淺談新型礦用電動閥門自動控制系統(tǒng)設(shè)計

摘 要：雖然現(xiàn)在我國的社會經(jīng)濟已經(jīng)基本上保持在了高速發(fā)展的狀態(tài)，同時，相應(yīng)的科學技術(shù)也在不斷地有所提升，使各個行業(yè)的實際水平都得到了有力的保障。但對于煤礦行業(yè)來說，其中礦用電動閥門自動控制系統(tǒng)，還是會存在各種各樣的問題，這樣一來煤礦的生產(chǎn)過程就會受到直接性的影響。而下文就將對新型礦用電動閥門自動控制系統(tǒng)的涉及進行研究分析。

關(guān)鍵詞：電動閥門;自動監(jiān)控系統(tǒng);可編程控制器

一、 引言

隨著科技的不斷進步以及時代的不斷發(fā)展，現(xiàn)在電動閥門已經(jīng)在我國大型現(xiàn)代化的生產(chǎn)中，得到了比較廣泛的應(yīng)用。對于現(xiàn)在國內(nèi)所存在的閥門自動控制系統(tǒng)來說，其大部分都是由分立元件或者是單片機等進行控制。但因為煤礦工作最大的特點就是施工環(huán)境惡劣，所以當煤礦工作者在對閥門自動控制系統(tǒng)進行使用的時候，其可靠性就難以得到保障。除此之外，在該系統(tǒng)的實際運行過程中，只會有一部分LED燈還完成顯示任務(wù)，所以其并不能針對運行過程中的電流、電壓等這類數(shù)據(jù)的實際參數(shù)，進行實時性的顯示。所以，現(xiàn)在相關(guān)工作人員首先要做的就是對新型智能化監(jiān)控系統(tǒng)進行設(shè)計。

二、 電動閥門自動控制系統(tǒng)

（一） 總控制原理

對于總控制來說，其工作原理就是，以電動機的漏電電阻、電流以及電壓等的采樣回路為基礎(chǔ)，對主電回路中的相關(guān)參數(shù)等一系列的模擬量進行檢查，然后再利用A/D模塊把其轉(zhuǎn)變?yōu)榍逦臄?shù)字量，接著就把這些已經(jīng)轉(zhuǎn)變完畢的參數(shù)準確無誤的輸入到可編程序控制器中。除此之外，對于電動閥門來說，其任何時間的工作情況，也要向可編程序控制器提供。最后，可編程序控制器就會實時性的監(jiān)控電動閥門中所涉及的每一個內(nèi)部動作。

（二） 工作流程

首先，在開展實際工作之前，相關(guān)工作人員第一步要做的就是把選擇開關(guān)調(diào)整到試驗位，然后再對觸摸屏的組態(tài)軟件進行使用，以此對電動閥門的工作參數(shù)進行設(shè)置，在設(shè)置過程中，工作人員也可以機型選擇控制距離，以及實際運行狀態(tài)。除此之外，工作人員還要對額定電流、額定電壓以及對漏電電阻等進行設(shè)置。對于需要進行測試的性能來說，其包括漏電過程中，電阻性能試驗、短路時性能試驗以及過流時的性能試驗等，測試工作的存在可以對各個保護功能的實際狀態(tài)進行有力的保障。其次，在開展實際工作的過程中，相關(guān)工作人員就要把換向開關(guān)調(diào)整到工作位置。對于監(jiān)控系統(tǒng)來說，其首先要監(jiān)測的就是漏電過程中電阻的實際數(shù)據(jù)，已經(jīng)工作過程中電壓的實際數(shù)據(jù)。如果最終的監(jiān)測結(jié)果超過了提前所設(shè)置的數(shù)據(jù)范圍，那么組態(tài)界面就會在第一時間，對造成故障出現(xiàn)的原因進行顯示，與此同時，電動閥門的開關(guān)等操作也不能再正常進行。如果最終的監(jiān)測結(jié)果保持在提前所設(shè)置的數(shù)據(jù)范圍之內(nèi)，那么后續(xù)的一系列操作就都可以保持在正常狀態(tài)。最后，只有系統(tǒng)進入到自動監(jiān)測狀態(tài)，并保持穩(wěn)定以后，系統(tǒng)才可以對可監(jiān)控電動閥門的實際情況進行監(jiān)測，如果檢測過程中發(fā)現(xiàn)了故障的存在，那么系統(tǒng)就可以結(jié)合故障的略欸行以及過流時所產(chǎn)生的倍數(shù)，計算出合理的斷電時間。

