜，因此在一些特殊的情況下煤礦供電系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，針對以上的問題我們主要采取安裝電源凈化元件在輸入電路上，保障供電系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定的同時，避免供電系統(tǒng)不穩(wěn)定造成的煤礦企業(yè)經(jīng)濟損失?？茖W合理的調(diào)節(jié)電路載荷，將PLC的輸入電源控制在24V左右，避免電路短路造成PLC工作異常。PLC芯片在電路短路或者負載的情況下極易出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象，影響系統(tǒng)的正常運行，所以輸入電路設(shè)計創(chuàng)新與煤礦供電系統(tǒng)的運行安全穩(wěn)定有著直接的影響。（2）輸出電

8、路。根據(jù)煤礦生產(chǎn)的實際情況，想要進一步的提升電泵機房電氣自動化系統(tǒng)的負載能力和抗干擾能力，就要對輸出電路進行創(chuàng)新設(shè)計。目前我們經(jīng)常使用的電氣自動化系統(tǒng)PLC輸出頻率為每分鐘六次，我們可以考慮使用繼電器進行代替，同時也可以將二極管安裝在電路盤上，避免對PLC造成損傷。（3）抗干擾設(shè)計。煤礦的實際生產(chǎn)過程中，電氣自動化控制系統(tǒng)會受到工作面中的眾多因素的影響。想要有效的解決以上的問題，就要采取一定的抗干擾措施。一般情況我們加強抗干擾的方法有三種：首先，將工作面中產(chǎn)生的靜電、電磁干擾等利用電磁屏蔽效應(yīng)進行屏蔽，達到抗干擾的效果。然后，使用專業(yè)的屏蔽設(shè)備，目前煤礦企業(yè)比較常見的設(shè)備就是隔離變壓器，起到一

9、定的抗干擾能力。最后，布線科學合理，將弱點信號和強電信號分開排列，避免兩種線路之間交叉產(chǎn)生干擾現(xiàn)象。2.3軟件設(shè)計。（1）軟件結(jié)構(gòu)。煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)軟件設(shè)計的主要組成部分分為基本程序設(shè)計和模塊化設(shè)計。電氣自動化控制系統(tǒng)可以根據(jù)煤礦工作的實際情況，分為多個子任務(wù)模塊，對不同的子任務(wù)模塊進行調(diào)試和編寫，最后結(jié)合起來。想要軟件結(jié)構(gòu)程序能夠適應(yīng)不同情況下的實際生產(chǎn)需要，就要對程序結(jié)構(gòu)進行調(diào)整。（2）程序設(shè)計過程I/O信號的編制需要根據(jù)煤礦自動化控制系統(tǒng)的實際需要，統(tǒng)一管理不同編號的定時器、計數(shù)器等設(shè)備，對內(nèi)部繼電器標志位配表和I/O分配情況進行詳細的列出說明，保障系統(tǒng)維護效率和電氣運行的效率、安全。 3結(jié)語 煤礦生產(chǎn)運營過程中，電氣自動化設(shè)備在其中起到了關(guān)鍵的作用，促進了煤礦企業(yè)的不斷發(fā)展進步，占有著重要的地位，保障了電氣自動化控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展，確保了電氣自動化控制的多樣化，煤礦生產(chǎn)運營中電氣自動化控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用，提高了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益。 參考文獻 1陸晶晶.單片機在煤礦電氣自動化控制技術(shù)中的應(yīng)用分析J.數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2015(02):16. 2王慧棟.煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)J.中國高新技術(shù)企業(yè),2015(23):13-14. 3張勇平.淺談煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計J.山東煤炭科技,2015(10):121-122+127. 4劉輝.露天礦電氣自動化控