煤礦電氣自動化控制創(chuàng)新設(shè)計(jì)與應(yīng)用

時間:2022-10-21 10:13:51

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煤礦電氣自動化控制創(chuàng)新設(shè)計(jì)與應(yīng)用

摘要:電氣自動化控制系統(tǒng)是目前煤礦實(shí)際生產(chǎn)、操作、監(jiān)控過程中主要采取的控制之一。煤炭企業(yè)生產(chǎn)的高效、穩(wěn)定都和電氣自動化控制系統(tǒng)有著直接的關(guān)系,電氣自動化控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)在其中起到了十分重要的作用,電氣自動化控制系統(tǒng)同時還能有效的保障煤炭企業(yè)生產(chǎn)安全、穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞:煤炭企業(yè);電氣自動化控制系統(tǒng);關(guān)鍵技術(shù)

煤炭企業(yè)生產(chǎn)操作過程中,電氣自動化控制在其中的每一個環(huán)節(jié)都有著至關(guān)重要的作用,想要對煤炭電氣自動化控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,就要對電氣自動化控制方法進(jìn)行升級,科學(xué)合理的控制和規(guī)劃處理煤炭企業(yè)生產(chǎn)過程中的每一個環(huán)節(jié)的效率化問題。

1煤礦電氣自動化控制過程中對軟件的優(yōu)化過程

煤炭企業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用電氣自動化控制系統(tǒng)的首要要值得關(guān)注的就是生產(chǎn)流程的整體監(jiān)測和監(jiān)控,保障在生產(chǎn)中的每一個環(huán)節(jié)都不會出現(xiàn)供電風(fēng)險問題,造成效率的下降,我們需要嚴(yán)格的監(jiān)控和檢測供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方面,針對不同模塊的電能采取不同的施工技術(shù)和措施進(jìn)行細(xì)致處理,避免出現(xiàn)電力大量浪費(fèi)的現(xiàn)象。煤炭機(jī)械在運(yùn)行的過程中通過電氣自動化控制系統(tǒng)能夠得到有效的監(jiān)測,能夠及時的發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的安全隱患,了解和掌握煤炭機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀況。優(yōu)化的過程主要分為三個步驟,分別為硬件優(yōu)化、軟件優(yōu)化、設(shè)備選型優(yōu)化。軟件優(yōu)化和硬件優(yōu)化是煤炭電氣自動化控制中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),軟件優(yōu)化主要針對煤炭機(jī)械設(shè)備中的一些操作系統(tǒng),將PLC技術(shù)引進(jìn)煤炭電氣自動化控制系統(tǒng)中,提高軟件優(yōu)化過程,同時也對軟件的優(yōu)化提出了更加嚴(yán)峻的困難和挑戰(zhàn)。軟件優(yōu)化又分為兩種,一種為結(jié)構(gòu)優(yōu)化、一種為程序優(yōu)化。1.1軟件結(jié)構(gòu)優(yōu)化。煤炭電氣自動化控制系統(tǒng)中軟件結(jié)構(gòu)是其框架的主要結(jié)構(gòu),在對煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)潤健結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時,一定要考慮到煤礦實(shí)際的生產(chǎn)需求,根據(jù)煤礦企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計(jì)軟件結(jié)構(gòu)。模塊設(shè)計(jì)時軟件結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的重要環(huán)節(jié),軟件結(jié)構(gòu)的功能主要通過模塊設(shè)計(jì)的拓寬來實(shí)現(xiàn),在煤礦實(shí)際的生產(chǎn)過程中,根據(jù)實(shí)際情況的變化軟件能夠進(jìn)行隨時的優(yōu)化,滿足不同情況下的煤礦生產(chǎn)需求。軟件結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程主要分為以下幾種類型:(1)煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)根據(jù)煤礦的實(shí)際開采情況不同分為不同功能性的模塊,在每個不同的功能性模塊中設(shè)置不同的目標(biāo),模塊進(jìn)行改進(jìn)時一定要注意其結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn),模塊在進(jìn)行設(shè)計(jì)時一定要多設(shè)置子任務(wù)結(jié)構(gòu)模塊,保障軟件的多樣性和適用性。(2)煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的主要作用在于調(diào)整運(yùn)行結(jié)構(gòu),保障軟件結(jié)構(gòu)完整的基礎(chǔ)上再進(jìn)行優(yōu)化處理,這樣就能避免軟件結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不必要的漏洞。(3)軟件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化一定要充分考慮到已給出的任務(wù)和條件,保障軟件和煤礦作業(yè)的同步性。1.2軟件程序優(yōu)化。軟件程序優(yōu)化主要包含自動化控制過程中的所有系統(tǒng)程序。軟件程序優(yōu)化的過程中要充分的考慮到設(shè)備的更新?lián)Q代問題,將新標(biāo)準(zhǔn)和工藝引入到系統(tǒng)中,尤其是其中I/O的重新分派,I/O的編制一定要符合生產(chǎn)工藝要求,優(yōu)化軟件程序的過程中,I/O的優(yōu)化程度和軟件程序運(yùn)行的效率有著直接的影響,想要保障煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的運(yùn)行安全,就要避免程序中出現(xiàn)重復(fù)的序列,同時進(jìn)行軟件程序優(yōu)化的時候還要充分考慮與PLC的有機(jī)結(jié)合。

2煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新與優(yōu)化

2.1設(shè)備選型。(1)分析系統(tǒng)規(guī)模。煤礦企業(yè)工作面設(shè)備的選擇,需要對PLC自身系統(tǒng)的規(guī)模進(jìn)行分析。煤礦企業(yè)自身的需求不同PLC設(shè)備的選擇也有所差異,如果只需要實(shí)現(xiàn)瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測,PLC設(shè)備一般可以選擇微型;如果需要對水泵機(jī)房水位變化方式和狀態(tài)進(jìn)行變更,PLC設(shè)備通常選擇中型;如果想要實(shí)時的監(jiān)測煤礦企業(yè)生產(chǎn)人員的動態(tài),那么微型和中型就不能滿足其使用需求,PLC設(shè)備必須選擇大型。(2)I/O點(diǎn)類型的確定。想要保障硬件資源的充足,避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)的情況,就要根據(jù)煤礦監(jiān)控的實(shí)際情況對I/O點(diǎn)數(shù)量進(jìn)行確定,達(dá)到對系統(tǒng)分類的目的。對煤礦的供電情況進(jìn)行分析,想要保障輸出端的正常運(yùn)行,就要使用繼電器和晶體管,才能進(jìn)一步的提升輸出的效率。(3)選擇編程工具。系統(tǒng)編程工具的確定要根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模,一定要選擇符合系統(tǒng)本身的編程工具,才能高效、快速的完成系統(tǒng)編程工作。梯形編程模式在一些中小規(guī)模的PLC設(shè)備中應(yīng)用比較廣泛,同時也比較實(shí)用;而在一些計(jì)算機(jī)和PLC軟件包編程時需要使用大型的PLC編程設(shè)備,大型的編程設(shè)備有著運(yùn)算速度快、編程效率高的特點(diǎn),缺點(diǎn)就是投入的資金比較多,受到環(huán)境因素的影響程度比較大,一般只是針對大型的煤礦使用。2.2硬件設(shè)計(jì)。(1)輸入電路。一般情況下煤礦的生產(chǎn)環(huán)境都比較惡劣,相對復(fù)雜,因此在一些特殊的情況下煤礦供電系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象,針對以上的問題我們主要采取安裝電源凈化元件在輸入電路上,保障供電系統(tǒng)運(yùn)行安全穩(wěn)定的同時,避免供電系統(tǒng)不穩(wěn)定造成的煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。科學(xué)合理的調(diào)節(jié)電路載荷,將PLC的輸入電源控制在24V左右,避免電路短路造成PLC工作異常。PLC芯片在電路短路或者負(fù)載的情況下極易出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象,影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行,所以輸入電路設(shè)計(jì)創(chuàng)新與煤礦供電系統(tǒng)的運(yùn)行安全穩(wěn)定有著直接的影響。(2)輸出電路。根據(jù)煤礦生產(chǎn)的實(shí)際情況,想要進(jìn)一步的提升電泵機(jī)房電氣自動化系統(tǒng)的負(fù)載能力和抗干擾能力,就要對輸出電路進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。目前我們經(jīng)常使用的電氣自動化系統(tǒng)PLC輸出頻率為每分鐘六次,我們可以考慮使用繼電器進(jìn)行代替,同時也可以將二極管安裝在電路盤上,避免對PLC造成損傷。(3)抗干擾設(shè)計(jì)。煤礦的實(shí)際生產(chǎn)過程中,電氣自動化控制系統(tǒng)會受到工作面中的眾多因素的影響。想要有效的解決以上的問題,就要采取一定的抗干擾措施。一般情況我們加強(qiáng)抗干擾的方法有三種:首先,將工作面中產(chǎn)生的靜電、電磁干擾等利用電磁屏蔽效應(yīng)進(jìn)行屏蔽,達(dá)到抗干擾的效果。然后,使用專業(yè)的屏蔽設(shè)備,目前煤礦企業(yè)比較常見的設(shè)備就是隔離變壓器,起到一定的抗干擾能力。最后,布線科學(xué)合理,將弱點(diǎn)信號和強(qiáng)電信號分開排列,避免兩種線路之間交叉產(chǎn)生干擾現(xiàn)象。2.3軟件設(shè)計(jì)。(1)軟件結(jié)構(gòu)。煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的主要組成部分分為基本程序設(shè)計(jì)和模塊化設(shè)計(jì)。電氣自動化控制系統(tǒng)可以根據(jù)煤礦工作的實(shí)際情況,分為多個子任務(wù)模塊,對不同的子任務(wù)模塊進(jìn)行調(diào)試和編寫,最后結(jié)合起來。想要軟件結(jié)構(gòu)程序能夠適應(yīng)不同情況下的實(shí)際生產(chǎn)需要,就要對程序結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。(2)程序設(shè)計(jì)過程I/O信號的編制需要根據(jù)煤礦自動化控制系統(tǒng)的實(shí)際需要,統(tǒng)一管理不同編號的定時器、計(jì)數(shù)器等設(shè)備,對內(nèi)部繼電器標(biāo)志位配表和I/O分配情況進(jìn)行詳細(xì)的列出說明,保障系統(tǒng)維護(hù)效率和電氣運(yùn)行的效率、安全。

3結(jié)語

煤礦生產(chǎn)運(yùn)營過程中,電氣自動化設(shè)備在其中起到了關(guān)鍵的作用,促進(jìn)了煤礦企業(yè)的不斷發(fā)展進(jìn)步,占有著重要的地位,保障了電氣自動化控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展,確保了電氣自動化控制的多樣化,煤礦生產(chǎn)運(yùn)營中電氣自動化控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用,提高了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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作者:石方剛  單位:陽煤集團(tuán)南嶺煤業(yè)有限公司