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篇(1)

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制；煤礦；通風(fēng)；

一、基于IP協(xié)議的控制系統(tǒng)在煤礦通風(fēng)中的應(yīng)用

1.1系統(tǒng)主要功能

一是現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操控功能，即可以不經(jīng)過(guò)分站控制器，完全通過(guò)人工操控系統(tǒng)外部硬件，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)、暫停和停止；二是半自動(dòng)操控功能，即人工現(xiàn)場(chǎng)操控遠(yuǎn)程系統(tǒng)的主分站，有針對(duì)性的選擇風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)、暫停和停止；三是自控功能，即系統(tǒng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)采集對(duì)風(fēng)機(jī)的狀態(tài)信息實(shí)施分站，以決定風(fēng)機(jī)的自動(dòng)化控制啟動(dòng)、暫停、停止，達(dá)到礦井生產(chǎn)的需求；四是“三遙”功能，即遙測(cè)和遙信以及遙控功能。遙測(cè)功能主要是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓和瓦斯?jié)舛纫约半姍C(jī)的速度、溫度、電壓、電流和功率等數(shù)值進(jìn)程遠(yuǎn)程測(cè)量，并傳遞給系統(tǒng)主機(jī)，遙信功能則是遠(yuǎn)程采集風(fēng)機(jī)、風(fēng)門(mén)和電機(jī)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)量，并傳遞給系統(tǒng)主機(jī)；遙控功能則是負(fù)責(zé)實(shí)施遠(yuǎn)方系統(tǒng)主機(jī)的操控命令；五是數(shù)據(jù)顯示功能，即能對(duì)監(jiān)測(cè)到的遠(yuǎn)方和本地的信號(hào)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示；六是故障記憶功能，即故障自動(dòng)發(fā)生之后自動(dòng)記錄故障發(fā)生的相關(guān)數(shù)據(jù)信息；七是自動(dòng)報(bào)警功能，即只要系統(tǒng)監(jiān)測(cè)值超過(guò)預(yù)設(shè)的極限值，不管是在遠(yuǎn)方還是本地系統(tǒng)都能自動(dòng)報(bào)警；八是冗余功能，即在系統(tǒng)局部出現(xiàn)故障之后，盡可能的維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)安全有效的工作；九是拓展功能，即能在需要增加監(jiān)控分站時(shí)，確保能隨時(shí)與系統(tǒng)相連接。

1.2煤礦通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的運(yùn)轉(zhuǎn)

應(yīng)用這一系統(tǒng)之后的煤礦自動(dòng)化控制通風(fēng)系統(tǒng)主要由地面集控中心和工業(yè)以太環(huán)形網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控及信息集成分站三部分構(gòu)成。主站借助以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)分站數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交換，自動(dòng)化控制系統(tǒng)分站則負(fù)責(zé)接收和執(zhí)行系統(tǒng)主站的指令。

二、通風(fēng)變頻自動(dòng)化控制系統(tǒng)在煤礦通風(fēng)中的應(yīng)用分析

2.1實(shí)現(xiàn)煤礦通風(fēng)系統(tǒng)變頻自動(dòng)化控制的基本前提和原理

實(shí)現(xiàn)煤礦通風(fēng)系統(tǒng)變頻自動(dòng)化控制，必須基于改造原有設(shè)備的前提之下。其原理是：將原控制柜與變頻控制柜相并聯(lián)，借助變頻器操控風(fēng)機(jī)，以實(shí)現(xiàn)變頻與工頻雙回路操作系統(tǒng)的控制，并采取“一拖二”、“一用一備”的操作系統(tǒng)方式用于操控主通風(fēng)機(jī)，最終實(shí)現(xiàn)變頻與工頻之間的自動(dòng)切換。該系統(tǒng)主要是運(yùn)用2臺(tái)自動(dòng)化控制的變頻器，并分別由一臺(tái)自動(dòng)化控制的變頻器操控，再將原有的風(fēng)門(mén)控制閥箱撤銷(xiāo)，可編程系統(tǒng)控制器由變頻自動(dòng)化控制系統(tǒng)控制柜直接操控，達(dá)到煤礦通風(fēng)的需要。

2.2煤礦通風(fēng)系統(tǒng)變頻自動(dòng)化控制的改造技術(shù)

煤礦通風(fēng)系統(tǒng)變頻自動(dòng)化控制的改造，首先應(yīng)將監(jiān)視并控制分布式集控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)的接口聯(lián)網(wǎng)，達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制的目的，并能在微機(jī)監(jiān)控上實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)和監(jiān)控主通風(fēng)機(jī)的任意一臺(tái)電機(jī)及運(yùn)行實(shí)況；其次，在改造過(guò)程中，應(yīng)在自動(dòng)化控制的變頻柜上設(shè)置能自動(dòng)和手動(dòng)的兩種風(fēng)量調(diào)控方式，并能在電機(jī)風(fēng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)的情況下，能根據(jù)指定風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的調(diào)控變頻器，并輸出變頻器運(yùn)行的頻率，實(shí)現(xiàn)頻率與風(fēng)量的自動(dòng)化控制閉環(huán)操控；最后，經(jīng)改造的煤礦通風(fēng)系統(tǒng)，既要具備過(guò)流、過(guò)壓、電源缺、過(guò)載和欠壓的聲光報(bào)警功能，又要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)性的保護(hù)功能以及頻率的顯示、運(yùn)行狀態(tài)的指示和電源顯示的功能，更能在故障發(fā)生第一時(shí)間自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)以及各種參數(shù)在各控制系統(tǒng)內(nèi)得到即時(shí)顯示的功能。

2.3煤礦通風(fēng)系統(tǒng)變頻自動(dòng)化控制改造效果

煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的變頻自動(dòng)化控制改造，其效果主要有：一是實(shí)現(xiàn)原工頻和變頻相互閉鎖的控制，借助PIE變頻控制技術(shù)進(jìn)行全程控制，控制通風(fēng)機(jī)的方式主要有自動(dòng)、微機(jī)和就地控制方式，但大都選用自動(dòng)化控制的方式運(yùn)行，這樣變頻器一旦出現(xiàn)故障就能立即切換至主通風(fēng)機(jī)；二是通風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)柔性啟動(dòng)，能從0～50Hz就系統(tǒng)電網(wǎng)進(jìn)行適時(shí)、合理的調(diào)整，在減少機(jī)械之間相互掌機(jī)的同時(shí)降低電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度和噪音，進(jìn)而延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)的使用年限；三是具有較好的節(jié)電效果，節(jié)電率高達(dá)37%，這些節(jié)約的電費(fèi)為企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化的同時(shí)也保證了煤礦安全高效的生產(chǎn)。

三、煤礦自動(dòng)化控制的發(fā)展方向

3.1煤礦自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)由過(guò)程控制系統(tǒng)到現(xiàn)場(chǎng)信息集成的發(fā)展方向

自動(dòng)化控制技術(shù)的高速發(fā)展為完成過(guò)程控制系統(tǒng)的自動(dòng)化控制奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，高度的現(xiàn)場(chǎng)信息集成是實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制中集控遠(yuǎn)控的基本要求。以往的過(guò)程控制自動(dòng)化控制系統(tǒng)雖然可以滿足現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的自動(dòng)化控制控制的需求，但是卻不能夠?yàn)檫h(yuǎn)程的監(jiān)控提供充足的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各類(lèi)信息，也就是說(shuō)，傳統(tǒng)的過(guò)程控制自動(dòng)化控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的能力相對(duì)較弱。智能化儀表、工業(yè)以太網(wǎng)與現(xiàn)場(chǎng)總線等技術(shù)的不斷發(fā)展成為了實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)信息高度集成的有力基礎(chǔ)。過(guò)程控制自動(dòng)化控制的思路就是以各類(lèi)設(shè)備自動(dòng)化控制為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)的自動(dòng)化控制、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、機(jī)械化，并且形成遠(yuǎn)程、本地、移動(dòng)、固定的立體性數(shù)字信息的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。

3.2建立基于企業(yè)級(jí)的中央集控的系統(tǒng)是煤礦自動(dòng)化控制控制的必然趨勢(shì)

在礦井一級(jí)的自動(dòng)化控制集中過(guò)程控制中心引進(jìn)高新的礦下采煤操作的過(guò)程控制系統(tǒng)，建設(shè)高效和先進(jìn)的自動(dòng)化控制過(guò)程控制系統(tǒng)，使用最新的自動(dòng)化控制采煤機(jī)器和工業(yè)以太網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，并且以建設(shè)煤礦集中控制中心為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了在企業(yè)的集控中心來(lái)完成對(duì)煤礦設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程控制以及遠(yuǎn)程管理。在集中控制中心使用統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的組態(tài)軟件實(shí)施編程，在地面上進(jìn)行各種設(shè)備或系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)化，并且經(jīng)過(guò)地面的支援中心實(shí)施遠(yuǎn)程診斷，然后下達(dá)故障指令以及通知礦井工作人員及時(shí)進(jìn)行處理和維護(hù)，實(shí)現(xiàn)集中統(tǒng)一企業(yè)的各類(lèi)資源。

