淺析單片機(jī)在煤礦電氣自動化中的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

翟豪杰

摘 要：在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動下，我國煤礦事業(yè)的發(fā)展速度也日益加快，機(jī)械設(shè)備逐步向自動化發(fā)展是必然趨勢。因此，電氣自動化設(shè)計(jì)和應(yīng)用的重要性越來越凸顯?，F(xiàn)階段計(jì)算機(jī)大規(guī)模集成電路已在各各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。單片機(jī)是使一種新型的微型計(jì)算機(jī)，應(yīng)用于煤礦電氣自動化系統(tǒng)中起著重要的作用。

關(guān)鍵詞：煤礦；單片機(jī)；電氣自動化

隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷深入，我國煤礦能源的需求量在不斷增大。在煤礦開采過程中應(yīng)用傳統(tǒng)技術(shù)設(shè)備及管理模式已經(jīng)無法滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對煤礦能源的需求。因此，煤礦企業(yè)應(yīng)廣泛推廣應(yīng)用電氣自動化系統(tǒng)進(jìn)行作業(yè)和管理。在煤礦電氣自動化系統(tǒng)中，單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用可有效增強(qiáng)系統(tǒng)的智能化、自動化運(yùn)行及控制，可有效提高煤炭行業(yè)的作業(yè)效率和質(zhì)量[1]。

1.單片機(jī)在煤礦電氣自動化中的設(shè)計(jì)

單片機(jī)應(yīng)用于不同的系統(tǒng)及工作環(huán)境中時(shí)，其具有不同的設(shè)備及I/O模塊。在系統(tǒng)中安裝人-機(jī)對話模塊后，可有效實(shí)現(xiàn)其操作性能的提高，同時(shí)可使操作簡單、便捷化。進(jìn)行輸入接口操作時(shí)，應(yīng)注意進(jìn)行相應(yīng)的隔離防護(hù)措施，防止輸入端受到輻射或電磁干擾。通常情況下，電力輸入端通常選用光電耦合器。通常應(yīng)用RC濾波器來解決觸電振動問題，因?yàn)镽C濾波器可有效防止相關(guān)誤動作的出現(xiàn)。

在PLC輸出接口中，主要包含有晶體、繼電器、晶閘管3種輸出模式。每條線路均進(jìn)行針對性的隔離防護(hù)措施，以保證整個(gè)煤礦電氣自動化系統(tǒng)具有良好的性能，確保其運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。同時(shí)在系統(tǒng)各各模塊中安裝相應(yīng)的故障檢測系統(tǒng)，通過檢測系統(tǒng)中的監(jiān)視器可及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并準(zhǔn)確對故障的具體位置進(jìn)行判斷。在煤礦電氣自動化系統(tǒng)中，對單片機(jī)進(jìn)行合理、科學(xué)設(shè)計(jì)，可而有效提高煤礦工業(yè)的生產(chǎn)效率，保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性

2.電氣自動化中單片機(jī)的應(yīng)用要點(diǎn)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤礦控制自動化技術(shù)也得到很大發(fā)展，自動化技術(shù)及設(shè)備在煤礦作業(yè)過程中的應(yīng)用越來越廣泛。在煤礦電氣自動化系統(tǒng)中合理應(yīng)用單片機(jī)，可有效提高煤礦生產(chǎn)及加工效率。在煤礦生產(chǎn)、加工過程中，微電子技術(shù)、微處理器技術(shù)等的廣泛應(yīng)用，對電氣自動化系統(tǒng)中的兼容性、軟件體系等提出更高要求[3]。

2.1提高選煤效率

在煤礦工業(yè)中，選煤、采煤作業(yè)效率的提高及工藝的先進(jìn)與電氣自動化水平密不可分。現(xiàn)代化煤礦工業(yè)無論在采煤還是選煤的工藝選擇上，均以高產(chǎn)、高效、安全等為主要目的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國煤炭工業(yè)自動化控制技術(shù)的發(fā)展步伐不斷加快，電氣自動化應(yīng)用在選煤作業(yè)過程中的應(yīng)用范圍越來越廣。單片機(jī)的應(yīng)用完善了選煤自動化系統(tǒng)，不僅完善了機(jī)電設(shè)備自動化程度，提高了選煤效率，同時(shí)也提高了安全性，推動企業(yè)安全高效的發(fā)展。單片機(jī)應(yīng)用于電氣自動化系統(tǒng)，有效提升煤炭清潔速度，提高煤炭熱效率，進(jìn)而提高選煤效率。

