煤礦井下電氣設備自動化控制應用與優化

張生衛

摘要：在世界能源緊缺的嚴峻形勢下，做好煤炭的開采工作對促進我國經濟的發展，確保我國能源的供應有重要意義。經濟的提高離不開煤炭的供應，社會的不斷發展和進步也需要更多煤炭資源作為能源支持，據相關數據統計，我國每年的煤炭開采量占到了世界總煤炭產量的一半左右?？茖W技術的不斷發展和進步，促使電氣自動化控制技術在各個領域中廣泛應用，將這種先進的技術應用在煤炭開采中，能夠大大提升煤炭開采的效率和產量。將計算機技術、網絡技術以及信息數字化技術聯合應用到煤礦井下電氣設備自動化控制當中，不但能夠提高控制的水平，同時還能更好地實現對信息的傳輸。煤礦井下的環境相對復雜，對自動化控制會產生多種影響，因此我們要積極的創新自動化控制技術，不斷完善自動化控制管理，進一步提高煤炭開采的效率和安全性。

關鍵詞：煤礦；井下電氣設備；自動化控制；應用和優化

隨著時代的發展，傳統的人為電氣控制，已經不能滿足現代化煤炭開采的需求，因為煤礦井下的環境比較復雜，人為控制的話會相對困難，因此把基于PLC控制技術的電氣自動化控制技術應用于煤炭開采工作中能夠起到良好的作用。政府部門對煤炭開采行業所投入的資金是非常有限的，這也就給煤炭開采的創新和提高增加了難度，如何才能充分利用政府投入的資金，并在此基礎上建立一個完善、高效性的煤礦井下電子自動化控制網絡，充分發揮電氣自動化控制技術的做大作用是目前很多煤礦企業所面臨的重要問題。因此加強研究煤礦井下電氣設備電氣自動化控制技術的應用和優化，對提高煤礦企業的經濟效益意義重大。

1.探討在煤礦井下電氣設備自動化控制中單片機電氣自動化控制系統的具體應用

煤炭是一種不可再生的能源，在我國分布較廣，近幾年科學技術的不斷發展，促進了電氣自動化控制技術，在煤礦開采中的應用。井下作業本身就具有一定難度，再加上惡劣環境的影響，要實現對井下電氣設備的自動化控制就更難了，這就要求相關人員加強研究電氣自動化控制技術在煤礦井下電氣設備中應用的創新和優化，不斷提高煤炭的開采效率和開采質量。在開采的過程中，安全問題是首要考慮的，要對安全生產提高重視，在此基礎上進行技術的創新和優化。應用現代化先進的科學技術，以單片機技術為基礎，來開發電氣自動化控制技術，同樣會受到井下惡劣環境的影響，也就是說要想更好的發揮單片機的優勢就必須克服一定困難。單片機的選擇并不是盲目隨意的，我國地域遼闊，煤炭分布不均勻，各個煤礦都具有自身的特點，在選擇單片機之前，相關的技術人員應該對煤炭開采的實際環境進行勘測，通過深入的分析，選擇符合煤礦開采實際情況的單片機，這樣才能夠發揮電氣自動化控制技術在煤礦井下電氣設備中應用的最大優勢。單片機的運行會受到水和電的影響，因此在應用過程中應該做好防水和防漏電工作。為了能夠更好的防止水和電對單片機的影響，當前，防水性能良好的PLC單片機在煤礦井下電氣設備自動化控制中的應用最為廣泛，除了這一優點以外，PLC單片機還能夠在設備出現漏電問題時進行自我保護，這樣才能夠進一步提升電氣設備自動化控制系統的安全性和穩定性。除此之外，PLC單片機抵抗外界環境的能力比較強，不容易受到煤礦井下的惡劣環境影響，如此才能不斷提高煤礦井下電氣設備自動化控制的效率。正是因為PLC單片機的種種優勢，才使得它能夠被積極廣泛的在煤礦開采業中推廣和應用。單片機能夠對煤礦井下電氣設備的運行進行實時監控，并將所監控到的電信號通過一系列轉變最終通過計算機反饋給工作人員，方便相關人員發現問題并解決問題。