3.3未來(lái)的企業(yè)級(jí)遠(yuǎn)程集中控制中心主要功能

a） 通過(guò)快速的通訊輸送網(wǎng)和高效的自動(dòng)管理網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)、控制和操作對(duì)企業(yè)所有煤礦的采煤、挖掘、運(yùn)送、提升等各類(lèi)系統(tǒng)的全部生產(chǎn)過(guò)程；

b）利用中心集控的軟件，監(jiān)測(cè)礦井內(nèi)部各種設(shè)備的運(yùn)行狀況，遠(yuǎn)程診斷而且對(duì)煤礦設(shè)備參數(shù)進(jìn)行適宜調(diào)整，做出設(shè)備的檢查、維護(hù)等計(jì)劃，再依據(jù)設(shè)備或系統(tǒng)的不同故障類(lèi)型下達(dá)不同的維修指令，通知煤礦人員迅速處理現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題；

c） 在企業(yè)的集控中心內(nèi)建立成企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，利用煤礦生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)，綜合分析生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，優(yōu)化煤礦生產(chǎn)過(guò)程，合理安排關(guān)鍵設(shè)備的檢修時(shí)間。在集控中，實(shí)施煤礦生產(chǎn)計(jì)劃的安排、下達(dá)、檢測(cè)和反饋，達(dá)到對(duì)各種設(shè)備、備件、備品的優(yōu)化調(diào)度和合理配置的目標(biāo)。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，將自動(dòng)化控制技術(shù)在煤礦通風(fēng)中的應(yīng)用具有十分重要的意義。但也是一份十分系統(tǒng)、復(fù)雜的工作。為確實(shí)提高煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制水平，我們?cè)谧⒅靥嵘龑?zhuān)業(yè)技能的同時(shí)還應(yīng)堅(jiān)持節(jié)能環(huán)保、以人為本的基本原則，確保煤礦安全、有效、高效地運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]尤德玲，王磊。 基于CDT通信規(guī)約的煤礦供電自動(dòng)化控制分站[J]。 煤礦機(jī)械，2012，（10）。

[2]王水林，孟凡平。 煤礦井下排水自動(dòng)化控制系統(tǒng)研究[J]。 煤礦機(jī)械，2012，（10）。

[3]張昊。 城郊煤礦綜采工作面自動(dòng)化控制監(jiān)控系統(tǒng)[J]。 煤炭科技，2012，（3）。

篇(2)

關(guān)鍵詞 煤礦井下；中央泵房；自動(dòng)化控制

中圖分類(lèi)號(hào)TD744 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）57-0147-02

1 中央泵房自動(dòng)化控制系統(tǒng)概述

在本文提到的系統(tǒng)1650中央泵房中，共有5臺(tái)D280－65×5水泵，配用電機(jī)功率400kW、電壓6kV；聯(lián)絡(luò)閥門(mén)共15臺(tái)；水倉(cāng)分為外倉(cāng)、內(nèi)倉(cāng)；排水管路Ф325鋼管3趟；采用真空泵和水射流進(jìn)行抽真空，且互為備用；日平均涌水量720m3左右。將主排水泵作為井下排水設(shè)備，包括水泵、電機(jī)、底座、配水閥、真空泵總成、止回閥、閘閥、真空表、壓力表、水位計(jì)等構(gòu)造。每臺(tái)水泵包括1臺(tái)電機(jī)、1個(gè)整體底座、3個(gè)閘閥、1個(gè)止回閥、1套真空泵、真空表和壓力表。

在該系統(tǒng)中，主要由PLC支持?jǐn)?shù)據(jù)自動(dòng)采集功能，將PLC模擬量的輸入模塊，通過(guò)傳感器功能，連續(xù)實(shí)行對(duì)水倉(cāng)水位的檢測(cè)，轉(zhuǎn)換、處理水位變化信號(hào)，計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)不同水段的水位上升情況，進(jìn)而判斷井下涌水量，控制排水泵的啟動(dòng)與停止。利用系統(tǒng)中的水泵軸溫、電機(jī)電流、電機(jī)溫度、排水管流量等，以監(jiān)測(cè)電機(jī)、水泵的運(yùn)行狀況，發(fā)揮監(jiān)控報(bào)警作用，避免水泵及電機(jī)損壞。在PLC數(shù)字量輸入模塊中，將各種信號(hào)采集到PLC中，并作為處理邏輯的依據(jù)與條件，實(shí)現(xiàn)對(duì)排水泵的控制。

2 煤礦井下中央泵房自動(dòng)化控制的功能實(shí)現(xiàn)

在該系統(tǒng)中，采取礦用一般型的控制柜，配以集中操作臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵的自動(dòng)控制，在水泵房設(shè)一臺(tái)控制站。在每臺(tái)水泵旁設(shè)就地控制箱，除了就地實(shí)現(xiàn)每套水泵及設(shè)備的開(kāi)停之外，還要實(shí)行就地/集控轉(zhuǎn)換。在該系統(tǒng)中，具備現(xiàn)場(chǎng)變成、簡(jiǎn)單易操作、可擴(kuò)展輸入/輸出點(diǎn)數(shù)等特點(diǎn)，除了完成單機(jī)控制水泵功能之外，還可通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)傳輸接口模塊與設(shè)置在井下中央變電所的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接，由井上調(diào)度中心監(jiān)控所有排水泵等被控設(shè)備?？刂葡到y(tǒng)應(yīng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力，并具有漢字顯示功能，可自動(dòng)漢字提示故障信號(hào)和系統(tǒng)有關(guān)信息。

2.1 操作方法

在該系統(tǒng)中，主要分為遙控操作與手動(dòng)操作兩種方式，一般以遙控方式為主。一方面，遙控方式。通過(guò)地面控制器的遠(yuǎn)程設(shè)備控制，監(jiān)控各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及運(yùn)行參數(shù)變化等。根據(jù)實(shí)際液位的高低、上水等狀況，再加上峰谷電價(jià)的因素影響等，自動(dòng)啟動(dòng)、停止水泵，實(shí)現(xiàn)水泵和閥門(mén)之間的聯(lián)鎖啟停，檢測(cè)各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如果發(fā)生故障則可自動(dòng)停機(jī)并提示報(bào)警，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守功能；另一方面，手動(dòng)方式。根據(jù)水倉(cāng)中的水位情況，確定需要開(kāi)啟的水泵臺(tái)數(shù)，可由操作人員在觸摸屏中手動(dòng)操作水泵，并作為故障檢修的主要方式。

2.2 液位控制

利用液位傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)控煤礦井下水池液位。在高液位狀態(tài)下，無(wú)論是否峰谷電價(jià)時(shí)段，都可以根據(jù)自動(dòng)輪換原則，啟動(dòng)水泵。如果液位持續(xù)升高，則啟動(dòng)多臺(tái)水泵；在低液位狀態(tài)下，可無(wú)條件將所有泵停止。在水倉(cāng)水位的保護(hù)裝置中，分別設(shè)置獨(dú)立液位計(jì)，作為備用，并在水倉(cāng)壁中設(shè)置水位刻度尺，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

在該系統(tǒng)中，選用超聲波液位傳感器，它具有高精度、非接觸式、非機(jī)械型、維護(hù)方便、安裝容易、標(biāo)定簡(jiǎn)單等許多優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)水位達(dá)到水位2時(shí)，若處于低計(jì)費(fèi)時(shí)段，可以立即啟動(dòng)，若處于高計(jì)費(fèi)段，則暫緩啟動(dòng)。當(dāng)水位繼續(xù)上升至水位3時(shí)，則不論電網(wǎng)如何，必須啟動(dòng)水泵。若水位繼續(xù)上升至水位4時(shí)，則表明一臺(tái)水泵的排水量已不足于排除礦井出水，必須啟動(dòng)第二臺(tái)水泵，兩臺(tái)水泵一齊排水，以礦井的最大排水能力來(lái)排除礦井出水。不論投入幾臺(tái)泵，水位必須下降到水位1方可停泵。上述水位1至水位4均由超聲液位計(jì)將模擬信號(hào)送入PLC，由PLC通過(guò)軟件標(biāo)定。分時(shí)計(jì)費(fèi)亦由PLC通過(guò)軟件標(biāo)定。

2.3 通訊功能

在該系統(tǒng)中，配備以太網(wǎng)通訊模塊及光纖以太網(wǎng)交換機(jī)等設(shè)備，可利用光纜記錄中央泵房中的水泵機(jī)組運(yùn)行狀況、參數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)視頻、故障信息等，并上傳至地面控制室，再由地面控制室將信息公布到煤礦局域網(wǎng)中。管理人員經(jīng)過(guò)授權(quán)后，可在IE瀏覽器中登錄，又可通過(guò)任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)連接局域網(wǎng)，進(jìn)入到用戶界面，查看相關(guān)信息，包括井下排水系統(tǒng)的工作狀態(tài)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)視頻、故障信息等，進(jìn)而全面掌握現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀況。另外，根據(jù)不同的授權(quán)等級(jí)，高級(jí)用戶還可遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，確保系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

