煤礦電氣自動化控製係統的設計與實現
研發設計
作者：王慧棟
摘要：隨著科技的不斷發展，煤礦生產過程中不斷有新型的電氣自動化控製係統投入到日常生產中，這對於提升煤礦的管理和生產效率都有一定的促進作用。基於此，文章對煤礦電氣自動化控製係統的設計與實現進行了探討。
關鍵詞：煤礦生產；電氣自動化控製係統；煤礦管理；煤炭開采；單片機 文獻標識碼：A
中圖分類號：TD614 文章編號：1009-2374（2015）23-0013-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.007
隨著我國經濟的快速發展，人們對於煤炭的需求進一步加大。由於電氣自動化設備使用量的增加，煤炭開采業也有了長足的進步和發展，生產的效率和生產產量也進一步提升。另外，伴隨著計算機技術、電氣自動化技術以及智能技術的發展，對於設備控製的準確性以及設備信息傳輸的順暢性都有了較大的提升。因為煤炭生產的環境比較惡劣，設備的控製和監測在運行過程中也產生了很多問題，影響煤炭開采工作的正常開展。基於此，對當前的煤礦電氣自動化進行改革和創新，在新的自動化控製係統中加入PLC控製體係，以提升整個電氣係統運行的穩定性和安全性。
1 單片機電氣自動化控製係統在煤礦生產中的應用
伴隨著經濟的快速發展，人們的日常生活中對於煤炭資源的需求進一步增加，這也促進了煤炭開采力度的加大，但是由於煤炭開采環境的惡劣，使得煤炭開采的安全性和可靠性存在較大的問題。然而在煤炭開采過程中加入了電氣自動化控製係統節省了大量的經濟支出，為煤炭開采工作的順利進行提供了一定的保障，將企業所能獲取的經濟效能最大化。單片機是電氣自動化控製係統的核心物質，在不同的生產環境下，單片機的選擇原則和方式也會產生較大的差異。相關的工作人員應當根據實際工作過程中所使用的環境的差異，進行全麵仔細的分析，確保在特定的工作環境下，單片機能夠在煤炭生產設備中正常使用。另外，對於單片機應當做好相關的防水浸和防漏電工作。現如今，我國的大多數煤炭生產中基本都使用了PLC單片機，而且在生產中不但做好了防水保護工作，而且對於突然出現的漏電現象也有了較好的應對措施。PLC的優點還在於工作的效率比較高，能耗低，抗幹擾性能較好，因此在煤炭采集中得到了廣泛使用。單片機在實際的使用過程中能夠很好地保護整個係統設備，將檢測到的電信號轉化為電壓信號，然後經過其他設備的放大作用，將電壓信號轉化為可使用的電壓信號，再送至電腦的CPU中借助計算機將所檢測的信息顯示出來。
2 煤礦電氣自動化控製係統中硬件模塊的設計與實現
2.1 輸入電路的設計與實現
因為電氣設備使用的環境較為惡劣，所以在煤礦中的電氣化自動化控製係統所對應的供電線路中應當安裝能夠淨化電源的設備。在當前的技術條件之下，能夠使用的電源淨化設備主要有兩種，即濾波器和隔離變壓器，工作原理就是濾波器，這兩種電源淨化設備在實際的使用過程中必須保證電源的輸入電壓恒定在24V，而且一直都是直流電，而在進行自身負載調整的時候，電源的容量是必須考慮的重要因素之一；其次，需要對周邊電路配置結構進行完善，避免在電源淨化設備運行期間出現短路等方麵的問題；最後，對於電源的保險絲應當及時進行更換，以防止由於操作不當或者電源短路，甚至是PLC芯片出現損壞而產生問題，進一步提升電源支路的安全性能，減少因係統短路以及操作失誤對運行帶來的影響。
2.2 輸出電路的設計與實現
我們在進行輸出電路的設計創新時必須考慮到煤炭實際開采過程中的基本需求，針對不同的指示標誌和調速裝置，采用晶體管進行輸出調節，提升相應的速度。對於煤礦係統中的水泵機房來說，在電氣化自動控製係統之中，PLC的輸出頻率為6次/min，輸出時可以使用繼電器輸出，這樣可以增強抗幹擾能力和負載能力。在PLC輸出的過程中，為了避免浪湧電流造成的PLC的損壞情況的發生，可以在電路盤上接上二極管，易吸收浪湧電流，從而保護PLC芯片的正常工作。