三、 ?智能組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

（一） 硬件設(shè)計

對于選擇開關(guān)來說，其所處的位置屬于實驗位置，同時隔離開關(guān)也不可以合閘，所以在此背景下，在對防爆內(nèi)腔內(nèi)部進行設(shè)計的過程中，就增添了機械互鎖機構(gòu)。對于PLC來說，其最為突出的優(yōu)點就是有價高的可靠性，同時可以被有效的應(yīng)用在會受到強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場?；诖耍嚓P(guān)工作人員就可以對三菱公司的FX1N-23MR進行使用。而對于外加通信擴展版以及特殊的適配器來說，在對這兩樣東西進行使用以后，各種通信與數(shù)據(jù)之間就可以得到有效的連接。對于觸摸屏來說，一般情況下工作人員就可以使用三菱的F930GOT。最后，工作人員可以按照圖紙所展示監(jiān)控系統(tǒng)電路工作的電氣原理圖，對監(jiān)控系統(tǒng)的電路電氣進行有效的設(shè)計。

（二） 軟件設(shè)計

對于PLC的設(shè)計軟件來說，工作人員可以使用三菱公司的GX Developer8.0，然后利用順序控制的程序等開展后續(xù)的軟件設(shè)計工作。對于該設(shè)計環(huán)節(jié)來說，其中比較難解決的問題就是控制程序以及顯示程序之間的交錯復(fù)雜，而對于此問題，工作人員就可以利用順序功能圖來對其進行解決。最后設(shè)計程序的過程中，工作人員可以參考圖二這一程序軟件設(shè)計流程圖。

四、 ?設(shè)計過程中所存在的難點

首先，對于觸摸屏來說，其對于PLC的掃描周期會存在比較嚴格的限制。如果實際掃描周期大于17ms，那么在屏幕上就會顯示出相關(guān)的超標警告。所以對于此情況，工作人員就虛高要對中間變量以及條件返回指令進行使用，以此來達到縮短掃描周期的效果。其次，井下對于隔爆方面的要求相對來說也比較嚴格，所以工作人員不能對觸摸屏進行直接性的使用。所以基于此，工作人員就需要對防爆面板進行利用，把防爆面板上所包含的使閥門上升、下降以及停止的按鈕，當作上、下以及確定鍵來進行使用，通過此方法來完成對于組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)中，各個參數(shù)以及控制的設(shè)置工作。最后，電流互感器二次側(cè)感應(yīng)電流的取樣信號，與電流互感器一次側(cè)的電流不可能完全成線性的比例關(guān)系。所以工作人員還要對最小二乘法擬合直線的原理進行使用，結(jié)合電流值所處于的區(qū)間，對擬合方程計算子程序進行設(shè)計，然后再以此獲得比較準確的電流，這樣一來保護動作的可靠性就可以有所提升。

五、 ?結(jié)語

在煤礦生產(chǎn)過程中，新型電動閥門自動控制系統(tǒng)的存在，可以對以往比較傳統(tǒng)的電動裝置所存在的可靠性以及故障保護等方面的問題，進行有效的解決。同時，該系統(tǒng)的存在還可以對造成故障產(chǎn)生的實際原因進行實時性的顯示，并且還可以對其進行有效的記錄，以此來保證煤礦自動化的生產(chǎn)效果，同時，也滿足煤礦自動生產(chǎn)化對于自動控制系統(tǒng)方面的需求。

參考文獻：

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作者簡介：李可心，艾默生過程控制有限公司。