煤礦電氣自動化控制創(chuàng)新設計與應用
時間:2022-10-21 10:13:51
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摘要:電氣自動化控制系統(tǒng)是目前煤礦實際生產(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)有著直接的關系,電氣自動化控制系統(tǒng)關鍵技術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。
關鍵詞:煤炭企業(yè);電氣自動化控制系統(tǒng);關鍵技術
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)都有著至關重要的作用,想要對煤炭電氣自動化控制系統(tǒng)關鍵技術進行創(chuàng)新,就要對電氣自動化控制方法進行升級,科學合理的控制和規(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)過程中應用電氣自動化控制系統(tǒng)的首要要值得關注的就是生產(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)供電風險問題,造成效率的下降,我們需要嚴格的監(jiān)控和檢測供電系統(tǒng)的經(jīng)濟運行方面,針對不同模塊的電能采取不同的施工技術和措施進行細致處理,避免出現(xiàn)電力大量浪費的現(xiàn)象。煤炭機械在運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,了解和掌握煤炭機械設備運行狀況。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鍵環(huán)節(jié),軟件優(yōu)化主要針對煤炭機械設備中的一些操作系統(tǒng),將PLC技術引進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)化提出了更加嚴峻的困難和挑戰(zhàn)。軟件優(yōu)化又分為兩種,一種為結構優(yōu)化、一種為程序優(yōu)化。1.1軟件結構優(yōu)化。煤炭電氣自動化控制系統(tǒng)中軟件結構是其框架的主要結構,在對煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)潤健結構進行設計時,一定要考慮到煤礦實際的生產(chǎn)需求,根據(jù)煤礦企業(yè)的實際生產(chǎn)環(huán)境設計軟件結構。模塊設計時軟件結構優(yōu)化中的重要環(huán)節(jié),軟件結構的功能主要通過模塊設計的拓寬來實現(xiàn),在煤礦實際的生產(chǎn)過程中,根據(jù)實際情況的變化軟件能夠進行隨時的優(yōu)化,滿足不同情況下的煤礦生產(chǎn)需求。軟件結構優(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)軟件結構根據(jù)煤礦的實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置不同的目標,模塊進行改進時一定要注意其結構的標準,模塊在進行設計時一定要多設置子任務結構模塊,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)的主要作用在于調整運行結構,保障軟件結構完整的基礎上再進行優(yōu)化處理,這樣就能避免軟件結構出現(xiàn)不必要的漏洞。(3)軟件的結構優(yōu)化一定要充分考慮到已給出的任務和條件,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備的更新?lián)Q代問題,將新標準和工藝引入到系統(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)的運行安全,就要避免程序中出現(xiàn)重復的序列,同時進行軟件程序優(yōu)化的時候還要充分考慮與PLC的有機結合。
2煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)設計的創(chuàng)新與優(yōu)化
2.1設備選型。(1)分析系統(tǒng)規(guī)模。煤礦企業(yè)工作面設備的選擇,需要對PLC自身系統(tǒng)的規(guī)模進行分析。煤礦企業(yè)自身的需求不同PLC設備的選擇也有所差異,如果只需要實現(xiàn)瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測,PLC設備一般可以選擇微型;如果需要對水泵機房水位變化方式和狀態(tài)進行變更,PLC設備通常選擇中型;如果想要實時的監(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設備必須選擇大型。(2)I/O點類型的確定。想要保障硬件資源的充足,避免出現(xiàn)資源浪費的情況,就要根據(jù)煤礦監(jiān)控的實際情況對I/O點數(shù)量進行確定,達到對系統(tǒng)分類的目的。對煤礦的供電情況進行分析,想要保障輸出端的正常運行,就要使用繼電器和晶體管,才能進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設備中應用比較廣泛,同時也比較實用;而在一些計算機和PLC軟件包編程時需要使用大型的PLC編程設備,大型的編程設備有著運算速度快、編程效率高的特點,缺點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硬件設計。(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)濟損失??茖W合理的調節(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)的正常運行,所以輸入電路設計創(chuàng)新與煤礦供電系統(tǒng)的運行安全穩(wěn)定有著直接的影響。(2)輸出電路。根據(jù)煤礦生產(chǎn)的實際情況,想要進一步的提升電泵機房電氣自動化系統(tǒng)的負載能力和抗干擾能力,就要對輸出電路進行創(chuàng)新設計。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)抗干擾設計。煤礦的實際生產(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進行屏蔽,達到抗干擾的效果。然后,使用專業(yè)的屏蔽設備,目前煤礦企業(yè)比較常見的設備就是隔離變壓器,起到一定的抗干擾能力。最后,布線科學合理,將弱點信號和強電信號分開排列,避免兩種線路之間交叉產(chǎn)生干擾現(xiàn)象。2.3軟件設計。(1)軟件結構。煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)軟件設計的主要組成部分分為基本程序設計和模塊化設計。電氣自動化控制系統(tǒng)可以根據(jù)煤礦工作的實際情況,分為多個子任務模塊,對不同的子任務模塊進行調試和編寫,最后結合起來。想要軟件結構程序能夠適應不同情況下的實際生產(chǎn)需要,就要對程序結構進行調整。(2)程序設計過程I/O信號的編制需要根據(jù)煤礦自動化控制系統(tǒng)的實際需要,統(tǒng)一管理不同編號的定時器、計數(shù)器等設備,對內部繼電器標志位配表和I/O分配情況進行詳細的列出說明,保障系統(tǒng)維護效率和電氣運行的效率、安全。
3結語
煤礦生產(chǎn)運營過程中,電氣自動化設備在其中起到了關鍵的作用,促進了煤礦企業(yè)的不斷發(fā)展進步,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)運營中電氣自動化控制系統(tǒng)關鍵技術的應用,提高了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益。
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作者:石方剛 單位:陽煤集團南嶺煤業(yè)有限公司