煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

尚山森

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國煤礦技術(shù)要求不斷的提高，在煤礦行業(yè)中大量的使用電氣自動化控制系統(tǒng)，這也是煤礦產(chǎn)量提高的主要方法，同時對于目前煤礦行業(yè)中運用PLC電氣自動化控制系統(tǒng)十分的廣泛。文章通過對煤礦PLC電氣自動化控制系統(tǒng)進行分析，并提出煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化方案，更好地幫助煤礦技術(shù)研究工作者，提高煤礦的生產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；控制系統(tǒng)；設(shè)計優(yōu)化

煤礦要提高生產(chǎn)效率和安全作業(yè)，對于煤礦的生產(chǎn)整個過程中必然需要運用電氣自動化控制裝置，在煤礦實際工作過程中都會涉及到計算瓦斯含量以及檢測礦井通風(fēng)等工作。在實際施工中只有不斷的提高生產(chǎn)技術(shù)，更好地改善施工環(huán)境，這樣才能對煤礦中所有工作更好地解決，也能有效地提高煤礦電器自動化控制系統(tǒng)的運用，同時通過運用PLC技術(shù)對煤礦進行良好控制。當(dāng)前在對煤礦自動化系統(tǒng)也能有效提高煤礦生產(chǎn)的穩(wěn)定性，也能有效控制煤礦的成本，讓煤礦產(chǎn)量得到不斷的提升，同時我們在對自動化系統(tǒng)運用的過程中仍然存在很多的問題，這也就需要進行有效的處理措施。

1 優(yōu)化設(shè)備選型

煤礦施工企業(yè)不斷的發(fā)展過程中，市場中也出現(xiàn)很多關(guān)于PLC的產(chǎn)品，通過對成產(chǎn)廠家和知名度上面來看有很多，這也包括很多的企業(yè)，在對這些產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中對于不同的品牌在對同一問題進行處理方法上也存在一定的差異，因此，我們需要對以下幾點進行全面的考慮。

1.1 在選擇之前對系統(tǒng)的規(guī)模進行仔細的分析

在對生產(chǎn)產(chǎn)品運用的時候通過不同作用進行分析，使用的時候需要我們對不同規(guī)模的煤礦進行分析，能夠及時的將生產(chǎn)的產(chǎn)品運用到實際工作中，同時還要有效的將PLC產(chǎn)品對不同范圍的煤礦進行分析。例如，我們在對西門子電氣自動化設(shè)備使用的過程中，對于煤礦的產(chǎn)量得到大量的提升，主要就是通過運用PLC設(shè)備提高生產(chǎn)效益，在對西門子產(chǎn)品進行分析的時候，對于不同規(guī)模的煤礦選擇設(shè)備也是不一樣的，在對瓦斯?jié)舛葯z測的時候，一般采用微型設(shè)備對瓦斯進行檢測。但是在對礦井水位變化和運行狀態(tài)進行分析的時候，也就要通過PLC設(shè)備通過邏輯和程序控制來實現(xiàn)，對于這些控制也就具有更高的要求，在對PLC設(shè)備選擇上也就要選擇中等設(shè)備，在對礦井工作的所有人員都要進行實時監(jiān)控，更高的保證井下通信和監(jiān)控工作的開展，對其全程進行有效的監(jiān)控，對于這些事情也就十分的繁瑣，我們要在監(jiān)控的時候運用微型和中型設(shè)備也就不能滿足監(jiān)控的需要，這時候我們也就要更好地選擇大型PLC設(shè)備。

1.2 I/O點類型的確定

在對電氣自動化在控制的過程中具有很多的需求，對于這些需求主要就是對其預(yù)計監(jiān)督的對象的控制，我們在對監(jiān)控的工作要有效的開展，做好數(shù)據(jù)統(tǒng)計工程中相應(yīng)的統(tǒng)計清單，這個過程中要有效的對其進行分類，還要根據(jù)實際情況對工作系統(tǒng)容量做出估計，在對這些資源數(shù)據(jù)進行確定的同時提高設(shè)備的控制能力，更好的利用資源，減少資源不必要的浪費。同時在確定設(shè)備輸出點頻率的時候，我們也要通過對礦井自身的實際情況進行仔細分析，同時要準(zhǔn)確掌握礦井供電輸出的方式，在礦井工作中一般采用晶體管和繼電器進行輸出。

1.3 對編程工具的選擇

在對設(shè)備進行分析之后，也就要對系統(tǒng)進行統(tǒng)一的編程，對于現(xiàn)在使用的編程主要有手持編程器、圖形和PLC與計算機結(jié)合編程這三種，這也是煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍的編程手段。對于手持編輯器在運用過程中效率較低，主要就是針對一些較小的PLC設(shè)備進行編程，在圖形編程的時候使用最多的就是梯形編程，對于這種編程方式十分簡單，但是在對中型的PLC編程十分有效。為了有效提高編程的效率，很多時候都是運用計算機與PLC軟件對大型設(shè)備進行編程處理，對于這種編程方式需要耗費大量的資金，同時還有很多的問題，同時也是針對一些大型自動化控制系統(tǒng)使用。因此，在煤礦電氣自動化系統(tǒng)使用中要根據(jù)煤礦自身的情況選擇適合的編程方法，以此保障系統(tǒng)的編程能夠更加迅速高效。