2.4 水泵設(shè)置

每臺(tái)水泵設(shè)置遠(yuǎn)控、自動(dòng)、手動(dòng)和檢修四種工作方式，工作方式可直接在本機(jī)上設(shè)定或由地面主機(jī)設(shè)定。當(dāng)水位達(dá)到高位或不在高位而處在用電低谷時(shí)間內(nèi)，將自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行泵，當(dāng)達(dá)到低位或不在高位而處在用電高峰時(shí)間內(nèi)時(shí)自動(dòng)停泵。當(dāng)水位達(dá)到上限水位時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)“運(yùn)行泵”及“備用泵”，直到水位低于高位時(shí)停止“備用泵”只運(yùn)行“運(yùn)行泵”， 當(dāng)達(dá)到低位或不在高位而處在用電高峰時(shí)間內(nèi)時(shí)自動(dòng)停泵。

2.5 峰谷電價(jià)控制

在該系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷以及供電部門(mén)的平段、峰段、谷段等時(shí)間段控制，在水位不高的狀況下，盡量做到“削峰填谷”，合理設(shè)定開(kāi)水泵與停水泵時(shí)間，合理應(yīng)用電網(wǎng)信息，提高煤礦電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量。如果射流抽真空控制水泵的葉輪完全淹沒(méi)在水中，那么泵體內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生一定的真空度，滿足正常排水需要。否則，真空度不足，泵內(nèi)仍存有空氣，那么可能出現(xiàn)各種故障。在該系統(tǒng)中，采取真空泵抽真空的方式，滿足系統(tǒng)運(yùn)行需要。

3 煤礦井下中央泵房自動(dòng)化控制的工作環(huán)節(jié)

在煤礦井下的中央泵房自動(dòng)化控制中，主要分為幾大工作環(huán)節(jié)，具體分析如下：

1）自動(dòng)注水

只有當(dāng)葉輪完全淹沒(méi)在水中，水泵中才能保持一定的真空度，確保正常排水。如果真空度不足，那么泵內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生空氣，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)部件被燒壞或者不上水問(wèn)題。因此，在設(shè)備啟動(dòng)之前，進(jìn)行自動(dòng)注水，是水泵工作的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。在本方案中，采取噴射泵或者底閥抽真空，利用高精度的真空傳感器，對(duì)真空度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其中流量與電流為真空度監(jiān)測(cè)的后備。

2）閘閥的操作

為了降低設(shè)備的啟動(dòng)功率，在操作水泵規(guī)程中，要求必須在出水閘閥關(guān)閉的狀況下使用離心式水泵。在停止運(yùn)行水泵時(shí)，為了減少水錘事故，應(yīng)將閘閥關(guān)閉，逐漸減少流動(dòng)速度，最終停車(chē)。。如果泵中已經(jīng)充滿水，以1號(hào)泵為例，具體實(shí)施過(guò)程為：先啟動(dòng)1號(hào)電機(jī)，將對(duì)應(yīng)電動(dòng)閥打開(kāi)；停止后，現(xiàn)將電動(dòng)閥關(guān)閉，然后停止1號(hào)電機(jī)的運(yùn)行。

3）參數(shù)的傳輸

在操作臺(tái)的模擬屏上可模擬顯示水倉(cāng)水位、水泵流量、水泵壓力及電動(dòng)機(jī)、電磁閥和電動(dòng)閥的各種工作狀態(tài)。所有的檢測(cè)參數(shù)及工作狀態(tài)均可由井下PLC通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送給地面計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)分析處理，在顯示器上模擬顯示，并做出曲線、報(bào)表，以利于地面管理人員作出正確判斷，向井下可編程控制器發(fā)出控制命令。

4）故障的保護(hù)

水泵電機(jī)容量大，耗電量高，屬一級(jí)負(fù)荷。因此，對(duì)排水設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)的安全性、可靠性要求較高。本系統(tǒng)設(shè)有以下幾種保護(hù)形式：（1）流量保護(hù)。當(dāng)水泵啟動(dòng)后或正常運(yùn)行中，如流量達(dá)不到正常值，通過(guò)流量保護(hù)裝置使本臺(tái)水泵停車(chē)，轉(zhuǎn)為啟動(dòng)另一臺(tái)水泵；（2）電動(dòng)機(jī)故障。PLC監(jiān)視水泵電機(jī)欠壓、過(guò)流、短路等故障，由高壓開(kāi)關(guān)柜的綜合保護(hù)器提供，并參與控制；（3）電動(dòng)閘閥故障。由電動(dòng)機(jī)綜保監(jiān)視閘閥電機(jī)的主要保護(hù)并參與控制。

5）電動(dòng)機(jī)控制

在這一環(huán)節(jié)中，是綜合自動(dòng)化控制排水系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，主要包括接觸器、中間繼電器和PLC。通過(guò)與前面幾個(gè)環(huán)節(jié)的配合，結(jié)合水位實(shí)際情況，決定水泵的開(kāi)停。為了避免由于長(zhǎng)期不使用備用閥而造成電機(jī)受潮或者其他故障，在緊急狀況下不能發(fā)揮效應(yīng)，甚至不利于礦井安全。因此，電動(dòng)機(jī)控制工作采取“輪換工作”，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障、及時(shí)修理，提高礦井安全。該系統(tǒng)根據(jù)開(kāi)啟水泵的次數(shù)，根據(jù)一定順序開(kāi)啟水泵。如果檢查到某臺(tái)設(shè)備存在故障，則該水泵退出輪換程序，其余各泵繼續(xù)按照輪換工作制運(yùn)行。

總之，該套中央泵房自動(dòng)化控制系統(tǒng)，已經(jīng)逐漸投入使用，運(yùn)行狀態(tài)較為穩(wěn)定，便于操作，既可滿足井下排水要求，也提高了煤礦井下的自動(dòng)化管理水平，實(shí)現(xiàn)了良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，確保煤礦作業(yè)安全，具有一定的推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]張廣龍，史麗萍.礦井中央水泵房綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式[J].煤礦機(jī)電，2005(4).

[2]趙孟，朱文軍，韓小慶.淺談礦井排水自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用[J].山東煤炭科技，2010(5).

[3]吳同性.基于PLC及以太環(huán)網(wǎng)平臺(tái)的井下中央泵房自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].煤炭技術(shù)，2010(5).

[4]宋其成，張建鵬.中央泵房遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制的研究與應(yīng)用[J].煤礦現(xiàn)代化，2009(A01).

[5]李劍峰.煤礦水處理設(shè)備微機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)[J].煤礦機(jī)械，2007(12).

[6]米迎春.中央泵房水位顯示與自動(dòng)報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)用[J].中州煤炭，2009(7).

篇(3)

關(guān)鍵詞：煤礦電氣自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；機(jī)械設(shè)備選型；優(yōu)化設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TD614 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520（2013）-12-0217-01

引言

煤礦企業(yè)在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，高安全性能、高效率的煤礦圣生產(chǎn)需要大量的數(shù)據(jù)資料和模型量的監(jiān)控設(shè)備來(lái)完成，例如：計(jì)算瓦斯含量，檢測(cè)實(shí)際通風(fēng)情況，控制礦井水泵的開(kāi)合等。而基于PCL嵌入型電氣自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)可以適應(yīng)復(fù)雜的工作環(huán)境，也能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦電氣設(shè)備的自動(dòng)化監(jiān)控。但是在構(gòu)建煤礦電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的過(guò)程中，如何優(yōu)化設(shè)計(jì)，如何降低煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的構(gòu)建成本，如何提升監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性是煤礦企業(yè)目前面臨的主要問(wèn)題。筆者針對(duì)煤礦企業(yè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中機(jī)械設(shè)備的優(yōu)化選型和結(jié)構(gòu)優(yōu)化進(jìn)行研究。

1.優(yōu)化煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中機(jī)械設(shè)備的選型

1.1確定煤礦電氣自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模

按照煤礦實(shí)際規(guī)模和煤礦自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模來(lái)決定PLC機(jī)械設(shè)備的選型。例如：西門(mén)子公司生產(chǎn)的PLC產(chǎn)品，假設(shè)只需要對(duì)瓦斯?jié)舛鹊臋z測(cè)過(guò)程進(jìn)行控制，可選擇SIEMENSS7-200等機(jī)械設(shè)備。假設(shè)需要結(jié)合煤礦井的水位變化情況來(lái)決定水泵機(jī)房的具體工作情況，這主要包括了復(fù)雜的邏輯型控制和閉環(huán)型控制，這就需要選擇SIEMENSS7-300等機(jī)械設(shè)備；而結(jié)合礦井下的瓦斯?jié)舛群推渌麉?shù)對(duì)井下工作人員進(jìn)行科學(xué)化的管理，這會(huì)涉及到通信、智能化檢測(cè)和控制，這需要選擇大型的PLC產(chǎn)品。

