單片機(jī)在煤礦電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中的應(yīng)用分析

摘要：電氣控制技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用主要是針對(duì)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)裝置和系統(tǒng)的控制，在電氣控制的主導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)工業(yè)的自動(dòng)化。隨著煤礦電氣化自動(dòng)控制在近些年的發(fā)展十分快，單片機(jī)的編輯能力以及邏輯運(yùn)算能力對(duì)于煤礦電氣系統(tǒng)的技術(shù)來(lái)講是無(wú)可取代的。煤礦自動(dòng)化控制的發(fā)展已經(jīng)離不開(kāi)單片機(jī)系統(tǒng)本文重點(diǎn)對(duì)單片機(jī)在煤礦電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析介紹。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 電氣自動(dòng)化控制 應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2015）02-0000-00

1煤礦電氣工程的自動(dòng)化生產(chǎn)

煤炭經(jīng)濟(jì)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)中占有非常重要的位置，煤炭經(jīng)濟(jì)的健康、穩(wěn)定以及良好持續(xù)的發(fā)展對(duì)社會(huì)穩(wěn)定以及國(guó)家能源安全具有直接影響。計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)遍及各個(gè)產(chǎn)業(yè)，在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用大大加速了煤炭產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)以及發(fā)展。但是，由于礦井的環(huán)境較為特殊，所以在應(yīng)用中不可避免的會(huì)存在很多問(wèn)題，尤其是這些問(wèn)題的存在使得設(shè)備的壽命受到了影響。所以對(duì)于單片機(jī)在電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中應(yīng)用的研究對(duì)于煤炭行業(yè)是非常有意義的。

1.1煤礦科技的發(fā)展以及電氣自動(dòng)化的特點(diǎn)

煤礦開(kāi)采作業(yè)的最初，人工是煤礦開(kāi)采的主要形式。隨著科技的發(fā)展以及科學(xué)的進(jìn)步，在借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，煤礦科學(xué)技術(shù)在我國(guó)飛速發(fā)展并取得了較高的成就。煤炭的開(kāi)采經(jīng)歷了三個(gè)主要階段：人工作業(yè)→機(jī)械作業(yè)→自動(dòng)化以及信息化。機(jī)械作業(yè)時(shí)自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)，并且在自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)程中同時(shí)也促進(jìn)了信息化的發(fā)展。在一些采煤較先進(jìn)的國(guó)家以及地區(qū)，在采煤工作面、掘進(jìn)工作面、排水甚至供電等裝置上不僅使用了微處理器，同樣設(shè)置了監(jiān)控以及保護(hù)系統(tǒng)，使得煤礦機(jī)電設(shè)備的安全可靠性以及使用壽命都得到了較大程度上的提高。

1.2我國(guó)煤礦自動(dòng)化控制現(xiàn)狀

全社會(huì)的信息化發(fā)展已經(jīng)成了主趨勢(shì)，而自動(dòng)化技術(shù)也逐漸向網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展，自二十世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)煤礦自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展十分迅速，但是較之于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)，我們需要趕追的距離還是很大，在應(yīng)用過(guò)程中需要改進(jìn)和提高的地方還有很多。

2單片機(jī)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1在漏電保護(hù)中的應(yīng)用

單片機(jī)能夠使得煤礦開(kāi)采過(guò)程中的漏電現(xiàn)象減少，所以為了使得煤礦井下的施工全得到保證，關(guān)鍵因素就在于低壓漏電保護(hù)。傳統(tǒng)的漏電保護(hù)措施以分立元件為主，難以滿足現(xiàn)代科技下的開(kāi)采需求。而單片機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用就解決了這個(gè)問(wèn)題。單片機(jī)系統(tǒng)的智能化水平較高、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，不僅具有較高的安全可靠性，并且其響應(yīng)時(shí)間短，同時(shí)還能對(duì)漏電影響下的停電范圍進(jìn)行控制。例如，在煤礦開(kāi)采過(guò)程中一旦發(fā)生漏電事故，在第一時(shí)間互感器將進(jìn)行反應(yīng)將電流轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，放大器對(duì)該信號(hào)進(jìn)行放大并傳輸至單片機(jī)端口，單片機(jī)在檢測(cè)電信號(hào)后，系統(tǒng)將收集的電網(wǎng)頻率發(fā)送至單片機(jī)。這樣就完成了漏電檢測(cè)。

