煤矿电气自动化控制系统研究
在煤矿开采中应用电气自动化控制既提高了工作效率，也使得煤矿企业竞争力提高，以下是小编搜集整理的一篇探究单片机电气自动化控制系统应用的论文范文，供大家阅读查看。
摘要:煤矿的开采条件比较复杂，需要有好的技术做支撑，因此提高煤矿的开采效率和质量就显得很有必要，而煤矿电气自动化控制系统很好的解决了这一问题，既增强了煤矿企业的竞争力，也节约了煤炭资源。从实践出发，就当前煤矿的开采情况进行了分析，然后对煤矿的电气自动化控制系统进行了研究，并且提出相应的优化设计方案，以期为煤矿电气自动化控制系统优化提供参考依据。
关键词:煤矿;电气自动化;设计方案;控制系统;研究
引言
众所周知，煤矿属于不可再生资源，应当对其利用加以管控，发展循环经济，提高煤炭的利用率。从客观条件上来讲，我们的生活离不开煤炭资源，但是我们对煤炭的不科学应用，又使得其对环境造成了一定的污染，影响了人们的生活环境，此时，高效干净的利用煤炭资源是人们关注的重点。而煤矿企业自身也需要提高煤炭开采的效率和质量，解决供求关系的不平衡，电气自动化控制引入煤矿企业开采中后，一方面使得煤矿的开采流程大为简化;另一方面，实现了计算机对数字和程序的控制，令工作变得更加的快捷，也使得计算的准确性提高。不仅如此，电气化控制还对煤矿开采中的瓦斯、通风等方面进行很好的管理，充分使得系统更加安全稳定，从这方面看，是好的优化措施。
1单片机电气自动化控制系统的应用分析
1)煤炭资源是我国经济建设中不可缺少的重要资源，对人们的日常生活以及国家发展都起着不可或缺的作用，对我国的能源输送也有着积极影响。电气自动化技术在煤矿开采中的应用不仅要保障开采的效率，关键还要让资金的利用更加有效，减少浪费现象的发生。单片机是电气自动化控制中最重要的组成部分，但是因为在操作的时候所处的环境条件不同，所以，对单片机的选择也要科学合理，主要从以下几个方面进行分析:①单片机的种类选择要和工作环境相适应。由于煤矿开采工作的复杂性和特殊性，在不同的作业条件下，对单片机也有不同规格上的要求，只有充分确保在不同的作业下选用合适的器械，才能使得程序规范化，采煤的质量得到保证。②单片机的操作应当谨慎处理，如果发现有漏水的情况，这样很容易使单片机导电，一旦导电，就会危及操作人员的人身安全。一般情况下，井下施工都是配置有PIC系统的单片机，其优点就是可以自动防水，当系统出现漏水时，这样配置的单片机具有自我保护功能，做到及时的绝缘，这令操作人员的安全系数大大增加。不仅如此，此类型单片机还可以对LED灯进行自动调节。能够自我感应是PIC系统具有的显著特性，依据不同环境的光线，可以对LED灯的强弱以及工作时间感应后进行自动调节，充分节约了电力资源，达到节能减排的效果。
2)在煤矿开采中安装单片机设备能够起到实时的保护作用，通过CPU信号变化实现控制是单片机的主要工作原理。单片机不但会对电流的变化做出一定的感应，而且可以通过程序实现电流信号和电压信号的转换，并把信号适当程度上扩大。如果说电压大于等于0.5V时，计算机设备就会感应到，然后做出相应的反应。煤矿开采时所用的数据均是由这样的方式进行处理的，然后通过电脑进行转化和显示。煤矿开采的数据应当确保完整性和准确性，所以应该对设备配置有一定的要求，最好使用高效率的CPU，而且应该适当封锁信号。单片机的主要组成部分有电源、断电设备、防水设备以及通风机等，要想使单片机工作正常，就务必使其拥有完整的组成部分。
