李濤

摘 要：本文結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及優(yōu)化措施進(jìn)行了分析與討論，以便為后續(xù)煤礦生產(chǎn)的有序進(jìn)行提供參考及借鑒。

關(guān)鍵詞：煤礦；電氣自動(dòng)化；控制系統(tǒng)

煤礦產(chǎn)業(yè)與我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人們生活存在直接關(guān)系，保證煤礦生產(chǎn)效率及降低成本是保障產(chǎn)業(yè)發(fā)展及保證能源有序供應(yīng)的前提及根本。煤礦生產(chǎn)中的電氣自動(dòng)化控制及運(yùn)行對(duì)提高煤礦生產(chǎn)能力及實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗等具有積極作用，且也可促進(jìn)煤礦產(chǎn)業(yè)升級(jí)。本文結(jié)合實(shí)際情況，從煤礦生產(chǎn)為例，對(duì)其電氣自動(dòng)化控制相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了分析，討論了實(shí)施電氣自動(dòng)化控制的新型途徑及方式，具體如下：

1 煤礦生產(chǎn)電氣自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)要點(diǎn)及討論

電氣安全是保證電力系統(tǒng)有效運(yùn)行的關(guān)鍵，而對(duì)其電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的故障問(wèn)題常對(duì)電力系統(tǒng)造成較為嚴(yán)重的災(zāi)害，影響其運(yùn)行且對(duì)實(shí)際生產(chǎn)造成重要影響。而從煤礦生產(chǎn)為例，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)已在煤礦生產(chǎn)中得以應(yīng)用，而對(duì)其實(shí)施設(shè)計(jì)，筆者認(rèn)為應(yīng)考慮以下問(wèn)題：其一，經(jīng)濟(jì)安全，礦井電氣控制中應(yīng)采取有效的措施在保證電氣安全及避免故障的前提下合理選擇電氣設(shè)備，如變壓器控制中盡可能做到向單一線路供電等，以實(shí)現(xiàn)單一化控制及減少故障的連鎖反應(yīng)。其二，電源控制開(kāi)關(guān)與線路應(yīng)保持一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，其應(yīng)遵循就近原則，即開(kāi)關(guān)距離應(yīng)盡可能接近電源。其三，分列并行應(yīng)作為變壓器設(shè)置的主要原則，可降低絕緣電阻降低而致使的繼電器惡化，從而造成大面積停電，使得電氣控制安全性降低及故障易發(fā)生。

2 煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化相關(guān)問(wèn)題分析

2.1單片機(jī)在煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化中的應(yīng)用及討論

從煤礦生產(chǎn)電氣自動(dòng)化控制而言，其實(shí)施控制最關(guān)鍵的組成為單片機(jī)。而結(jié)合其應(yīng)用情況，單片機(jī)的應(yīng)用主要集中在通風(fēng)系統(tǒng)及礦區(qū)漏電保護(hù)中。如在漏電保護(hù)中應(yīng)用，但發(fā)生故障時(shí)，電氣系統(tǒng)電阻值會(huì)出現(xiàn)明顯降低情況，則會(huì)誘發(fā)繼電器停止動(dòng)作；單片機(jī)在接受到故障后會(huì)發(fā)出信號(hào)至中央處理器，致使中央處理器做出切斷故障線路及啟動(dòng)備用線路的動(dòng)作，以保證設(shè)備的正常運(yùn)行。而同時(shí)，該類故障發(fā)生后，電路中電流突然增加，該種情況下，單片機(jī)應(yīng)能夠?qū)嵤┏绦蛴?jì)算，對(duì)系統(tǒng)各部分進(jìn)行檢測(cè)，以保證電路運(yùn)行安全。

再如風(fēng)機(jī)控制中，傳統(tǒng)采用的控制模式無(wú)法結(jié)合礦井具體情況實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)功率的控制，即風(fēng)機(jī)只能進(jìn)行恒速及統(tǒng)一的開(kāi)關(guān)機(jī)控制。單片機(jī)的使用有效解決了無(wú)法根據(jù)礦井內(nèi)部需求而調(diào)節(jié)送風(fēng)量及運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)數(shù)量的問(wèn)題。如通過(guò)對(duì)礦井內(nèi)部情況的檢測(cè)及時(shí)反饋至單片機(jī)，進(jìn)而通過(guò)單片機(jī)控制風(fēng)機(jī)供風(fēng)量及機(jī)臺(tái)數(shù)的控制，提供了運(yùn)轉(zhuǎn)效率及控制的自動(dòng)智能化程度，為企業(yè)帶來(lái)了客可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2變頻器在煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化中的應(yīng)用及討論

