单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用分析

单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用分析

                                  ,曹栋栋

陕煤集团神南产业发展有限公司     陕西  榆林   719300

摘要：随着科技的不断发展，在煤矿生产中自动化与智能化程度也越来越高，这对于提升煤矿工作效率，控制生产成本起到了非常重要的作用。而在电气自动化控制技术中，单片机发挥着非常重要的作用。基于此，本文将重点探讨和总结单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用，希望能够帮助煤矿行业更好的发挥单片机的作用，为创造更大的价值。

关键词：单片机；煤矿；自动化

引言：

　　随着科技的不断发展，煤矿生产中的自动化程度不断提升，特别是在电气技术、信息技术发展的支持下，更进一步提升了煤矿的自动化控制能力。单片机的应用，对于更好的实现煤矿电气自动化控制起到了非常重要的作用。充分了解其应用领域以及应用价值，对于更好的发挥单片机的作用有重要意义。

　　1单片机与煤矿电气自动化控制技术

单片机事实上就是一种微型计算机控制系统，主要由三部分组成。一是运算器，其主要功能就是实施算术运算，从而完成相应的逻辑运算；二是控制器，其主要功能是发出控制信号，从而实现对目标设备的控制；三是寄存器，其主要功能是用于实现数据交换。单片机的基本原理就是通过将检测得到的信号，传输至中央处理器，然后对其实施相应的数据处理，最后将处理结果输出实现对目标设备的控制[1]。

单片机的应用，对提升工业化水平起到了关键作用。对于煤矿生产来说，单片机应用于电气自动化控制技术中，能够很大程度的改善传统设备的诸多诸多问题，对提高煤矿生产效率，提升生产安全性都发挥了重要作用。特别是利用单片机的通信功能和数据采集分析功能，不但能够构建信息交互平台，而且还能够实现对数据的自动处理，再结合其他相关技术，就能够最大程度的对生产系统展开实施精准监控，从而达到排除故障、降低消耗、提升效率的效果。

单片机应用于煤矿生产中，必须要充分考虑煤矿实际的环境，这也是在煤矿电器控制中充分发挥单片机作用的基础。就当前实际情况来看，PIC系列单片机，是煤矿电控中应用范围最广的类型。这一系列的单片机，有着非常优越的防漏电、防水性能，而且还又较好的抗干扰、降能耗效果，这些性能对于煤矿应用都非常重要。

2单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用

随着单片机的不断发展，其应用领域和范围也越来越广。在煤矿电器自动化控制方面，单片机最广泛的应用主要包括了以下方面。

2.1 漏电保护

对于煤矿生产来说，漏电保护是非常重要的安全保护措施，对于保障井下安全有非常重要的意义。传统的漏电保护，是通过分立元件来达到这一目的的。这也使得控制过程中的可靠性难以得到完全保证。而将单片机应用于漏电保护中，借助于其强大的通信能力和逻辑运算能力，不但能够让漏电检测的自动化程度水平得到极大的提升，更重要的是能够极高的提升其精准度和可靠性，从而使得保护水平得到极大的提升。而且单片机应用于漏电保护，也能够因为检测精度的提升，使得因为漏电而导致的停电范围得到最大程度的控制[2]。

2.2 风电闭锁

煤矿的风电闭锁装置，主要包括了两大部分，一是信号输入电路，二是信号采集处理电路，这部分同样是由两部分构成的，分别是整流电路与比较电路。在煤矿生产过程中，风机发挥着不可替代的作用，其功能就是要为井下持续不断的输气，这样才能够保障工作人员安全。所以在开采过程中，务必要确保井下风压、风速等重要指标。在此过程中，一般都要采用大电流驱动电机，这样才能够使风量保持在较高的水平。在风电闭锁中接入单片机，则能够对风流量等相关数据实现快速获取和间接调整。与别的调节装置相比，单片机能够让风电闭锁控制精度得到极大的提高，这样一来系统可靠性也得到了保障。同时，对于单片机在瓦斯电闭锁中同样有着不可替代的优势。在单片机控制下，一旦瓦斯超标，则能够迅速切断电源，从而使瓦斯浓度得到及时有效的控制，防止出现瓦斯事故；而当瓦斯浓度回复到控制标准以下后，再自动转为送电模式，不管使控制效率还是可靠性都更有保障。这对于煤矿安全生产都有非常重要的作用。

