煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)研究
在煤礦開(kāi)采中應(yīng)用電氣自動(dòng)化控制既提高了工作效率，也使得煤礦企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力提高，以下是小編搜集整理的一篇探究單片機(jī)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用的論文范文，供大家閱讀查看。
摘要:煤礦的開(kāi)采條件比較復(fù)雜，需要有好的技術(shù)做支撐，因此提高煤礦的開(kāi)采效率和質(zhì)量就顯得很有必要，而煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)很好的解決了這一問(wèn)題，既增強(qiáng)了煤礦企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，也節(jié)約了煤炭資源。從實(shí)踐出發(fā)，就當(dāng)前煤礦的開(kāi)采情況進(jìn)行了分析，然后對(duì)煤礦的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究，并且提出相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，以期為煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化提供參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞:煤礦;電氣自動(dòng)化;設(shè)計(jì)方案;控制系統(tǒng);研究
引言
眾所周知，煤礦屬于不可再生資源，應(yīng)當(dāng)對(duì)其利用加以管控，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，提高煤炭的利用率。從客觀條件上來(lái)講，我們的生活離不開(kāi)煤炭資源，但是我們對(duì)煤炭的不科學(xué)應(yīng)用，又使得其對(duì)環(huán)境造成了一定的污染，影響了人們的生活環(huán)境，此時(shí)，高效干凈的利用煤炭資源是人們關(guān)注的重點(diǎn)。而煤礦企業(yè)自身也需要提高煤炭開(kāi)采的效率和質(zhì)量，解決供求關(guān)系的不平衡，電氣自動(dòng)化控制引入煤礦企業(yè)開(kāi)采中后，一方面使得煤礦的開(kāi)采流程大為簡(jiǎn)化;另一方面，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字和程序的控制，令工作變得更加的快捷，也使得計(jì)算的準(zhǔn)確性提高。不僅如此，電氣化控制還對(duì)煤礦開(kāi)采中的瓦斯、通風(fēng)等方面進(jìn)行很好的管理，充分使得系統(tǒng)更加安全穩(wěn)定，從這方面看，是好的優(yōu)化措施。
1單片機(jī)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用分析
1)煤炭資源是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中不可缺少的重要資源，對(duì)人們的日常生活以及國(guó)家發(fā)展都起著不可或缺的作用，對(duì)我國(guó)的能源輸送也有著積極影響。電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用不僅要保障開(kāi)采的效率，關(guān)鍵還要讓資金的利用更加有效，減少浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生。單片機(jī)是電氣自動(dòng)化控制中最重要的組成部分，但是因?yàn)樵诓僮鞯臅r(shí)候所處的環(huán)境條件不同，所以，對(duì)單片機(jī)的選擇也要科學(xué)合理，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析:①單片機(jī)的種類(lèi)選擇要和工作環(huán)境相適應(yīng)。由于煤礦開(kāi)采工作的復(fù)雜性和特殊性，在不同的作業(yè)條件下，對(duì)單片機(jī)也有不同規(guī)格上的要求，只有充分確保在不同的作業(yè)下選用合適的器械，才能使得程序規(guī)范化，采煤的質(zhì)量得到保證。②單片機(jī)的操作應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎處理，如果發(fā)現(xiàn)有漏水的情況，這樣很容易使單片機(jī)導(dǎo)電，一旦導(dǎo)電，就會(huì)危及操作人員的人身安全。