1.2明確I/O點(diǎn)的種類(lèi)

按照煤礦電氣自動(dòng)化控制的具體要求和被監(jiān)控對(duì)象的復(fù)雜情況，對(duì)機(jī)械設(shè)備的I/O點(diǎn)的種類(lèi)和數(shù)量進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)，并列出清單；再通過(guò)估計(jì)系統(tǒng)的監(jiān)控內(nèi)容容量來(lái)明確需要保留軟件和硬件資源的余量，同時(shí)需要充分注意不能過(guò)度浪費(fèi)資源。此外，還需要按照煤礦實(shí)際供電情況來(lái)明確機(jī)械設(shè)備輸出點(diǎn)的具體動(dòng)作頻率，進(jìn)而判斷出輸出端口是采用繼電器輸出或是利用晶體管來(lái)完成輸出工作。

1.3選擇適合的軟件編程工具

從目前情況來(lái)看，煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的軟件編程工具包括了手持編程工具、計(jì)算機(jī)加PLC包、圖形編程工具等主要方式。（一）手持編程工具只適用于廠家明文規(guī)定的語(yǔ)句表的編程中，這種工具的工作效率較低，只能用在小規(guī)模的PLC的編程中。（二）計(jì)算機(jī)加PLC包屬于效率最高的編程方式，但這種編程方式的單價(jià)較高，并不適用于操作現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。通常情況下在大型或中型煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中進(jìn)行軟件編程和硬件組態(tài)工作，為進(jìn)一步提升機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化控制效率，要求結(jié)合具體情況，選擇是適合的軟件編程工具。

2.優(yōu)化煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

2.1硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化

硬件結(jié)構(gòu)作為整個(gè)煤礦電子自動(dòng)化控制系統(tǒng)的核心部件，對(duì)整個(gè)煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)起著直接的影響。所以需要對(duì)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。因?yàn)槭褂靡蟮牟煌?，所使用的硬件也?huì)出現(xiàn)一定的差異，而本文針對(duì)所有控制系統(tǒng)需要高度關(guān)注的輸出電路、輸入電路和系統(tǒng)抗干擾部件等進(jìn)行研究。

（一）針對(duì)系統(tǒng)輸出電路進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)于系統(tǒng)的輸出電路進(jìn)行優(yōu)化，需要結(jié)合煤礦生產(chǎn)的具體要求，對(duì)所有指示標(biāo)志與調(diào)速設(shè)備等均需要利用晶體管來(lái)完成輸出工作，使得它能夠負(fù)荷高頻率的動(dòng)作，并提升了響應(yīng)的速度。例如：煤礦水泵機(jī)房電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的PLC系統(tǒng)輸出率假設(shè)控制在5次/min以下，能夠利用繼電器進(jìn)行輸出，這種設(shè)計(jì)方式可以保證電路的簡(jiǎn)單化，并能夠提高抗干擾能力和帶負(fù)載能力。但是假設(shè)PLC系統(tǒng)輸出帶電磁線圈在斷電時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)浪涌電流，使得PLC芯片受到損壞。所以為防止這種問(wèn)題的發(fā)生，能夠在其他的電路盤(pán)并能連接流二極管，使得它能夠吸收浪涌電流，并對(duì)PLC芯片起到很好的保護(hù)。假設(shè)PLC系統(tǒng)動(dòng)作頻率控制在6次/min到10次/min之間，也可以利用繼電器來(lái)完成輸出工作，但是通常情況下利用固態(tài)型繼電器或中間式繼電器有效控制水泵房的開(kāi)合。

（二）針對(duì)系統(tǒng)輸入電路進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)于系統(tǒng)的輸入電路進(jìn)行優(yōu)化，重點(diǎn)考慮PLC系統(tǒng)供電電源，通常情況下，是控制在交流90到250V之間，這具備了加強(qiáng)的寬幅適用性能。但是因?yàn)榈V井下工作環(huán)境較為復(fù)雜、惡劣，且我國(guó)現(xiàn)階段供電的不穩(wěn)定，所以為了實(shí)現(xiàn)抗干擾目的，保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行，要求在輸入電路部件中安裝電源凈化設(shè)備，例如：安裝電源濾波器、隔離變壓器等。

（三）抗干擾的優(yōu)化設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)是所有煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)需要引起高度關(guān)注的問(wèn)題。而對(duì)抗干擾進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)可以從二點(diǎn)出入：其一，利用隔離變壓器進(jìn)行抗干擾優(yōu)設(shè)計(jì)。電網(wǎng)中存在高頻率干擾主要是由于原副邊繞組間的分布式電容耦合形成，因此要求利用超隔離變壓器，并把中性點(diǎn)通過(guò)電容和地面連接起來(lái)。其二，優(yōu)化布線。利用強(qiáng)點(diǎn)動(dòng)力線路或是弱電信號(hào)線方式分開(kāi)走線，并保證這之間有一定的間距，從而起到較好的抗干擾效果。

2.2軟件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

軟件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)可以與硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一同進(jìn)行，其關(guān)鍵工作在于按照煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)送的基本步驟，把軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化成梯形圖，這也屬于PLC系統(tǒng)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用中出現(xiàn)的主要問(wèn)題。對(duì)軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)主要從兩點(diǎn)出發(fā)：其一，對(duì)軟件程序設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，而這關(guān)鍵在于對(duì)I/O點(diǎn)的優(yōu)化。按照煤礦電氣自動(dòng)化控制喜用的具體要求分配I/O點(diǎn)，最大限度地實(shí)現(xiàn)I/O信號(hào)的集中編制，進(jìn)而全面提高系統(tǒng)的維護(hù)質(zhì)量。其二，對(duì)軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，包括了對(duì)基礎(chǔ)程序與模塊的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在實(shí)際的煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，把煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制對(duì)象分為數(shù)個(gè)模塊，再對(duì)其進(jìn)行調(diào)試與編寫(xiě)，最后把它們組合成一個(gè)完成的軟件程序。對(duì)于模塊的優(yōu)化設(shè)計(jì)使得煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)調(diào)整起來(lái)更加方便。

篇(4)

關(guān)鍵詞：煤礦；自動(dòng)化技術(shù)；電氣自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；優(yōu)化設(shè)計(jì)

1煤礦井下電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

1.1在采煤機(jī)中的應(yīng)用

采煤機(jī)是煤礦開(kāi)采過(guò)程中最為關(guān)鍵的機(jī)械設(shè)備之一，其安全性直接影響著整個(gè)采煤工作，因此，一般來(lái)說(shuō)對(duì)采煤機(jī)工作人員的要求比其他設(shè)備高。目前來(lái)說(shuō)，采煤機(jī)本身構(gòu)造較為復(fù)雜，再加上其所處工作環(huán)境并不理想，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，則會(huì)影響到整條生產(chǎn)線。盡管目前高新技術(shù)的應(yīng)用提升了煤礦開(kāi)采的效率，但也帶來(lái)了一些前所未有的潛在危險(xiǎn)。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的引入，不僅可以及時(shí)監(jiān)測(cè)采煤機(jī)在采煤過(guò)程中的狀態(tài)，還可以解決一些隱患問(wèn)題，從而消除一系列安全隱患，在保障安全的前提下提高產(chǎn)率[1]。采煤機(jī)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)框圖如圖1所示。

1.2在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用

作為煤礦開(kāi)采過(guò)程中一種關(guān)鍵的設(shè)備，礦井提升機(jī)一般來(lái)說(shuō)工作環(huán)境較為復(fù)雜，也極易出現(xiàn)故障。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的引入，有效解決了這一大難題，使得礦井提升機(jī)的工作效率大大提升，并且極大地減少了耗電量，提升了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1.3在皮帶輸送機(jī)中的應(yīng)用

皮帶輸送機(jī)在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中極為常見(jiàn)，但這種設(shè)備存在較大的弊端，即高電壓、高功率，因此煤礦開(kāi)采過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)因供電不足而導(dǎo)致皮帶輸送機(jī)工作不穩(wěn)定的情況，嚴(yán)重時(shí)則會(huì)產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的后果。因此，煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)合理引入電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，對(duì)電壓和功率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控（見(jiàn)圖2），盡可能排除對(duì)皮帶輸送機(jī)影響較大的一些因素。只有這樣，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、解決皮帶輸送機(jī)所出現(xiàn)的問(wèn)題，有效提升皮帶輸送機(jī)運(yùn)行的效率。

1.4在流體負(fù)荷設(shè)備中的應(yīng)用

煤礦開(kāi)采作業(yè)中所用的流體負(fù)荷設(shè)備一般包括風(fēng)機(jī)、壓機(jī)泵等。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的引入，使得工作人員對(duì)流體負(fù)荷設(shè)備的操控更加靈活，不僅可以保障設(shè)備處于正常工作狀態(tài)，還可以大大降低煤礦開(kāi)采過(guò)程中的能耗。