2.3 安全监控

煤矿生产具有一定的安全隐患，安全生产使管理中的重中之重。随着电气自动化控制技术水平的不断提高，在煤矿井下安全管理中发挥的作用也越来越突出。而单片机的应用，则使得井下安全监控水平得到了极大的提升。要想有效保障煤矿生产安全，就必须要确保各种设备处于良好状态，对于存在问题的设备必须要及时维修更换，这就需要做好设备监测。另外煤矿生产所出的井下环境，是一个非常复杂的环境，存在着较多的风险因素。特别使生产中的一些有毒气体，难以被有效发现，然而却会对生产人员造成严重伤害，所以这就需要做好井下环境监测和优化，一旦某些指标超出正常范围，必须对其实施针对性处理。单片机应用于安全监控中，无论是设备检测还是环境检测，都能够发挥很好的作用。对于相关设备，单片机能够通过相关设备表现出的状态、参数，从而判断设备的状态是否存在异常，并提醒维修人员对设备进行处理，以保证设备运行状态正常。对于环境，单片机同样能够借助传感器及时发现环境中存在的危险因素，特别是有毒气体，从而发出警报，以提醒作业人员实施防护，并且启动相应的系统化应对措施。所以说，单片机的应用，是煤矿安全监控水平有质的提升。

2.4 调度改造

当前，电气自动化控制技术在煤矿生产调度中的应用已经非常常见，而单片机在其中的应用，同样发挥了重要作用，其主要体现在两方面，一是电动机调度，二是滚筒采煤机调度。首先，就电动机调度来说，这是一项功能较为复杂的工作，包括了电机车定位、信号灯指示等等，所以整个控制系统非常庞大。通过合理使用单片机，能够结合实际工作需求对其实现编程控制，这样一来，控制装置不仅从体积上答复缩小，而且其功能性更具针对性，并且还能够给予需求变化实施调整，灵活性也更具优势。其次，就滚筒采煤机调度来说，需要基于煤层厚度来对采煤机实施相应的调整，而这样的操作依靠人工作业是非常困难的，这种情况下对采煤机来说非常容易导致其损坏。而通过单片机的应用，能够对采煤机驱动电机的相关参数展开监控，比如监控其定子电流，从而对其负荷水平做出判断。这样一来，一旦单片机监测到采煤机负荷超标，则可以发出调整采煤机高度的控制信号，从而实现智能化调整[3]。

2.5 电气节能

煤矿生产中需要耗费较大的电能，而且对于线路布设也有较高的要求，所以煤矿供电系统非常重要。如果供电系统存在着设置问题，不但可能会对设备造成负面影响，造成设备寿命受损，而且也可能造成能耗过大，造成成本浪费，此外也可能导致一定的安全隐患。而将单片机应用于供电系统中，能够很好的解决上述的各种问题。单片机系统具有很强的稳定性，凭借其强大的控制监控能力，可以使供电系统中的电流、电压处于相对稳定的状态。这样既能保护设备，同时又能够实现电气节能效果，从而降低生产成本。

3小结

总的来说，在煤矿电气自动化控制中，单片机能够发挥非常突出的作用，从而为煤矿创造更好的效益。在应用过程中，还需要结合煤矿实际情况和需求，将其应用在合适的地方，才能够更突出其应用价值。

参考文献：

[1]王素玲. 单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用研究[J]. 内燃机与配件,2020(14):215-216.

[2]刘国联. 单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用研究[J]. 科技创新导报,2020,17(19):103-105.

[3]刘强. 论单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用[J]. 中国石油和化工标准与质量,2019,39(17):207-208.