一般情況下，井下施工都是配置有PIC系統(tǒng)的單片機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)就是可以自動(dòng)防水，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)漏水時(shí)，這樣配置的單片機(jī)具有自我保護(hù)功能，做到及時(shí)的絕緣，這令操作人員的安全系數(shù)大大增加。不僅如此，此類(lèi)型單片機(jī)還可以對(duì)LED燈進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。能夠自我感應(yīng)是PIC系統(tǒng)具有的顯著特性，依據(jù)不同環(huán)境的光線，可以對(duì)LED燈的強(qiáng)弱以及工作時(shí)間感應(yīng)后進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，充分節(jié)約了電力資源，達(dá)到節(jié)能減排的效果。
2)在煤礦開(kāi)采中安裝單片機(jī)設(shè)備能夠起到實(shí)時(shí)的保護(hù)作用，通過(guò)CPU信號(hào)變化實(shí)現(xiàn)控制是單片機(jī)的主要工作原理。單片機(jī)不但會(huì)對(duì)電流的變化做出一定的感應(yīng)，而且可以通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)電流信號(hào)和電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并把信號(hào)適當(dāng)程度上擴(kuò)大。如果說(shuō)電壓大于等于0.5V時(shí)，計(jì)算機(jī)設(shè)備就會(huì)感應(yīng)到，然后做出相應(yīng)的反應(yīng)。煤礦開(kāi)采時(shí)所用的數(shù)據(jù)均是由這樣的方式進(jìn)行處理的，然后通過(guò)電腦進(jìn)行轉(zhuǎn)化和顯示。煤礦開(kāi)采的數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)確保完整性和準(zhǔn)確性，所以應(yīng)該對(duì)設(shè)備配置有一定的要求，最好使用高效率的CPU，而且應(yīng)該適當(dāng)封鎖信號(hào)。單片機(jī)的主要組成部分有電源、斷電設(shè)備、防水設(shè)備以及通風(fēng)機(jī)等，要想使單片機(jī)工作正常，就務(wù)必使其擁有完整的組成部分。
3)斷電保護(hù)和通風(fēng)也是單片機(jī)在煤礦開(kāi)采中應(yīng)用較多的環(huán)節(jié)。①單片機(jī)中都有感應(yīng)電阻，如果電路出現(xiàn)變化，感應(yīng)電阻也會(huì)相應(yīng)發(fā)生改變，比如電流增大，感應(yīng)電阻的阻值就會(huì)降低，當(dāng)阻值小于特定的數(shù)值時(shí)，繼電器就會(huì)相應(yīng)的啟動(dòng)，然后發(fā)出一定的指令，阻止電路通電。所以，煤礦開(kāi)采中想要知道電路是否穩(wěn)定，可以依據(jù)單片機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)判斷。在此過(guò)程中，需要適時(shí)的檢查電路電源，將其中的安全隱患排除掉。斷電保護(hù)裝置也不是一直運(yùn)行就好，它對(duì)電路也會(huì)產(chǎn)生較大的影響，使其中的電流增大，造成電路的不安全因素增加。鑒于此，電流在電路中的形式選擇就應(yīng)以最優(yōu)化為原則，如果要想有效控制電流，就可以選擇直流電和零序電的相互結(jié)合。除此之外，單片機(jī)的運(yùn)算能力也不要忽視，應(yīng)充分利用，這樣可以做到對(duì)涉及的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和反饋。②煤礦開(kāi)采也離不開(kāi)風(fēng)機(jī)設(shè)備，其能夠?yàn)榫麻_(kāi)采人員提供新鮮的空氣，保持礦井通風(fēng)順暢。煤礦開(kāi)采中的通風(fēng)情況是要根據(jù)條件和環(huán)境的變化而做出調(diào)整的，單片機(jī)恰恰做到了能很好的控制各環(huán)節(jié)的風(fēng)速，使工作流程得到簡(jiǎn)化，提高了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，減少了人員使用，同時(shí)也減少了工程造價(jià)。
2煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的改造和創(chuàng)新研究
2.1對(duì)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化