1.5在井下環(huán)境監(jiān)控中的應(yīng)用

以往開(kāi)采工作中對(duì)井下環(huán)境的監(jiān)控一般是工作人員定時(shí)使用設(shè)備進(jìn)行人工監(jiān)控，不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，很有可能造成一系列的安全事故，例如在第一次與第二次監(jiān)控的間隔期，瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)，發(fā)生爆炸，這不但給企業(yè)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，而且難以保障工作人員的安全。假如引入電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，工作人員就可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)超過(guò)一定標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)進(jìn)行報(bào)警，從而消除安全隱患，保障人員的生命安全。

2煤礦井下電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化

2.1選型的優(yōu)化

當(dāng)前來(lái)說(shuō)，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)根據(jù)其應(yīng)用性能的不同有著許多種類(lèi)，因此，煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況來(lái)進(jìn)行選型。a)應(yīng)當(dāng)對(duì)煤礦井下系統(tǒng)構(gòu)造有一定的了解。各個(gè)礦井所處的環(huán)境是不同的，因此煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)自身具體環(huán)境來(lái)選擇合適的電氣設(shè)備型號(hào)和自動(dòng)化系統(tǒng)。比如中國(guó)目前主流的西門(mén)子PLC（ProgrammableLogicController，可編程邏輯控制器）系統(tǒng)，可根據(jù)具體需求分為很多種；再比如在環(huán)境較為復(fù)雜的礦井中，煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)采用一些中型電氣自動(dòng)化控制設(shè)備，如SIEMENS-S7-300等。b)應(yīng)當(dāng)明確所采用的I/O點(diǎn)的種類(lèi)。根據(jù)煤礦作業(yè)過(guò)程中設(shè)備所要求系統(tǒng)的復(fù)雜程度及具體需求，確定I/O點(diǎn)的種類(lèi)和數(shù)量，確定好之后，以此為前提來(lái)確定具體的設(shè)備情況，再根據(jù)數(shù)量來(lái)確定軟件和硬件的數(shù)量，避免設(shè)備被浪費(fèi)，從而避免對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)造成不利影響。c)編程工具的選擇。中國(guó)煤礦企業(yè)當(dāng)下所使用的編程工具眾多，主要有手持型編程、圖形編程和軟件控制編程等幾種類(lèi)別[2]。這幾種類(lèi)別中手持型編程最為簡(jiǎn)單，這種編程類(lèi)別由于其自身的預(yù)設(shè)程序是有限的，應(yīng)用范圍較窄，而且效率也比較低，通常需要人工控制，只可以滿足小型設(shè)備的要求。圖形編程相對(duì)于手持型編程來(lái)說(shuō)更為直觀，其采用的是簡(jiǎn)潔明了的梯形圖，所以經(jīng)常被應(yīng)用于中型設(shè)備中。大型設(shè)備的控制程序一般采用的是軟件控制編程，這種方式對(duì)使用者來(lái)說(shuō)最為高效，但開(kāi)發(fā)投資成本較高，并且軟件開(kāi)發(fā)難度較大。

2.2軟件的優(yōu)化

軟件是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它的優(yōu)化直接決定了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的工作效果。通常，煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)硬件對(duì)軟件進(jìn)行同步優(yōu)化。a)結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)化。PLC系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)一般分為模組開(kāi)發(fā)和程序開(kāi)發(fā)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況對(duì)PLC系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，從而選擇最優(yōu)方案。(a)可以根據(jù)不同的任務(wù)需求將PLC系統(tǒng)劃分為多個(gè)模塊，對(duì)每一個(gè)模塊進(jìn)行針對(duì)性調(diào)整，然后再將其疊加形成完整的程序控制；(b)需要結(jié)合煤礦生產(chǎn)線的具體運(yùn)行情況對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，從而有效提高煤礦生產(chǎn)效率，使得設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。b)對(duì)程序開(kāi)發(fā)的過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。應(yīng)當(dāng)把I/O節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化放在關(guān)鍵位置，分配節(jié)點(diǎn)時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)礦井中生產(chǎn)線的具體情況進(jìn)行合理調(diào)整，這樣不僅可以集中對(duì)單個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，還有利于后期設(shè)備維護(hù)工作的進(jìn)行[3]。

2.3硬件的優(yōu)化

硬件方面的優(yōu)化是煤礦生產(chǎn)中PLC系統(tǒng)優(yōu)化的核心內(nèi)容，硬件的結(jié)構(gòu)組成是保障PLC系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。所以企業(yè)應(yīng)當(dāng)將電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的硬件優(yōu)化放在首位。a)應(yīng)當(dāng)對(duì)輸入電路進(jìn)行合理優(yōu)化。一般來(lái)說(shuō)，煤礦企業(yè)應(yīng)該將使用的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的輸入電壓設(shè)置為80～240V，以此來(lái)擴(kuò)大電氣設(shè)備的適用范圍，以及保障電氣設(shè)備可以穩(wěn)定地運(yùn)行。此外，煤礦企業(yè)還應(yīng)當(dāng)對(duì)輸入裝置中的脈沖干擾進(jìn)行屏蔽，一般通過(guò)電源凈化等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。b)應(yīng)當(dāng)對(duì)輸出電路進(jìn)行合理優(yōu)化。應(yīng)當(dāng)根據(jù)煤礦井下生產(chǎn)線的具體情況，對(duì)晶體管進(jìn)行靈活應(yīng)用，從而對(duì)電路進(jìn)行輸出控制，提高其反應(yīng)靈敏度。例如煤礦井下壓力泵機(jī)房的PLC系統(tǒng)，若其輸出頻率在6min/次以上，煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)增加繼電器來(lái)輔助其輸出，這樣才能有效保護(hù)電路系統(tǒng)。再者，如果PLC系統(tǒng)的輸出設(shè)備敏感度較高，一旦斷電，就有可能使得芯片結(jié)構(gòu)損壞。對(duì)此，可以增加續(xù)流二極管輔助調(diào)控，盡可能保護(hù)芯片。c)應(yīng)當(dāng)對(duì)抗干擾設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化。由于煤礦開(kāi)采所處的環(huán)境比較惡劣，煤礦井下電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)對(duì)外界的干擾具有一定的抵御能力，這也是煤礦企業(yè)優(yōu)化管理的一大重點(diǎn)[4]。

3結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在煤礦開(kāi)采過(guò)程中的應(yīng)用越來(lái)越廣，大大地提升了煤礦開(kāi)采的效率，提高了開(kāi)采質(zhì)量。但目前采煤作業(yè)方面電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)存在一些軟硬件等方面的問(wèn)題還沒(méi)有得到解決。因此，煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)針對(duì)當(dāng)前問(wèn)題，增加對(duì)技術(shù)及設(shè)備等方面的投入，不斷對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，從而滿足當(dāng)下煤礦生產(chǎn)的需求，進(jìn)一步在提升煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的前提下保障作業(yè)人員的生命安全。

參考文獻(xiàn)：

［1］張海將.煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制的應(yīng)用與優(yōu)化［J］.電子技術(shù)與軟件工程，2019(15)：105-106.

［2］李志慶.芻議煤礦井下電氣設(shè)備自動(dòng)化控制應(yīng)用與優(yōu)化［J］.當(dāng)代化工研究，2019(4)：79-80.

［3］毛艷青.煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.機(jī)械研究與應(yīng)用，2019，32(6)：157-158.

篇(5)

關(guān)鍵詞：綜采工作面；自動(dòng)控制

視頻監(jiān)視在社會(huì)不斷發(fā)展過(guò)程中科學(xué)技術(shù)也在不斷發(fā)展，采煤自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也逐漸深入。煤礦開(kāi)采技術(shù)雖然發(fā)展快速，但是總體上仍處于較為低下的應(yīng)用狀況，只有積極制定完善的應(yīng)對(duì)措施，才能從根本上提高應(yīng)用工作水平。文章主要以山西中新甘莊煤業(yè)有限責(zé)任公司為例進(jìn)行分析。

1煤礦開(kāi)采狀況分析

山西中新甘莊煤業(yè)有限責(zé)任公司的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為4.0Mt/a，礦井分布設(shè)置了3個(gè)井筒，依次為主井、副井、回風(fēng)立井。礦井投產(chǎn)盤(pán)區(qū)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，煤層狀況較為穩(wěn)定，頂板底板較好，主要的采煤方式為長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化一次采全高。首采工作面長(zhǎng)度為260m，推進(jìn)方向大約為3800m；煤層的厚度大約為6.8m，設(shè)計(jì)采用一次采全高綜采，采高為3.2~6.2m；選擇采用國(guó)產(chǎn)的采煤機(jī)，截深度為876mm[1]。