所謂變頻器，即為、依靠電子元器件及控制電路，完成大功率電能形態(tài)變換，并以形態(tài)變化后的電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)，與實(shí)現(xiàn)對(duì)工作系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制及節(jié)能控制，其應(yīng)用及實(shí)施電路改造最主要的目的在于節(jié)能。如以皮帶機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)為例，采取傳統(tǒng)的皮帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)模式主要弊端在于采煤運(yùn)煤過(guò)程中的皮帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度是恒定的，而應(yīng)對(duì)低負(fù)荷采煤工況則容易造成皮帶機(jī)空轉(zhuǎn)，使得電能消耗過(guò)大及設(shè)備損耗嚴(yán)重，不經(jīng)濟(jì)。采取變頻控制模式，對(duì)皮帶機(jī)控制電路安裝變頻器并實(shí)施改造，將對(duì)解決以上問(wèn)題提供了可能。即，對(duì)于皮帶輸送機(jī)而言，影響皮帶輸送機(jī)功率P的主要因素包括運(yùn)煤量Q及皮帶速度v；而當(dāng)運(yùn)煤量不變時(shí)，其功率P與帶速v成正比關(guān)系。即在帶速增加必然造成運(yùn)煤量增加。故，在，滿足運(yùn)煤量前提下，可通過(guò)控制帶速而起到減少電動(dòng)機(jī)功率消耗的作用，從而造成電能的節(jié)約。

2.3智能控制在煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化中的應(yīng)用及討論

智能控制是現(xiàn)有大力發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，也是現(xiàn)有工業(yè)領(lǐng)域重點(diǎn)突破與應(yīng)用的主要技術(shù)。對(duì)于該技術(shù)在煤礦生產(chǎn)電氣系統(tǒng)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用主要包括以下方面的內(nèi)容：如故障檢測(cè)，煤礦生產(chǎn)環(huán)境惡劣，電氣工程自動(dòng)化控制中存在較多的安全隱患，在日常維護(hù)管理中采用人為力量實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控存在一定難度，且一些細(xì)微問(wèn)題不能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)；而利用智能化技術(shù)，通過(guò)視頻監(jiān)控與測(cè)量技術(shù)，實(shí)時(shí)反饋信息至計(jì)算機(jī)終端，并通過(guò)人為設(shè)計(jì)的程序?qū)嵤┡袛嗯c報(bào)警，很大程度上提高了監(jiān)測(cè)效率，保證了準(zhǔn)確度及有效率。再如，電氣自動(dòng)化控制，煤礦電氣系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程復(fù)雜，操作失誤容易引發(fā)短路等故障，通過(guò)智能化控制，利用計(jì)算機(jī)可電氣工程電氣設(shè)備的有效控制，提高了控制精度及及時(shí)性，同時(shí)，利用其診斷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了故障快速診斷與預(yù)防，對(duì)減免故障及減少損失具有一定價(jià)值。

2.4 PLC在煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化中的應(yīng)用及討論

對(duì)于PLC技術(shù)在煤礦電氣化控制中應(yīng)用，其意義巨大。如神東煤礦公司在皮帶機(jī)控制上引進(jìn)了西門子PLC控制設(shè)備，其實(shí)現(xiàn)了對(duì)皮帶機(jī)控制的有效性，也使得其控制更加的安全、穩(wěn)定及靈活，且對(duì)于一些控制中所存在的一些安全隱患均能夠?qū)崿F(xiàn)提前報(bào)警，可對(duì)突發(fā)時(shí)間能夠及時(shí)控制。即在PLC控制皮帶機(jī)運(yùn)輸中，其主要通過(guò)通信模塊與工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行連接，PLC編程，通過(guò)主電路上的啟動(dòng)開(kāi)關(guān)與停止開(kāi)關(guān)與皮帶上的啟動(dòng)按鈕與停止按鈕進(jìn)行連接，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)皮帶啟動(dòng)、停止?fàn)顟B(tài)的有效控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，煤礦生產(chǎn)的電氣化控制與改造是這些年煤礦企業(yè)大力發(fā)展及推進(jìn)的具體工作。結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)，如何更好對(duì)電氣設(shè)備實(shí)施高效控制是必須面對(duì)的問(wèn)題。本文對(duì)電氣設(shè)備實(shí)施自動(dòng)化改造相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了舉例說(shuō)明，其目的在于強(qiáng)化先進(jìn)控制技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用及為后續(xù)生產(chǎn)提供參考及借鑒。

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