電氣自動化控制系統技術創新探討

趙鵬

摘要：隨著現代煤礦生產技術日益進步，電氣自動化控制系統引入其中，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為依據，全面介紹系統軟件、硬件模塊創新設計情況，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;硬件模塊;軟件模塊

1引言

PLC技術在電氣自動化控制系統的應用，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運作的可靠性和穩定性，也能提高工作效率，降低生產成本，提高煤礦企業的經濟效益。而針對煤礦生產設計電氣自動化控制系統，能有效克服煤礦井下生產環境惡劣這一困境，確保在多種工作狀況下電氣設備穩定運行，防止電磁等環境因素對電氣系統帶來的干擾，提升煤礦生產效率。

2煤礦電氣自動化控制系統硬件設計

2.1設計輸入電路。由于電氣設備應用環境相對惡劣，因此，煤礦中電氣自動化控制系統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，工作面多數不利因素均會影響整個電氣自動化控制系統正常的運行。對系統展開抗干擾設計，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，使用專業的屏蔽設備，如今，煤礦企業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的抗干擾能力。2.3設計輸出電路。對輸出電路展開創新設計時，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，提升系統運行速度。對煤礦系統的水泵機房而言，在電氣自動化控制系統中，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，能有效增強系統抗干擾及其負載能力。

3系統軟件模塊設計

軟件作為整個系統得以運行不可缺少的一部分，從某種意義上分析，軟件優化設計直接影響整個系統的運行效率。軟件優化設計應該與硬件同步展開，其主要任務在于依據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應用中最重要的問題。具體表現在下列方面：3.1優化設計軟件結構。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煤礦開采程度不同，實施恰當的調整。基于此，開展模塊化設計，有助于后續相應功能的拓展。此時，必須把煤礦電氣自動化控制系統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可以更便捷的開展調整，促使其滿足實際生產情況。3.2優化設計程序過程。想要完成程序優化設計，其重點內容在于優化I/O分配，依據煤礦電氣自動化控制系統具體要求，I/O按照需求進行分類，盡量把整個系統I/O信號實施集中編制，有效提高系統維護效率。與此同時，對系統計數器及定時器也要展開統一的編號，不可重復采用同一個編號，確保其可以提升系統運行可靠性。此外，程序內包含多數內部繼電器或中間標志位，也必須進行統一編號，并完成分配處理。當地址分配完成以后，需要列出I/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現場總線監控模式。隨著計算機與互聯網技術的不斷進步和發展，現場總線監控模式在電氣工程自動化控制系統中的運用越來越廣泛。同時電氣設備趨于智能化發展，也進一步推動計算機網絡技術在電氣自動化控制系統中的運用。現場總線監控模式不但綜合了一般監控模式諸多優點，同時還可以減少隔離設備、端子柜等相關設備組件的運用，針對不同間隔表現出不同的功能，從而實施監控設計，這樣有助于增強相應的監控效果。

4展望及未來發展趨勢

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的進一步發展，也必將推動企業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中的作用和功能發揮越來越關鍵，當前計算機已經成為電氣工程自動化控制系統的核心部分，對于整個系統構成和設計，包括集中監控、遠程監控與現場總線監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，通過發布指令對機器設備進行控制，并實時監控機器設備的運行狀態，獲取相關的運行數據以實時監測，保證機器設備能夠穩定的運行。（2）電氣工程自動化控制系統從單一的設備控制逐漸轉向系統控制的集成化。隨著信息網絡技術的不斷發展及其在自動化控制系統中的運用，電氣工程自動化控制系統表現出明顯的信息化、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。對于數據信息的處理，能夠借助計算機網絡技術予以傳輸及分析，表現出優異的便捷性。

5結論

總之，在信息技術迅速發展的今天，煤礦電氣自動化系統應用頻率更高，其對促進煤礦安全生產、管理發揮著重要的作用。基于此，本文以電氣自動化系統為研究視角，詳細介紹系統硬件、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。

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