2綜采工作面的設(shè)備選型（表1）

表略

3系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)分析

綜采工作面自動(dòng)化控制系統(tǒng)組成如圖1。3.1工作面巷道監(jiān)控中心工作面巷道監(jiān)控中心是整個(gè)工作順利開(kāi)展的根本保證，其主要是由主控計(jì)算機(jī)、本安顯示器、液壓支架遠(yuǎn)程操作臺(tái)、采煤機(jī)／三機(jī)操作臺(tái)、交換機(jī)等設(shè)備構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)液壓支架遠(yuǎn)程控制，同時(shí)，還能對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，工作人員還能對(duì)工作面刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、巷道輸送機(jī)和工作面泵站等部分的實(shí)際工作狀況進(jìn)行監(jiān)督，從而能夠提高工作質(zhì)量[2]。3.2采煤機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)工作面巷道監(jiān)控中心的主要配置為本安型操作臺(tái)，工作人員可以依據(jù)采煤機(jī)主機(jī)系統(tǒng)以及工作視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作狀況，實(shí)現(xiàn)對(duì)采煤機(jī)的遠(yuǎn)程控制。通常來(lái)說(shuō)，采煤機(jī)采用的是CAN或RS485接口，能夠?yàn)榫C采自動(dòng)化系統(tǒng)提供相應(yīng)的接口協(xié)議，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的接收、傳輸，同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)和主機(jī)的雙向通信。工作人員能夠在巷道和地面監(jiān)控中心對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，能夠使得地面工作人員及時(shí)地掌握采煤機(jī)的運(yùn)行狀況、運(yùn)動(dòng)方向、采高、運(yùn)行速度、運(yùn)行位置等；另外，還可以在儲(chǔ)存器儲(chǔ)存一些人工截割的數(shù)據(jù)，能夠使得采煤機(jī)依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)切割；在實(shí)際工作開(kāi)展中，電液控制系統(tǒng)能夠通過(guò)對(duì)紅外線傳感器明確采煤機(jī)具體的位置信息，通過(guò)主機(jī)處理以后，能夠自動(dòng)發(fā)送支架控制器、在采煤機(jī)前面自動(dòng)收護(hù)幫板、在采煤機(jī)后面自動(dòng)移架、推溜等指令，從而保證相關(guān)工作的順利開(kāi)展。3.3泵站控制系統(tǒng)分析泵站控制系統(tǒng)主要是由泵生產(chǎn)商家提供，其主要由輸入模塊、控制中心、輸出控制模塊構(gòu)成，具體的泵站系統(tǒng)控制如圖2。井下控制中心主要采用太網(wǎng)通信接口與泵站控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信，使得工作人員能夠?qū)Ρ谜镜膯巍⒍嗯_(tái)泵的啟動(dòng)停止進(jìn)行控制，從而完成對(duì)泵站工作數(shù)據(jù)的采集。3.4液壓支架控制系統(tǒng)液壓支架電液控制系統(tǒng)主要采用的是SAC型號(hào)的液壓支架電液控制系統(tǒng)。工作人員在立柱上安裝壓力傳感器以及在采煤機(jī)上安裝紅外線發(fā)射裝置、液壓支架推移千斤頂內(nèi)部安裝行程傳感器，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)頂板壓力的有效監(jiān)測(cè)，液壓支架能夠隨著采煤機(jī)進(jìn)行自動(dòng)操作。液壓支架控制系統(tǒng)采用雙線CAN接口，能夠滿足綜采自動(dòng)化系統(tǒng)的介入需求，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)支架、鄰架、隔架手動(dòng)操作過(guò)程、鄰架自動(dòng)化操作過(guò)程、成組自動(dòng)功能、跟機(jī)自動(dòng)控制過(guò)程、閉鎖及緊急停止功能、故障顯示及報(bào)警功能、自動(dòng)補(bǔ)壓功能、帶壓移架等信息快速傳輸?shù)骄卤O(jiān)控中心，保證相關(guān)工作的開(kāi)展的有效性[3]。3.5三機(jī)及巷道輸送機(jī)控制系統(tǒng)選擇采用KTC101設(shè)備作為三機(jī)以及巷道輸送機(jī)的控制設(shè)備，采用RS485通信接口以及ModbusRTU通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)在工作面對(duì)三機(jī)的集中自動(dòng)化控制。3.6視頻監(jiān)視系統(tǒng)工作面的視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要包括安全攝像儀、安全顯示器、安全操作臺(tái)等，6臺(tái)支架配備2臺(tái)安全攝像儀，將其安裝在支架的頂梁上面，并且兩臺(tái)安全攝像儀的作用也各不相同，一臺(tái)和工作面平行另一臺(tái)和工作面垂直，兩者進(jìn)行拍攝，然后，在通過(guò)對(duì)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，將攝像儀所拍攝的數(shù)據(jù)視頻傳輸?shù)揭曨l監(jiān)控顯示器上；工作面巷道監(jiān)控中心設(shè)置相應(yīng)的視頻顯示器，能夠顯示視頻，視頻監(jiān)視系統(tǒng)通過(guò)獲取一定的權(quán)限能夠獲取采煤機(jī)的運(yùn)行方向以及具置，并且還能實(shí)現(xiàn)視頻的自動(dòng)切換。3.7網(wǎng)絡(luò)傳輸工作面的以太網(wǎng)主要是由本質(zhì)安全型綜采綜合接入器、本質(zhì)安全型光電轉(zhuǎn)換器、本質(zhì)安全型交換機(jī)、礦用隔爆兼本質(zhì)安全型穩(wěn)壓電源、鎧裝連接器、礦用光纜等部分構(gòu)成，通過(guò)安全型綜合接入器進(jìn)行連接。

4系統(tǒng)功能分析

系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)巷道監(jiān)控中心對(duì)工作面設(shè)備的統(tǒng)一控制，還能有效地提高傳輸速度，能夠及時(shí)有效地對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的工作進(jìn)行監(jiān)控。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，其子系統(tǒng)能夠單獨(dú)運(yùn)行，保證相關(guān)工作的順利開(kāi)展。

5系統(tǒng)的應(yīng)用成果分析

綜采系統(tǒng)應(yīng)用以后，各個(gè)部門(mén)的工作人員數(shù)量明顯降低，有效地降低了煤礦的開(kāi)采成本。例如：采煤機(jī)操作員由原來(lái)的三個(gè)人減少到一個(gè)人，支架工由原來(lái)的五個(gè)人減少到一人，膠帶機(jī)操作員由原來(lái)的四個(gè)人減少到二人等，總體工作人員只是原來(lái)各崗位工作人員的二分之一。另外，還能使得煤礦采煤的整體自動(dòng)化水平有了質(zhì)的飛躍，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，有效地提高了工作水平以及工作效率。同時(shí)，由工作人員能夠?qū)φ麄€(gè)工作環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，能夠有效避免煤礦開(kāi)采工作中事故的出現(xiàn)，能夠?qū)ζ渲写嬖诘膯?wèn)題進(jìn)行處理，保證各項(xiàng)工作開(kāi)展的有效性，不僅提高了工作質(zhì)量，而且還能保證煤礦采煤工作的安全性，保證煤礦經(jīng)濟(jì)效益最大化[4]。

6總結(jié)

積極對(duì)綜采工作面自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行研究分析，能夠提高工作效率以及工作質(zhì)量，還能保證煤礦生產(chǎn)的安全性。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該從實(shí)際狀況出發(fā)，對(duì)各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，才能保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性，保證相關(guān)工作的有效性。另外，綜采工作面自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，還能提高煤礦采集工作的自動(dòng)化水平，推動(dòng)相關(guān)工作的持續(xù)發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

［1］楊德龍.綜采工作面自動(dòng)化控制系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù),2015,(11):77.

［2］韓揚(yáng).綜采工作面自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用研究[J].地球,2015,(2):64-64.

［3］梁海權(quán),黃金福,劉明華等.綜采工作面自動(dòng)化控制系統(tǒng)在蒼村煤礦的應(yīng)用[J].機(jī)電工程技術(shù),2015,(9):91-93.