2.煤礦井下電氣設備自動化控制系統的創新和優化策略分析

2.1探討煤礦井下電氣設備自動化控制設備選型的創新和優化

電氣設備的自動化控制設備具有非常多的類型，因此在選擇類型時要對煤礦井下作業的環境進行認真勘查，自動化控制設備的規模選擇要充分結合電氣設備的具體控制需求來確定，據此來不斷縮小自動化控制設備的選擇范圍。例如只是針對于煤礦井下的瓦斯濃度進行檢測時，縮短了自動化控制設備的選型范圍，對于瓦斯濃度的檢測，一般微型的設備就能夠滿足要求。又比我們需要對水泵機房進行實時檢測和控制，這時候我需要根據水泵所應用的環境以及實際工作狀況，通過PLC單片機制作出具有邏輯性的程序，由此來看，我們需要選擇控制點數較多的PLC單片機，才能滿足水泵機房控制的需求。在對煤礦井下電氣設備自動化控制系統進行設計的時候，我們要加強煤礦井下電氣設備自動化控制對象系統的規模勘察，根據勘察的情況，深入分析和研究，進而確定更加準確的控制I/O點數。相關人員還要根據控制對象的類型制定出科學合理的統計清單，這樣才能夠實現軟件資源和硬件資源的最大利用率，保證電氣設備自動化控制系統在安全的環境中運行，同時也加強了它的穩定性。只有對自動化控制系統的硬件及軟件進行科學合理的選擇，才能將自動化控制系統更好的應用于煤礦井下電氣設備的控制中。

2.2探討煤礦井下電氣設備自動化控制系統硬件的創新和優化

煤礦井下電氣設備自動化控制系統的硬件在運行過程中容受到外部環境的影響，尤其是井下作業的惡劣環境以及不穩定的供電情況，所以相關人員就應該充分利用現代化高科技手段，加強硬件設施的研究，將環境以及供電對硬件設施造成的影響降到最小。要實現對煤礦井下電氣設備自動化控制系統硬件的創新，我們需要在系統輸入電路的地方安裝一個電源凈化裝置。為了防止煤礦井下電氣設備自動化系統中的電路短路，我們可以在24v直流供電電源上進行凈化和供電負載調節。為了能夠提高煤礦井下電氣設備自動化控制系統的輸出速度，我們需要根據設備的具體控制要求，采用晶體管來將電氣設備的各種指示標志和調速裝置輸出。這里我們以輸出頻率為6次/分，應用于水泵機房的PLC單片機為例來做說明，為了能夠增加PLC的抗干擾能力和負載能力，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境惡劣以外，還會受到各種磁場和電場的影響，這樣就會對電氣設備自動化控制的穩定性和安全性造成很大影響，因此對硬件進行創新和優化的時候，要注意屏蔽和防護磁場及電場的干擾。相關人員要善于應用現代化科學技術，不斷創新、完善煤礦井下電氣設備的自動化控制系統，使其能夠應對復雜、惡劣的工作環境。

2.3對煤礦井下電氣設備自動化控制系統的軟件進行創新和優化

要對煤礦井下電氣設備自動化控制系統的軟件進行創新和優化，就要從基本程序和模塊程序兩個方面著手。要想提高煤礦開采的效率，就應該保證煤礦井下電氣設備工作的準確性，因此就要根據具體的設備工藝進行適當的程序調整。在煤礦井下電氣設備自動化控制系統中應用模塊設計，有利于后期的程序拓展，因為我們可以將控制系統分為多個模塊進行分別編制，編寫和調試完成后，最終組成一個完整的程序。

結束語

綜上所述，科學技術的推動下，煤礦井下電氣設備自動化控制將是煤礦開采的未來發展方向，通過不斷創新并優化煤礦井下電氣設備自動化控制系統，我們能夠保證煤礦開采的安全性，在此基礎上提高煤礦開采的效率。

參考文獻

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（作者單位：陜西銀河煤業開發有限公司）