郭宏偉

摘 要：隨著現(xiàn)代煤礦生產(chǎn)技術(shù)日益進步，電氣自動化控制系統(tǒng)引入其中，它不僅能有效提升煤礦生產(chǎn)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(tǒng)為依據(jù)，全面介紹系統(tǒng)軟件、硬件模塊創(chuàng)新設(shè)計情況，以期為煤礦生產(chǎn)提供一定指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：煤礦;電氣自動化控制系統(tǒng);硬件模塊;軟件模塊

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.20.047

1 引言

PLC技術(shù)在電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可以將復(fù)雜的操作簡單化，不僅可以有效提高電氣自動化控制系統(tǒng)運作的可靠性和穩(wěn)定性，也能提高工作效率，降低生產(chǎn)成本，提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益。而針對煤礦生產(chǎn)設(shè)計電氣自動化控制系統(tǒng)，能有效克服煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境惡劣這一困境，確保在多種工作狀況下電氣設(shè)備穩(wěn)定運行，防止電磁等環(huán)境因素對電氣系統(tǒng)帶來的干擾，提升煤礦生產(chǎn)效率。

2 煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1 設(shè)計輸入電路

由于電氣設(shè)備應(yīng)用環(huán)境相對惡劣，因此，煤礦中電氣自動化控制系統(tǒng)與之對應(yīng)的供電線路需要安裝具有凈化電源功能的設(shè)備。在當(dāng)前技術(shù)條件下，常使用的電源凈化設(shè)備包含：隔離變壓器、濾波器這兩種，這兩種電源凈化設(shè)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(diào)整自身負(fù)載時，電源容量也是重點關(guān)注的因素。

2.2 抗干擾設(shè)計

在煤礦實際生產(chǎn)中，工作面多數(shù)不利因素均會影響整個電氣自動化控制系統(tǒng)正常的運行。對系統(tǒng)展開抗干擾設(shè)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(tǒng)的抗干擾能力，一方面，借助電磁屏蔽效應(yīng)，把工作面內(nèi)的靜電、電磁等干擾信號依托金屬殼屏蔽，有效降低電氣設(shè)備產(chǎn)生的干擾。另一方面，使用專業(yè)的屏蔽設(shè)備，如今，煤礦企業(yè)主要使用隔離變壓器，依托中性點經(jīng)電容接地提升所設(shè)計系統(tǒng)的抗干擾能力。

2.3 設(shè)計輸出電路

對輸出電路展開創(chuàng)新設(shè)計時，需要綜合考慮煤炭實際生產(chǎn)中的基本需要，針對各項指標(biāo)及其調(diào)速裝置，使用晶體管展開輸出調(diào)節(jié)，提升系統(tǒng)運行速度。對煤礦系統(tǒng)的水泵機房而言，在電氣自動化控制系統(tǒng)中，PLC輸出頻率設(shè)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(tǒng)抗干擾及其負(fù)載能力。

3 系統(tǒng)軟件模塊設(shè)計

軟件作為整個系統(tǒng)得以運行不可缺少的一部分，從某種意義上分析，軟件優(yōu)化設(shè)計直接影響整個系統(tǒng)的運行效率。軟件優(yōu)化設(shè)計應(yīng)該與硬件同步展開，其主要任務(wù)在于依據(jù)煤礦電氣自動化控制的基本流程，把軟件設(shè)計轉(zhuǎn)化成為梯形圖，這也是其在煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用中最重要的問題。具體表現(xiàn)在下列方面：

3.1 優(yōu)化設(shè)計軟件結(jié)構(gòu)

從軟件設(shè)計視角分析，包含基本程序及其模塊化設(shè)計兩種結(jié)構(gòu)形式。煤礦實際生產(chǎn)中，一套程序通常需要依據(jù)煤礦開采程度不同，實施恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整?；诖耍_展模塊化設(shè)計，有助于后續(xù)相應(yīng)功能的拓展。此時，必須把煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)控制目標(biāo)劃分為多個包含明確子任務(wù)的模塊，隨之，依次對其展開編寫和調(diào)試處理，最終將其組合為完成的程序。模塊化展開結(jié)構(gòu)設(shè)計，促使煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)可以更便捷的開展調(diào)整，促使其滿足實際生產(chǎn)情況。

3.2 優(yōu)化設(shè)計程序過程

想要完成程序優(yōu)化設(shè)計，其重點內(nèi)容在于優(yōu)化I/O分配，依據(jù)煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)具體要求，I/O按照需求進行分類，盡量把整個系統(tǒng)I/O信號實施集中編制，有效提高系統(tǒng)維護效率。與此同時，對系統(tǒng)計數(shù)器及定時器也要展開統(tǒng)一的編號，不可重復(fù)采用同一個編號，確保其可以提升系統(tǒng)運行可靠性。此外，程序內(nèi)包含多數(shù)內(nèi)部繼電器或中間標(biāo)志位，也必須進行統(tǒng)一編號，并完成分配處理。當(dāng)?shù)刂贩峙渫瓿梢院螅枰谐鯥/P分配表及其內(nèi)部繼電器。

3.3 軟件設(shè)計

軟件結(jié)構(gòu)。在煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)中，基本程序設(shè)計與模塊化設(shè)計是軟件設(shè)計的重要組成部分，根據(jù)煤礦工作的實際生產(chǎn)狀況，將其劃分為多個子任務(wù)，并對其給予編寫與調(diào)試，最后整合起來，并對程序結(jié)構(gòu)完成適時的調(diào)整，以便軟件結(jié)構(gòu)程序能夠適應(yīng)不同的實際生產(chǎn)狀況。

4 結(jié)論

總之，在信息技術(shù)迅速發(fā)展的今天，煤礦電氣自動化系統(tǒng)應(yīng)用頻率更高，其對促進煤礦安全生產(chǎn)、管理發(fā)揮著重要的作用。基于此，本文以電氣自動化系統(tǒng)為研究視角，詳細(xì)介紹系統(tǒng)硬件、軟件模塊設(shè)計情況，包含輸入電路、抗干擾等設(shè)計，以期為類似研究提供一定參考。

參考文獻：

[1]李養(yǎng)明.煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)化分析[J].山東煤炭科技，2015（07）.

[2]劉麗.煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計[J].煤炭技術(shù)，2013（08）.

[3]田慶軍，周曉娟.當(dāng)前煤礦電氣設(shè)備安全管理存在的問題和對策[J].煤炭技術(shù)，2009（02）.

[4]郭毅鵬.煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)化分析[J].資源信息與工程，2018（02）.

[5]魏冉.煤礦生產(chǎn)中的電氣自動化技術(shù)實用性分析[J].水力采煤與管道運輸，2019（01）.

[6]韓春旭.電氣自動化控制技術(shù)在煤礦開采作業(yè)中的應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究，2018（12）.

作者簡介：郭宏偉（1970-），男，山東榮成人，本科，工程師，研究方向：電氣自動化，從事煤礦機電方面的技術(shù)與管理工作。