篇(6)

關(guān)鍵詞：變電系統(tǒng)；監(jiān)控；煤礦；設(shè)計(jì)應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TD63

1 引言

現(xiàn)代變電所遙視技術(shù)，它融合了網(wǎng)絡(luò)視頻和數(shù)據(jù)采集兩大主要功能，集遙視系統(tǒng)、安全保衛(wèi)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和動(dòng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)五大功能子系統(tǒng)于一身，構(gòu)建多級(jí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)架，各級(jí)用戶都能實(shí)時(shí)、直接地了解和掌握下屬變電站（亭）的情況。一旦某處發(fā)生安全或設(shè)備數(shù)據(jù)的報(bào)警，系統(tǒng)可對(duì)發(fā)生的情況及時(shí)作出反應(yīng)，并通過(guò)系統(tǒng)中的調(diào)度視頻會(huì)議功能，及時(shí)進(jìn)行可視化調(diào)度處理。這就擺脫了傳統(tǒng)系統(tǒng)相互獨(dú)立、各自應(yīng)用的非智能化模式，實(shí)現(xiàn)了多層次、立體化的安防自動(dòng)化控制系統(tǒng)。因此，它對(duì)煤礦變電系統(tǒng)自動(dòng)化控制非常適用。

2 設(shè)計(jì)原則

遙視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：建立以變電所為對(duì)象，以監(jiān)控中心實(shí)施監(jiān)視和控制，服務(wù)于各級(jí)主要生產(chǎn)管理部門(mén)的多級(jí)視頻圖像監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，并輔以適當(dāng)?shù)木涔δ埽鎸?shí)現(xiàn)“五遙”，為實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)人值守創(chuàng)造條件。在滿足安全生產(chǎn)需要的前提下，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，并節(jié)省投資，系統(tǒng)發(fā)揮較好的作用與效益。1）先進(jìn)性。采用先進(jìn)的視頻壓縮格式：MPEG4格式作為壓縮視頻流，在保證圖像質(zhì)量的前提下，帶寬占用減小。在圖像幀格式352×288，色彩24位彩色，幀速率25幀/s下，占用帶寬平均為400kbit/s。在圖像幀格式704×576，色彩24位彩色，幀速率25幀/s下，占用帶寬平均為1200 kbit/s，且圖像延時(shí)小于0.5s。先進(jìn)的音頻壓縮格式：采用PCM/GSM或?qū)Ｓ谜Z(yǔ)音壓縮算法壓縮音頻流，平均占用帶寬為8kbit/s。2）可靠性。硬件：系統(tǒng)采用高性能的工業(yè)級(jí)設(shè)備，保證7×24小時(shí)不間斷運(yùn)行。軟件：監(jiān)控操作采用Windows操作系統(tǒng)，具有良好的穩(wěn)定性。監(jiān)控圖像上通過(guò)軟件疊加時(shí)間和地點(diǎn)防止非法篡改錄像資料。供電：圖像監(jiān)控設(shè)備由UPS供電，在電壓波動(dòng)的情況下仍能夠提供穩(wěn)定的交流電壓。用戶管理用戶等級(jí)管理和密碼管理相結(jié)合，不同的操作人員具有不同的權(quán)限，禁止越權(quán)操作。操作有記錄，系統(tǒng)過(guò)濾錯(cuò)誤操作。系統(tǒng)自檢測(cè)與自恢復(fù)：前端系統(tǒng)可以啟動(dòng)自運(yùn)行，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)人員維護(hù)。系統(tǒng)通過(guò)多種方式監(jiān)視所有工作站和編碼站的運(yùn)行，并在發(fā)生故障時(shí)及時(shí)報(bào)警與恢復(fù)，保證不間斷運(yùn)行。守護(hù)進(jìn)程自動(dòng)監(jiān)視圖像編碼站的運(yùn)行狀態(tài)，并在故障時(shí)自動(dòng)恢復(fù)。用戶也可在監(jiān)控中心通過(guò)圖像工作站重新啟動(dòng)圖像編碼站，或者通過(guò)遠(yuǎn)程控制軟件進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)。系統(tǒng)故障可按照變電所單個(gè)“攝像機(jī)、變電站、監(jiān)控中心”三級(jí)進(jìn)行屏蔽，局部故障不影響整個(gè)系統(tǒng)。視頻監(jiān)視系統(tǒng)也是如此。

3 系統(tǒng)整體布局

根據(jù)需要可利用現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建一能夠?qū)崿F(xiàn)多級(jí)管理的樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的視頻調(diào)度系統(tǒng)。涉及井上下、變電站所多級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)視頻調(diào)度系統(tǒng)，集視頻監(jiān)控、視頻指揮調(diào)度、視頻會(huì)議等多功能于一體，并輔以適當(dāng)?shù)木涔δ軐?shí)現(xiàn)“五遙”。具體方案：多級(jí)視頻監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電所和運(yùn)行重點(diǎn)區(qū)域的實(shí)時(shí)統(tǒng)一監(jiān)控，使企業(yè)各級(jí)管理都可實(shí)現(xiàn)對(duì)自己所轄變電所的實(shí)時(shí)監(jiān)控。各監(jiān)控點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)圖像和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境監(jiān)控，并產(chǎn)生告警聯(lián)動(dòng)。監(jiān)控范圍除了設(shè)備監(jiān)控、運(yùn)行狀況監(jiān)控、安防監(jiān)控，還可擴(kuò)展到對(duì)人員工作情況的監(jiān)控。該多級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)，不僅實(shí)現(xiàn)對(duì)口監(jiān)控，還可根據(jù)具置，實(shí)現(xiàn)外委的監(jiān)控，橫向的監(jiān)控。視頻調(diào)度，礦中心-35KV變電所-變電站監(jiān)控調(diào)度室，按照隸屬關(guān)系可進(jìn)行視頻調(diào)度、視頻會(huì)議。多客戶端瀏覽，調(diào)度中心以外的監(jiān)管機(jī)構(gòu)可依據(jù)權(quán)限登錄系統(tǒng)，瀏覽各變電所、運(yùn)行中心的運(yùn)行狀況。系統(tǒng)最大支持40個(gè)客戶端同時(shí)訪問(wèn)一路攝像機(jī)的監(jiān)控鏡頭，而不影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況。它是一個(gè)基于客戶機(jī)/服務(wù)器模型的系統(tǒng)，同時(shí)支持B/S構(gòu)架，即瀏覽器直接瀏覽監(jiān)視，整個(gè)系統(tǒng)主要由視頻采集端、監(jiān)控服務(wù)器端、客戶端以及傳輸網(wǎng)絡(luò)等組成，可實(shí)現(xiàn)視頻存儲(chǔ)、視頻回放、攝像頭遙控、報(bào)警檢測(cè)、遠(yuǎn)程檢索播放等功能。監(jiān)控服務(wù)器對(duì)視頻采集端提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。同時(shí)，客戶端有選擇性地加入組播組并經(jīng)過(guò)身份驗(yàn)證，可以訪問(wèn)監(jiān)控服務(wù)器，查詢(xún)監(jiān)控視頻資源，系統(tǒng)中的客戶端可以隨時(shí)加人或退出網(wǎng)絡(luò)，整個(gè)系統(tǒng)的規(guī)模可以動(dòng)態(tài)改變，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。

1）系統(tǒng)構(gòu)成（見(jiàn)圖1）。2）主要技術(shù)參數(shù)。①網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。前端采集設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)相連，經(jīng)過(guò)數(shù)字壓縮后，經(jīng)本地網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，傳送到電力信息網(wǎng)上，其上的用戶可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。本設(shè)計(jì)方案在某些地點(diǎn)應(yīng)用，配合本地局域網(wǎng)使用帶組播管理功能的快速以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，很好的適應(yīng)了大容量的信息傳輸及發(fā)送。②視頻系統(tǒng)。視頻傳輸所需的網(wǎng)絡(luò)帶寬8k～4Mbps可調(diào)，視頻幀率最高可達(dá)25幀/s（PAL制視頻）。系統(tǒng)支持視頻移動(dòng)偵測(cè)功能，圖像變化率可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置，以保證移動(dòng)偵測(cè)報(bào)警的準(zhǔn)確性。系統(tǒng)支持Pelco-P和Canon等協(xié)議的云臺(tái)控制解碼器和球機(jī)，可根據(jù)需要選配。

4 系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)與安全運(yùn)行的作用

平時(shí)檢查設(shè)備的散熱和制冷附件。查連接處的松動(dòng)、銹蝕問(wèn)題。攝像機(jī)防護(hù)罩定時(shí)清洗，防止灰塵阻礙設(shè)備運(yùn)行及影響清晰度。定期檢查連接處是否緊固，接觸是否良好、接地引下線有無(wú)銹蝕、接地體附近地面有無(wú)異常，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。雷雨季節(jié)前要作防雷檢查。電力遙視設(shè)備標(biāo)志規(guī)范化。遙視系統(tǒng)設(shè)備的文件資料應(yīng)完整齊全。加強(qiáng)電力系統(tǒng)的安全性管理，保障煤礦安全生產(chǎn)秩序的持續(xù)進(jìn)行。該遙視系統(tǒng)，具有智能化、整合化、全功能、網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可使變電所的安全監(jiān)控管理提高到一個(gè)新的水平。它實(shí)現(xiàn)了無(wú)人監(jiān)控、少人值班，大大提高了變電所的自動(dòng)化水平和安全可靠性，減輕了運(yùn)行人員的工作負(fù)擔(dān)，有效保證了無(wú)人值守變電所的安全運(yùn)行。遙視系統(tǒng)還可以使調(diào)度人員實(shí)現(xiàn)對(duì)變電所的遠(yuǎn)程正常巡視及運(yùn)行環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)控，保證了遙控操作的安全性。同時(shí)，又可以輔助進(jìn)行事故處理，并對(duì)設(shè)備檢修過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。

5 結(jié)束語(yǔ)