3)断电保护和通风也是单片机在煤矿开采中应用较多的环节。①单片机中都有感应电阻，如果电路出现变化，感应电阻也会相应发生改变，比如电流增大，感应电阻的阻值就会降低，当阻值小于特定的数值时，继电器就会相应的启动，然后发出一定的指令，阻止电路通电。所以，煤矿开采中想要知道电路是否稳定，可以依据单片机的运行状态来判断。在此过程中，需要适时的检查电路电源，将其中的安全隐患排除掉。断电保护装置也不是一直运行就好，它对电路也会产生较大的影响，使其中的电流增大，造成电路的不安全因素增加。鉴于此，电流在电路中的形式选择就应以最优化为原则，如果要想有效控制电流，就可以选择直流电和零序电的相互结合。除此之外，单片机的运算能力也不要忽视，应充分利用，这样可以做到对涉及的数据进行计算和反馈。②煤矿开采也离不开风机设备，其能够为井下开采人员提供新鲜的空气，保持矿井通风顺畅。煤矿开采中的通风情况是要根据条件和环境的变化而做出调整的，单片机恰恰做到了能很好的控制各环节的风速，使工作流程得到简化，提高了系统工作的稳定性，减少了人员使用，同时也减少了工程造价。
2煤矿电气自动化控制系统的改造和创新研究
2.1对设备系统进行优化
在煤矿开采中应用电气自动化控制既提高了工作效率，也使得煤矿企业竞争力提高，所以为了令电气自动化控制得到更好的利用，选取PIC设备前应当整体评估系统的状态和功能。如果只是要控制煤矿开采中所遇到的瓦斯浓度，大可不必选取大型设备，微型设备就可以满足需求。可是矿井中水位高低决定了水泵的工作状态的设定，此时PIC设备的选择就不能考虑微型设备，因为这已经超出其功能范围。为了使设计要求更具高水平，全方位对矿井进行实时监控是PIC以后的设计发展方向，这样就能够对井下工作情况和数据了如指掌，然后实时控制。另外，在编程程序上有一定的要求，主要分析如下:当前编程程序通常采用的有三种，即手控编程程序、PIC编程程序以及计算机编程程序，也都各有利弊。比如手控编程程序质量偏低，工作效率也偏低，只符合数据少时采用的情况，在实际工作中用到的不多。再拿PIC编程程序来讲，其一般适用大规模采矿需求，范围具有一定的局限性。在实践中通常会把PIC编程程序与计算机编程程序相互结合，以此令编程计算更为高效，但缺点就是耗资较大，程序相当复杂，在现场调试的时候会不方便。因此，如果说要优化煤矿电气自动化控制系统，就应该因时制宜，根据不同的工作情况选择合适的编程程序。
2.2对系统软件进行创新
煤矿开采工作的顺利进行也需要好的系统软件，而对其不断创新能够满足不同变化条件的需求，这也是提高煤矿开采效率和质量的'有效措施。为了使这一目标得以实现，应处理好系统内部软件，把其组合装配通过直观的图表来展现，这不仅是PIC系统应用过程中的关键，也是比较难做到的。另外，系统的创新和优化要从自身规模上入手，避免不切实际，要使优化后的系统跟煤矿的实际运行情况相吻合，这样对提高工效和质量才有帮助。
2.3对系统硬件进行创新
系统硬件也是煤矿电气自动化控制系统的重要部分，主要涉及输入和输出设备。对输入设备的创新优化要以PIC设备的供电电压为基础，一般其电压在85～240V之间，但是煤矿的开采环境恶劣，受到的条件约束也比较多，所以安装电源要有相应的净化方法，使其稳定的工作。电路优化一般选择滤波器和变压器，两者结合使用能够很好的控制电压。输出设备的优化在于选择指示标准和调试装置，常采用晶体管输出的方式，既令系统的反应速度得到保证，也可以优化电流频率。
3结语
就目前来看，我国的经济发展以及人们的日常生活都离不开煤炭资源，因此煤矿的开采工作需要进一步的完善。而优化电气自动化控制系统是不错的途径选择，只有创新系统的内部元件和工作原理，才能让其监控的作用更加显著。同时对PIC电气自动化控制的应用，不但加速了煤矿企业的发展，也让系统的运算和编程效率提升，所以，应优化系统内部构件，保证输出和输入电路的稳定性，并且以电路自身条件和运行环境相结合，确保电压始终正常，唯有如此，煤矿行业的发展才能趋于良性循环。
参考文献:
[1]王恒.关于煤矿电气自动化控制系统的优化设计[J].能源与节能，2015(5):106-107.
[2]李养明.煤矿电气自动化控制系统应用优化分析[J].山东煤炭科技，2015(7):105-106+108.
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