煤矿井下电气设备自动化控制应用与优化

刘曾辉

摘 要：煤炭是我国极为重要的能源、化工原料之一。随着我国经济的快速发展，对于煤炭的需求量在不断上升，据统计我国每年的煤炭开采和使用量占据到世界煤炭总产量的近一半左右。做好煤炭的开采对于确保我国的能源供应、促进我国经济的健康稳定发展有着极为重要的意义。随着电子技术的发展，电气自动化控制技术也逐渐地应用于煤矿井下开采中，电气自动化控制技术的应用极大提升了煤炭开采的效率和产量。通过将电气自动化控制技术与计算机技术、网络以及信息化技术的应用提高了煤矿井下设备的电气自动化水平，在实现对于井下电气设备精准自动化控制的同时也能够更好地对信息进行传输。在电气自动化控制技术的应用过程中也会受到煤矿井下恶劣环境的影响。应当积极做好电气自动化控制技术的创新与应用，通过新技术的应用于发展不断推升煤矿井下设备的电气自动化控制水平。提高煤矿开采的效率和安全性。

关键词：煤矿；井下；电气自动化；控制技术；应用

前言

在现代煤矿开采中，高效、安全的煤矿开采离不开电气自动化控制技术的应用。现今随着计算机技术的不断发展进步，PLC控制设备的发展与应用日趋成熟，基于PLC控制技术的电气自动化控制技术能够良好地适应煤矿井下恶劣的工况环境，极大地提升了煤矿井下的开采效率。如何在有限的资金下构建起完善、高效的煤矿井下电气自动化控制网络，实现煤矿井下电气设备的最优化的电气自动化控制技术做好煤矿井下电气自动化控制技术的应用是现今很多煤矿所面临的一个问题，做好煤矿井下电气设备电气自动化控制技术的创新与优化是促进煤矿生产效率提升的重要举措。

1 单片机电气自动化控制系统在煤矿井下电气设备自动化控制中的应用

煤炭是我国分布较广也是较为丰富的一种资源。现代煤矿开采更加注重煤矿井下电气设备电气自动化控制技术在煤矿开采中的应用。煤矿井下的工况环境较为恶劣，从而为煤矿井下电气设备电气自动化控制技术在煤矿中的应用带来了极大的困难。为保障煤矿的生产，应当积极加强对于煤矿井下电气设备电气自动化控制技术的创新，通过应用电气设备自动化技术在确保煤矿开采安全性的同时提升煤矿开采的效率。現代煤矿井下电气设备电气自动化控制技术主要是基于单片机技术的基础上来进行开发的。煤矿井下恶劣的工况环境对于单片机的应用提出了更高的挑战，在单片机的选择上应当充分结合煤矿井下工况的特点，进行针对性的选择，煤矿井下电气设备电气自动化控制技术的研究人员应当根据煤矿开采和生产的实际环境，通过全面、深入的勘察与分析，以使得单片机能够在煤矿井下电气设备电气自动化控制中发挥出更大的作用。此外，在单片机的应用过程中，应当注意做好煤矿井下电气设备电气自动化控制器的防水与防漏电工作。现今在我国煤矿井下电气设备的自动化控制中广泛采用的是PLC单片机，这种类型的单片机除了具有较为良好的防水保护外，还能在煤矿井下电气设备自动化控制设备出现漏电问题是进行自我保护以确保煤矿井下电气设备自动化控制系统能够安全、稳定的运行。此外，煤矿井下电气设备自动化控制设备中采用PLC单片机控制类型还具有较高的工作效率，其在能耗、抗干扰方面也具有较大的优点。因此，在煤矿井下电气设备自动化控制设备中PLC单片机被广为采用。在煤矿井下电气设备自动化控制系统中，单片机通过对煤矿井下电气设备的运行状态进行实时的监控，将各设备所检测到的电信号转化为电压信号，并通过一系列的转变后将其送入CPU而后通过计算机显示出来。