遙視系統(tǒng)在煤礦變電系統(tǒng)中的使用，可解決無(wú)人值班的問(wèn)題，根據(jù)其實(shí)時(shí)監(jiān)視功能和數(shù)據(jù)采集SCADA系統(tǒng)結(jié)合使用，增強(qiáng)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)事故處理的指揮功能；平時(shí)也加強(qiáng)了安全管理功能。安全監(jiān)察人員可通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)操作執(zhí)行安規(guī)的規(guī)范性，并可以實(shí)時(shí)給予指導(dǎo)；系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)抄表。

篇(7)

有【【【關(guān)鍵詞】煤礦 電氣自動(dòng)化 控制系統(tǒng) 創(chuàng)新設(shè)計(jì)

1 單片機(jī)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

在煤礦生產(chǎn)中引入電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，不僅能確保煤礦開(kāi)采工作順利進(jìn)行，還可以節(jié)省經(jīng)濟(jì)支出，實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)最大化經(jīng)濟(jì)效益。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的核心是單片機(jī)，不同生產(chǎn)環(huán)境下，單片機(jī)的選擇原則和方式都應(yīng)該有所不同。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)煤礦開(kāi)采和生產(chǎn)的實(shí)際環(huán)境，對(duì)其進(jìn)行全面、深入的勘察與分析，這是確保單片機(jī)在煤礦生產(chǎn)設(shè)備中正常工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其次應(yīng)該做好單片機(jī)使用過(guò)程中防水、防漏電工作。目前在我國(guó)大多數(shù)煤礦生產(chǎn)中，往往采用 PLC 單片機(jī)，不僅做到很好的防水保護(hù)，還可以在出現(xiàn)漏電現(xiàn)象時(shí)，自動(dòng)采取很好的應(yīng)對(duì)措施，確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。同時(shí)PLC 單片機(jī)還具有工作效率高、耗能少、抗干擾強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，所以在煤礦生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)在煤礦生產(chǎn)中主要是對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)保護(hù)，通過(guò)檢測(cè)電信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并經(jīng)過(guò)內(nèi)部系統(tǒng)對(duì)所檢測(cè)出的信號(hào)進(jìn)行一定程度的放大，以此轉(zhuǎn)換為可供使用的電壓信號(hào)，然后傳送至CPU，通過(guò)計(jì)算機(jī)將信息顯示出來(lái)。

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

2.1 創(chuàng)新設(shè)備選型

目前市場(chǎng)上有較多品牌的 PLC 產(chǎn)品，其品牌不同所使用到的方案也存在明顯的差別，對(duì)應(yīng)煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的工作性能也不盡相同。詳細(xì)分析如下：

（1）分析系統(tǒng)規(guī)模。在 PLC 設(shè)備選型前，需要對(duì)自身系統(tǒng)的規(guī)模進(jìn)行深入分析，盡可能縮小設(shè)備選擇的范圍。若僅僅要求 PLC 設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)瓦斯?jié)舛鹊臋z測(cè)，可以選擇一般微型設(shè)備。如果要求水泵機(jī)房可以根據(jù)變化的水位進(jìn)行工作方式和狀態(tài)的更改，這就給 PLC 設(shè)備在邏輯和閉環(huán)上控制提出了更高的要求，因此必須選擇中等的 PLC設(shè)備。若想對(duì)礦井中生產(chǎn)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。首先要對(duì)井下通信和控制進(jìn)行監(jiān)測(cè)，中等和微型設(shè)備是不能滿足其監(jiān)控要求的，只能選擇大型的 PLC 設(shè)備。

（2）I/O 點(diǎn)類(lèi)型的確定。在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該根據(jù)預(yù)期監(jiān)控對(duì)象的系統(tǒng)規(guī)模確定 I/O 點(diǎn)的數(shù)量，并將其進(jìn)行類(lèi)別上的劃分，制定出相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)清單，以確保軟硬件資源余量的充足，最大程度避免資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。對(duì)礦井自身供電情況進(jìn)行分析，以確定輸出端輸出方式和頻率，往往其輸出方式是采用晶體管和繼電器進(jìn)行輸出的。

（3）選擇編程工具。在選擇編程工具時(shí)，應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模確定適合自身的編程工具，確保系統(tǒng)編程能快速高效的完成。針對(duì)小規(guī)模 PLC 設(shè)備編程，往往選擇梯形編程方式，該方式較為簡(jiǎn)潔，在中型 PLC 編程中非常實(shí)用。對(duì)大型 PLC 設(shè)備編程而言，一般使用計(jì)算機(jī)和 PLC 軟件包進(jìn)行編程，但是該方式不僅會(huì)消耗大量的資金，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試也十分不便，一般只針對(duì)大型煤礦自動(dòng)化控制系統(tǒng)編程。

2.2 創(chuàng)新硬件設(shè)計(jì)

（1）輸入電路的創(chuàng)新。由于煤礦生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣，加上我國(guó)供電存在一定的不穩(wěn)定性，為確保系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，需要在輸入電路部分加裝電源凈化元件，采用 1：1 隔離變壓器可以較好的通過(guò)雙隔離技術(shù)，將變壓器初級(jí)線圈和次級(jí)線圈屏蔽層通過(guò)初級(jí)電氣中性點(diǎn)接大地，減小脈沖干擾作用。對(duì) PLC 輸入電源控制在 24V 直流電源，根據(jù)容量對(duì)負(fù)載進(jìn)行調(diào)節(jié)，完善周邊電路的防短路操作。如果由于短路或者負(fù)載，都會(huì)造成 PLC 芯片受損，造成系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。因此必須對(duì)輸入電路進(jìn)行創(chuàng)新，確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。

（2）輸出電路的創(chuàng)新。系統(tǒng)輸出電路設(shè)計(jì)創(chuàng)新，需要根據(jù)煤礦生產(chǎn)的實(shí)際需求，對(duì)各種指示標(biāo)志、調(diào)速裝置等采用晶體管進(jìn)行輸出，促進(jìn)其響應(yīng)速度的提升。在煤礦水泵機(jī)房的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，PLC 輸出頻率為 6 次/min，可以采用繼電器輸出，其抗干擾能力與帶負(fù)載能力相對(duì)較強(qiáng)。如果 PLC 輸出帶電磁線圈或者其他感性負(fù)載，為避免產(chǎn)生浪涌電流對(duì) PLC 芯片造成損壞，可以在電路盤(pán)上接續(xù)二極管，使其充分吸收浪涌電流，保證 PLC 芯片。

2.3 創(chuàng)新軟件設(shè)計(jì)

（1）軟件結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)主要包括基本程序設(shè)計(jì)和模塊化設(shè)計(jì)。在煤礦生產(chǎn)中，應(yīng)該根據(jù)煤礦開(kāi)采的不同程序，對(duì)程序進(jìn)行適時(shí)調(diào)整，采用模塊化設(shè)計(jì)對(duì)后續(xù)功能拓展有較好的作用。將煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的目標(biāo)分為多個(gè)子任務(wù)模塊，分別對(duì)其進(jìn)行編寫(xiě)和調(diào)試，最終將其組合成為一個(gè)完整的程序。模塊化程序創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高了電氣自動(dòng)化控制水平，使其更符合實(shí)際的生產(chǎn)狀況。

（2）程序設(shè)計(jì)過(guò)程的創(chuàng)新。若想實(shí)現(xiàn)程序優(yōu)化設(shè)計(jì)，應(yīng)該根據(jù)煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)際需求，按需分配I/O，將整個(gè)系統(tǒng)的 I/O 信號(hào)進(jìn)行集中編制，以提升系統(tǒng)的維護(hù)效率。程序中定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、繼電器需要統(tǒng)一編號(hào)，切不可重復(fù)同一個(gè)編號(hào)，進(jìn)而促進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的提升。在地址分配完成后，應(yīng)該詳細(xì)列出 I/O 分配情況和內(nèi)部繼電器標(biāo)志位分配表。

3 結(jié)語(yǔ)

在國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展下，我國(guó)現(xiàn)代煤礦技術(shù)加快了發(fā)展腳步，在生產(chǎn)過(guò)程中使用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，大大提升了煤礦生產(chǎn)效率，確保了生產(chǎn)安全。本文主要基于 PLC電氣自動(dòng)化控制，對(duì)目前電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化，這對(duì)提升系統(tǒng)的工作效率、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)、促進(jìn)煤礦企業(yè)健康發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。在創(chuàng)新過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)煤礦生產(chǎn)的實(shí)際需求，結(jié)合整個(gè)電路自身特點(diǎn)和工作環(huán)境，確保系統(tǒng)各方面指標(biāo)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化的煤礦電氣自動(dòng)化控制。

參考文獻(xiàn)：

[1]王玉英，王文魁.單片機(jī)在煤礦電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中的應(yīng)用研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2011，32：8055-8057.

[2]劉久平.如何創(chuàng)新電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)[J].硅谷，2012，03：194+143.