在煤礦開(kāi)采中應(yīng)用電氣自動(dòng)化控制既提高了工作效率，也使得煤礦企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力提高，所以為了令電氣自動(dòng)化控制得到更好的利用，選取PIC設(shè)備前應(yīng)當(dāng)整體評(píng)估系統(tǒng)的狀態(tài)和功能。如果只是要控制煤礦開(kāi)采中所遇到的瓦斯?jié)舛�，大可不必選取大型設(shè)備，微型設(shè)備就可以滿足需求�？墒堑V井中水位高低決定了水泵的工作狀態(tài)的設(shè)定，此時(shí)PIC設(shè)備的選擇就不能考慮微型設(shè)備，因?yàn)檫@已經(jīng)超出其功能范圍。為了使設(shè)計(jì)要求更具高水平，全方位對(duì)礦井進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控是PIC以后的設(shè)計(jì)發(fā)展方向，這樣就能夠?qū)鹿ぷ髑闆r和數(shù)據(jù)了如指掌，然后實(shí)時(shí)控制。另外，在編程程序上有一定的要求，主要分析如下:當(dāng)前編程程序通常采用的有三種，即手控編程程序、PIC編程程序以及計(jì)算機(jī)編程程序，也都各有利弊。比如手控編程程序質(zhì)量偏低，工作效率也偏低，只符合數(shù)據(jù)少時(shí)采用的情況，在實(shí)際工作中用到的不多。再拿PIC編程程序來(lái)講，其一般適用大規(guī)模采礦需求，范圍具有一定的局限性。在實(shí)踐中通常會(huì)把PIC編程程序與計(jì)算機(jī)編程程序相互結(jié)合，以此令編程計(jì)算更為高效，但缺點(diǎn)就是耗資較大，程序相當(dāng)復(fù)雜，在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的時(shí)候會(huì)不方便。因此，如果說(shuō)要優(yōu)化煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，就應(yīng)該因時(shí)制宜，根據(jù)不同的工作情況選擇合適的編程程序。
2.2對(duì)系統(tǒng)軟件進(jìn)行創(chuàng)新
煤礦開(kāi)采工作的順利進(jìn)行也需要好的系統(tǒng)軟件，而對(duì)其不斷創(chuàng)新能夠滿足不同變化條件的需求，這也是提高煤礦開(kāi)采效率和質(zhì)量的'有效措施。為了使這一目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，應(yīng)處理好系統(tǒng)內(nèi)部軟件，把其組合裝配通過(guò)直觀的圖表來(lái)展現(xiàn)，這不僅是PIC系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中的關(guān)鍵，也是比較難做到的。另外，系統(tǒng)的創(chuàng)新和優(yōu)化要從自身規(guī)模上入手，避免不切實(shí)際，要使優(yōu)化后的系統(tǒng)跟煤礦的實(shí)際運(yùn)行情況相吻合，這樣對(duì)提高工效和質(zhì)量才有幫助。
2.3對(duì)系統(tǒng)硬件進(jìn)行創(chuàng)新
系統(tǒng)硬件也是煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的重要部分，主要涉及輸入和輸出設(shè)備。對(duì)輸入設(shè)備的創(chuàng)新優(yōu)化要以PIC設(shè)備的供電電壓為基礎(chǔ)，一般其電壓在85～240V之間，但是煤礦的開(kāi)采環(huán)境惡劣，受到的條件約束也比較多，所以安裝電源要有相應(yīng)的凈化方法，使其穩(wěn)定的工作。電路優(yōu)化一般選擇濾波器和變壓器，兩者結(jié)合使用能夠很好的控制電壓。輸出設(shè)備的優(yōu)化在于選擇指示標(biāo)準(zhǔn)和調(diào)試裝置，常采用晶體管輸出的方式，既令系統(tǒng)的反應(yīng)速度得到保證，也可以?xún)?yōu)化電流頻率。
3結(jié)語(yǔ)
就目前來(lái)看，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人們的日常生活都離不開(kāi)煤炭資源，因此煤礦的開(kāi)采工作需要進(jìn)一步的完善。而優(yōu)化電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)是不錯(cuò)的途徑選擇，只有創(chuàng)新系統(tǒng)的內(nèi)部元件和工作原理，才能讓其監(jiān)控的作用更加顯著。同時(shí)對(duì)PIC電氣自動(dòng)化控制的應(yīng)用，不但加速了煤礦企業(yè)的發(fā)展，也讓系統(tǒng)的運(yùn)算和編程效率提升，所以，應(yīng)優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)件，保證輸出和輸入電路的穩(wěn)定性，并且以電路自身?xiàng)l件和運(yùn)行環(huán)境相結(jié)合，確保電壓始終正常，唯有如此，煤礦行業(yè)的發(fā)展才能趨于良性循環(huán)。
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