2 做好煤矿井下电气设备自动化控制系统的创新与优化

2.1 做好煤矿井下电气设备自动化控制设备的选型创新

在煤矿井下电气设备自动化控制系统的设计过程中首先应当结合煤矿井下电气设备的控制需求对煤矿井下电气设备自动化控制设备的规模进行系统性的分析，从而尽可能地缩小设备选择的范围。比如说，在煤矿井下电气设备自动化控制中仅仅将其应用于对于煤矿井下的瓦斯浓度的检测时在煤矿井下电气设备自动化控制装置的选择上可以选用一般微型的设备用以实现对于煤矿井下瓦斯浓度的检测与分析。如果将煤矿井下电气设备自动化控制应用对于水泵机房的控制，这就需要根据水泵相应的工作状态在PLC中编制一定的逻辑程序，因此在PLC的选择上需要选用控制点数较多的PLC。在煤矿井下电气设备自动化控制系统的设计过程中，应当根据煤矿井下电气设备自动化控制对象的系统规模来确定控制I/O的点数，并根据其类型的不同对其进行划分制定出相应的统计清单，以确保煤矿井下电气设备自动化控制系统中软硬件资源余量的充足，确保煤矿井下电气设备自动化控制系统的安全、稳定的运行。完成了对于煤矿井下电气设备自动化控制系统的硬件选取后，应当根据需要选取合适的软件编程工具，确保煤矿井下电气设备自动化控制系统的软件编程能够快速、高效的完成。

2.2 做好煤矿井下电气设备自动化控制系统的硬件创新

在煤矿井下电气设备自动化控制系统的硬件创新上，由于煤矿井下环境较为恶劣，加之井下供电也存在着一定的不稳定性，因此为了确保煤矿井下电气设备自动化控制系统的正常运行，应当在煤矿井下电气设备自动化控制系统的输入电路部分加装一定的电源净化装置，通过采用1：1隔离变压器，利用其所具有的初级线圈和次级线圈屏蔽层通过将其与电气系统中的中性点进行连接用以减小煤矿井下电气设备自动化控制系统所受脉冲干扰的影响。将煤矿井下电气设备自动化控制系统中的24V直流供电电源进行净化和供电负载的调节，完善周边电路的防短操作。在煤矿井下电气设备自动化控制系统的输出电路上，应当根据煤矿井下电气设备的控制需求，对各种指示标志、调速装置等采用晶体管进行输出，用以提升其相应速度。以PLC在煤矿水泵机房的应用为例，在煤矿井下电气设备自动化控制系统中，PLC的输出频率为6次/min，在输出方式的选择上，可以采用继电器输出的方式用以增强其抗干扰和带负载的能力。煤矿井下工作环境较为恶劣，尤其是特种较强的电磁干扰的存在极大的影响了煤矿井下电气设备自动化控制系统运行的准确性与稳定性。在煤矿井下电气设备自动化控制系统的设计过程中应当注意做好对于电磁干扰的屏蔽与防护，通过积极引入新技术及做好煤矿井下电气设备自动化控制系统抗干扰技术的创新，使得其能够更好的在煤矿井下复杂的工况环境下正常运行。

2.3 做好对于煤矿井下电气设备自动化控制系统的软件创新

在煤矿井下电气设备自动化控制系统的软件设计上主要包括有基本程序和模块程序设计。在煤矿生产过程中，应当结合煤矿井下电气设备工艺的不同通过适时地程序调整，来确保煤矿井下电气设备动作的准确性。在煤矿井下电气设备自动化控制系统中采用模块化的设计方式有利于后期的程序拓展。在煤矿井下电气设备自动化控制程序编制时可以将其划分为多个子任务模块，分别对其进行编写和调试，并最终将其组合成为一个完整的程序。

3 结束语

煤矿井下电气设备自动化控制是煤矿开采的重要发展方向。通过在煤矿井下电气设备中应用煤矿井下电气设备自动化控制方式能够极大提升煤矿开采效率的同时确保煤矿井下的安全生产。本文在分析煤矿井下电气设备自动化控制特点的基础上对如何做好煤矿井下电气设备自动化控制系统设计中的创新和优化进行了分析介绍。

参考文献

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