劉靜輝

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，礦井的電氣監(jiān)控系繞也逐漸實現(xiàn)了智能化、自動化。電氣自動化控制技術(shù)可以使礦井電力運行更加安全經(jīng)濟，而且可以有效降低電氣設(shè)備運行故障和檢修人員勞動強度，從而達到降低生產(chǎn)成本，減員增效的目的。本文計對礦井中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展進行分析和探討。

關(guān)鍵詞：礦井;電氣自動化;控制系統(tǒng);程序化

隨著礦山生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴大，機械智能化和電氣自動化程度越來越高。系統(tǒng)監(jiān)控和管理正在向著高度集約化的方向發(fā)展，系統(tǒng)智能控制水平增強，對供電系統(tǒng)的自動化控制也提出了更高的要求。利用電氣自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn)對重要電氣開關(guān)量和模擬量以及電能脈沖量的狀態(tài)監(jiān)視、報警、事故響應(yīng)、打印報表等工作。

1礦井電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計

1.1礦井電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計原則

井下電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接關(guān)系著生產(chǎn)安全性和可靠性。如果礦井電力系統(tǒng)發(fā)生故障，那么輕則讓礦山陷入癱瘓，重則發(fā)生人身傷亡事故。為了保障礦井供電安全，要建立兩套供電回路，保證兩路電源互為補充。

1.2礦井電氣自動化系統(tǒng)功能分析

（1）保護功能。利用微機綜合保護裝置RCS 9911CS可以實現(xiàn)失壓速斷保護、兩段零序過流保護、過負荷保護、線路短路速斷保護等。

（2）無電壓合閘功能。對母線的電壓、頻率以及相位進行監(jiān)控，保證需要時能夠?qū)崿F(xiàn)并列運行。

（3）四路非電量控制。實現(xiàn)非電量信號的連跳功能和保護。

（4）綜合保護裝置自動報警。利用芯片存儲方式，保證斷電時保存最近報警記錄。

（5）監(jiān)控功能。實現(xiàn)遙測、諧波分析、故障錄波、裝置自檢和自復(fù)位功能。

1.3系統(tǒng)應(yīng)急設(shè)計

（1）繼電保護系統(tǒng)設(shè)計。繼電保護裝置按照系統(tǒng)檢測要求進行監(jiān)控，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)事故或故障時，通過數(shù)學(xué)信號或者模擬信號顯示故障發(fā)生的原因。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，電氣參量會出現(xiàn)劇烈的波動，通過對這些參數(shù)的比較，檢測造成系統(tǒng)故障的原因，分析故障類別，判斷故障回路并及時切除。

（2）漏電保護。漏電是礦山電氣系統(tǒng)中的高危問題，也是造成人身電擊事故的主要原因，危害巨大。為了防止漏電事故的發(fā)生，必須采取漏電保護措施，采用變壓器Y接法中性點不接觸的保護裝置。

2電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化

2.1抗干擾設(shè)計的優(yōu)化

對以往煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的運行進行深入調(diào)查發(fā)現(xiàn)，電子脈沖對于系統(tǒng)芯片干擾，是導(dǎo)致礦井電氣自動化控制系統(tǒng)失靈的主要因素，將此內(nèi)容作為提升礦井電氣自動化控制系統(tǒng)抗干擾能力的切入點，可以采取以下幾種方式：在系統(tǒng)芯片的外表添加金屬保護層，避免電磁對芯片的不良干擾;在電氣自動化控制系統(tǒng)中裝置隔離變壓器，從而提升系統(tǒng)的抗干擾能力;利用雙絞線作為電氣自動化控制系統(tǒng)中模擬信號的傳輸線，避免電纜造成的不良影響;借助金屬外殼來實施電磁屏蔽：在金屬質(zhì)地的工作柜中放置 PLC 控制系統(tǒng)，避免空間輻射、電磁脈沖和靜電干擾。

2.2 輸入電路的設(shè)計優(yōu)化

因為礦井的工作環(huán)境和條件是非常惡劣的，與此同時，加上不穩(wěn)定的供電，因此為了確保穩(wěn)定和安全地運行系統(tǒng)以及抗干擾，應(yīng)當(dāng)將電源凈化元件加裝在輸入電路部分，像是隔離變壓器或電源濾波器。在設(shè)計輸入電路的過程中，因為PLC的供電電源通常是在交流 85V-240V間，具備寬幅適用性，應(yīng)用直流電源控制在24V，負載的調(diào)整應(yīng)當(dāng)結(jié)合它的容量來進行，還需要對周圍的電路實施防短路操作，這有利于煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的可靠、安全和穩(wěn)定運行。

2.3 輸出電路的設(shè)計優(yōu)化

因為在礦井電氣自動化控制系統(tǒng)中，所有的標志和指示燈都是由晶體管支撐的，因而在輸出的時候盡量確保跟高頻率的晶體管相適應(yīng)，與此同時，也可以大大地提高響應(yīng)速度。要想盡量簡化輸出電路，通常實施繼電保護方式，這是由于繼電保護輸出方式的帶負載與抗干擾能力是比較強的。然而，如果電磁線圈附在PLC輸出的時候，那么PLC 芯片就會在斷電時受到破壞。因此，為了防止破壞 PLC 芯片，通常在電路盤中并聯(lián)續(xù)流二極管，這樣就可以將浪涌電流有效地吸收，從而對PLC 芯片進行有效的保護。

3 電氣自動化的創(chuàng)新發(fā)展

目前數(shù)字技術(shù)在電氣自動化控制中取得了非常廣泛的應(yīng)用，但數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用中還存在者很多不足之處，比如應(yīng)用時限短、標準不統(tǒng)一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不通用以及人才短缺等，這些問題已經(jīng)給電氣自動化數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展造成了較大的限制.因此，我們要做好這些方面的創(chuàng)新工作。

3.1 在現(xiàn)實中運用智能終端技術(shù)

用光纖作為連接設(shè)備，通過智能終端收集和控制數(shù)據(jù)，配合好雙重設(shè)備，用其中的一個電源不被中斷，完成遠程測控和信號發(fā)送任務(wù)，用另一個確保不跳閘，使數(shù)字化技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的智能型和可靠度提高。因此，PC機平臺的自動化問題得到良好解決，把TCP/IP標準作為通訊標準，有利于PC機在管理與控制自動化的連接，保證軟硬產(chǎn)品的使用范圍，增強通信質(zhì)量。

3.2 程序化操作的理念要加強

是指執(zhí)行力方面的創(chuàng)新，比如調(diào)度任務(wù)下達之前，我們應(yīng)把經(jīng)過審核的數(shù)據(jù)儲存到電腦之中，到了實際操作的時候，我們還要對人工的預(yù)留界面精心設(shè)置，對閘刀、開關(guān)等進行設(shè)置，這樣對系統(tǒng)的應(yīng)用功能有很好的完善作用。這一工作完成之后則要進行模擬預(yù)演，確保其達到自動的水平，也就是即使現(xiàn)場沒有工作人員，這一套系統(tǒng)也能很好地完成操作。

4結(jié)語

總的來說，在煤礦自動化的發(fā)展中我們已取得了一定成果，但仍有廣泛的發(fā)展空間，因此，創(chuàng)新性地設(shè)計礦井電氣自動化控制系統(tǒng)，是減少系統(tǒng)成本支出和提高系統(tǒng)運行效率的必然趨勢。

參考文獻

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