2.2煤礦漏電保護(hù)裝置控制

在煤礦工業(yè)中，現(xiàn)階段的《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，存在于礦井中的變電所高壓饋電線上須安裝有相應(yīng)的具有良好選擇性的檢漏保護(hù)裝置。存在于井下的低壓饋電線上須安裝相應(yīng)的對漏電其閉鎖作用的閉鎖保護(hù)裝置。加強(qiáng)對煤礦相關(guān)漏電保護(hù)裝置的控制可有效降低漏電發(fā)生，減少因漏電電流原因引起的煤塵、瓦斯、電雷管等爆炸事件的發(fā)生[3]。同時(shí)，應(yīng)用具有良好選擇性的漏電保護(hù)裝置，可有效控制因漏電引起的停電范圍，提高漏電故障的巡查效率，促進(jìn)故障及時(shí)排除，加快通電速度。在煤礦電氣自動化系統(tǒng)中，通過將單片機(jī)與其他各控制開關(guān)進(jìn)行緊密結(jié)合應(yīng)用，有效實(shí)現(xiàn)對安置于各開關(guān)中的具有選擇性漏電功能、漏電閉鎖及跳閘的漏電繼電器、電子插件、控制保護(hù)器等進(jìn)行控制，最終實(shí)現(xiàn)自動化控制漏電線路[4]。

2.3選煤工作自動化控制

通過對單片機(jī)的應(yīng)用，在作業(yè)過程中，首先，可實(shí)現(xiàn)與煤礦調(diào)度中心進(jìn)行及時(shí)有效的通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。其次，存在于調(diào)度中心的監(jiān)控站可清晰顯示煤礦場地相關(guān)生產(chǎn)作業(yè)畫面。最后，可有效實(shí)現(xiàn)對工作面前、后破碎機(jī)、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)等設(shè)備進(jìn)行啟停、閉鎖等操作控制，提供作業(yè)效率。如AT89C52單片機(jī)應(yīng)用于自動化控制系統(tǒng)中時(shí)，單片機(jī)在整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、處理、轉(zhuǎn)換中起著不可替代的作用。數(shù)據(jù)采集包括采煤機(jī)方向、牽引速度、位置及轉(zhuǎn)載機(jī)、刮板機(jī)、破碎機(jī)運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)等多種內(nèi)容。通過傳感器采集相關(guān)的電信號，經(jīng)單片機(jī)相應(yīng)模塊將電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)字化處理，最終實(shí)現(xiàn)煤礦采煤自動化操作，提高采煤效率。

3.結(jié)束語

將單片機(jī)合理應(yīng)用于煤礦電氣自動化系統(tǒng)中，可有效推動煤礦發(fā)展進(jìn)程，促進(jìn)煤礦行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)可有效減少煤礦開采作業(yè)過程中的人工作業(yè)，降低危險(xiǎn)事故發(fā)生率，保證煤礦企業(yè)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性?，F(xiàn)階段，煤礦工業(yè)自動化進(jìn)程不斷深入，自動化技術(shù)及設(shè)備不斷發(fā)展、更新。在煤礦電氣自動化進(jìn)程中，對單片機(jī)應(yīng)用的設(shè)計(jì)及實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行深入研究，可有效促進(jìn)煤礦企業(yè)發(fā)展，提高其經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)為井下生產(chǎn)人員提供健康、安全保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]王永剛.淺議單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)的相互關(guān)系[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，8（35）：38-39.

[2]吳巖.單片機(jī)在電子技術(shù)中的應(yīng)用和開發(fā)技術(shù)研究[J].黑龍江科技信息，2012，9（26）：506-507.

[3]華貴山.基于單片微機(jī)測控系統(tǒng)中的數(shù)字濾波技術(shù)研究[J].安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，4（33）：41-42.

[4]馬曉穎.淺析單片機(jī)在煤礦電氣自動化中的應(yīng)用[J].科技資訊，2012，4（33）：418-419.