2 對系統(tǒng)構(gòu)架的優(yōu)化

2.1 對硬件的優(yōu)化設(shè)計

對于硬件的優(yōu)化設(shè)計在整個控制系統(tǒng)中具有十分重要的作用，也直接關(guān)系到控制系統(tǒng)是否能夠穩(wěn)定的運行，對硬件進行科學(xué)合理的設(shè)計優(yōu)化可以有效地提高設(shè)備運行的穩(wěn)定性和安全性，在實際工作中對于硬件優(yōu)化具有十分重要的作用，對于不同的煤礦在使用的時候也存在很多的差異，對其自動化控制系統(tǒng)的要求也就不同，在對硬件激勵性能夠分析的時候也要全面了解，我們也就要更好地選擇系統(tǒng)的使用性，保證煤礦電路的抗干擾性。

2.1.1 優(yōu)化輸入電路設(shè)計

在對輸入電路的設(shè)計進行優(yōu)化的過程中，要首先對PLC供電電源的電壓范圍進行仔細的考慮，一般都在85V至240V之間，同時對于電壓的分析具有較寬的幅度，但是我們在實際的作業(yè)過程中會面臨很多的困難，同時再加上我國現(xiàn)今供電自身存在的問題，所以必須在供電系統(tǒng)中安裝電源凈化器，對干擾進行有效的處理。在安裝了凈化電源設(shè)備之后，系統(tǒng)在運行過程中也能夠更具安全和穩(wěn)定保障，很多都是運用的濾液器以及隔離器等設(shè)備，保證輸出電路更好的優(yōu)化，也是保證系統(tǒng)運行正常的必要條件，同時我們在工作中如果出現(xiàn)一些不當(dāng)?shù)牟僮?，系統(tǒng)運行過程中經(jīng)常都會出現(xiàn)短路的現(xiàn)象，這也就會導(dǎo)致PLC芯片造成嚴(yán)重的損壞，導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常運行。因此我們在輸入電路進行優(yōu)化的時候要保證系統(tǒng)中安裝設(shè)備的合格，更好地解決短路故障造成的損壞。

2.1.2 優(yōu)化輸出電路設(shè)計

對于電路輸出的優(yōu)化設(shè)計，這也就需要我們更好地結(jié)合煤礦的實際生產(chǎn)要求，對煤礦設(shè)備中每一種指示燈進行選擇和調(diào)節(jié)，還要更好地選擇電路輸出的方式，這也就可以更好地保證輸出過程中的效率，還能有效地提高系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的速率。在對電路輸出的時候盡可能地簡化采用繼電保護裝置作為輸出的基本方式，在對繼電保護裝置本身也就具有較好的抗干擾和保護電路的能力，但是在對相應(yīng)的設(shè)備進行分析之后，對于PLC設(shè)備電路輸出過程帶有的電磁線圈，這也就會導(dǎo)致PLC芯片造成嚴(yán)重的損壞，為了能夠有效地避免這種情況，在設(shè)備工作中都會采用續(xù)流二極管聯(lián)到電路盤中，在電爐盤并聯(lián)了續(xù)流二極管之后能夠很好的吸收浪涌電流，最大限度的保護了PLC芯片。

2.2 對軟件設(shè)計的優(yōu)化

對于整個系統(tǒng)的運行核心就是系統(tǒng)自身所運用的軟件，系統(tǒng)軟件在進行優(yōu)化的時候，我們主要目的就是提高系統(tǒng)運行效率，軟件優(yōu)化要和硬件同步進行，優(yōu)化軟件的過程也就是將軟件設(shè)備通過處理之后保證系統(tǒng)運行的有效性，將其轉(zhuǎn)化為控制圖形，在這種情況主要就是對目前PLC系統(tǒng)面臨的問題進行分析，更好地通過優(yōu)化軟件解決相應(yīng)的問題，我們在分析問題的時候，首先就要根據(jù)軟件的結(jié)構(gòu)和作用進行分析，在設(shè)計的時候根據(jù)相應(yīng)的規(guī)模進行，通過有效地優(yōu)化軟件提高實際工作中的效率，也能更好地保證生產(chǎn)效率。

3 結(jié)束語

隨著社會不斷的發(fā)展，我國煤礦生產(chǎn)技術(shù)也不斷加快發(fā)展，電氣自動化控制系統(tǒng)在煤礦企業(yè)中得到大量的使用，這使煤礦產(chǎn)量大量的增加，也更好地推動社會的發(fā)展，同時在煤礦中普遍使用PLC電氣自動化控制，進一步提高煤礦的經(jīng)濟效益，因此我們還要進一步對電氣自動化系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計，更好地提高煤礦的工作效率。

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