2.2在風(fēng)機(jī)節(jié)能中的應(yīng)用

在日常的煤礦作業(yè)中，風(fēng)機(jī)的位置是十分重要、不可或缺的。

風(fēng)機(jī)的作用是為井下工作提供空氣，且要滿足井下對(duì)風(fēng)速、風(fēng)壓的標(biāo)準(zhǔn)要求。在煤礦生產(chǎn)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)上，主要是使用可調(diào)速系統(tǒng)對(duì)恒速系統(tǒng)進(jìn)行替代。調(diào)速方式可以是串級(jí)式調(diào)速或變頻調(diào)試。在電路控制中，通過(guò)使用軟件代替硬件的方法使得其復(fù)雜程度降低，并增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的可控性，并且有效的降低了成本。

2.3在礦井提升機(jī)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

煤炭開(kāi)采作業(yè)大部分是使用交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，使用交流電拖動(dòng)能夠使開(kāi)采設(shè)備的工作更靈活以及能夠提高開(kāi)采效率。但是交流電不僅消耗了大量的電能，同時(shí)由于交流電的簡(jiǎn)單化布置還可能帶來(lái)很多安全問(wèn)題，并且一旦出現(xiàn)了交流電應(yīng)用設(shè)置上的失誤，很可能會(huì)對(duì)整個(gè)設(shè)備造成損害。單片機(jī)技術(shù)的使用很好的避免了這種情況的出現(xiàn)。單片機(jī)技術(shù)能夠?qū)涣麟娺M(jìn)行很好的控制，并能減弱電流電壓，使得電流以及電壓都在合理科學(xué)的范圍內(nèi)，這樣一來(lái)不僅保證了煤礦作業(yè)的工作效率，同時(shí)也使得煤礦作業(yè)的安全性得到了保證。

2.4在滾筒采煤機(jī)調(diào)高系統(tǒng)中的應(yīng)用

采煤機(jī)需要在工作過(guò)程中對(duì)開(kāi)采高度不斷進(jìn)行調(diào)整，從而滿足煤層分布不均勻以及厚度不一致的需要。傳統(tǒng)的采煤機(jī)缺少要求的靈活性，而應(yīng)用單片機(jī)改造后的滾動(dòng)采煤機(jī)就不必受這個(gè)問(wèn)題的困擾了。

2.5在排水自動(dòng)化中的應(yīng)用

對(duì)于礦井安全以及生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，除了通風(fēng)系統(tǒng)，排水系統(tǒng)也是其重要保障，在礦井下設(shè)置自動(dòng)化分站，系統(tǒng)就可以對(duì)排水進(jìn)行自動(dòng)化管理了。在排水系統(tǒng)中應(yīng)用單片機(jī)，能夠?qū)λ畟}(cāng)水位、電網(wǎng)的負(fù)荷等信息進(jìn)行系統(tǒng)地管理以及處理。一旦電機(jī)出現(xiàn)故障，備用泵能自動(dòng)啟動(dòng)，利用PLC能夠?qū)ΡP(pán)區(qū)的排水泵進(jìn)行遠(yuǎn)程啟動(dòng)、停止、復(fù)位和測(cè)試等操作，并監(jiān)控，使排水工作順利進(jìn)行。

2.6在采煤自動(dòng)化中的應(yīng)用

單片機(jī)應(yīng)用于煤礦電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中，使得煤礦調(diào)度中心和采煤現(xiàn)場(chǎng)之間的交流更加方便，并且能夠?qū)⒚含F(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息即使向煤礦調(diào)度中心傳遞，實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程控制和管理。通過(guò)盤(pán)區(qū)設(shè)置的工作面集控系統(tǒng)，能夠?qū)伟鍣C(jī)、破碎機(jī)以及轉(zhuǎn)載機(jī)的自動(dòng)順序進(jìn)行起停控制，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通信、故障報(bào)警以及緊急停止等重要功能"另外將單片機(jī)應(yīng)用在智能電表中，能夠?qū)Σ擅河秒娏堪凑找?guī)劃進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，減少用電浪費(fèi)，為企業(yè)節(jié)省用電成本。

3結(jié)語(yǔ)

煤炭經(jīng)濟(jì)對(duì)于中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是非常重要的，提高煤炭生產(chǎn)效率及質(zhì)量對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展是非常有利的。單片機(jī)在煤礦電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中的應(yīng)用使得我國(guó)的整個(gè)煤礦生產(chǎn)機(jī)械科技化水平前進(jìn)了一大步，單片機(jī)的應(yīng)用使得煤礦生產(chǎn)機(jī)電設(shè)備自身安全性及自動(dòng)化科技水準(zhǔn)得以提升，整個(gè)煤礦企業(yè)發(fā)展也呈現(xiàn)出高效、優(yōu)良的趨勢(shì)！

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收稿日期：2015-01-15

作者簡(jiǎn)介：陸晶晶（1982—），女，漢族，遼寧阜新，漢族，碩士，講師，研究方向：電子應(yīng)用及控制。