煤礦電氣自動(dòng)化控制系統設計分析論文
摘要：煤礦電氣自動(dòng)化系統主要是有硬件和軟件兩個(gè)部分組成，在對系統進(jìn)行設計的過(guò)程中，為提升系統的性能及其運行穩定性，可從硬件和軟件兩個(gè)方面著(zhù)手，對系統進(jìn)行優(yōu)化設計�；诖它c(diǎn)，本文首先對煤礦電氣自動(dòng)化系統的硬件優(yōu)化設計進(jìn)行分析，隨后對煤礦電氣自動(dòng)化控制系統軟件的優(yōu)化設計進(jìn)行論述。
【關(guān)鍵詞】煤礦；電氣自動(dòng)化；系統優(yōu)化設計
1煤礦電氣自動(dòng)化系統的硬件優(yōu)化設計
1.1電路優(yōu)化設計
1.1.1輸入電路的優(yōu)化設計方法煤礦供電系統受復雜生產(chǎn)環(huán)境的影響在運行中存在著(zhù)不穩定性，為了保證電氣自動(dòng)化控制系統安全運行，應在輸入電路部分安裝電源凈化元件，避免因電氣自動(dòng)化控制系統出現故障而影響煤礦生產(chǎn)運行的穩定性。在輸入電路設計中，可將電氣自動(dòng)化系統的輸入電源控制在24V，對電路載荷進(jìn)行適當調節，保護系統的穩定運行，避免短路問(wèn)題發(fā)生。由于PLC芯片在電路短路的情況下易受到損壞，導致系統運行故障，所以需優(yōu)化設計輸入電路，消除短路的影響。
1.1.2輸出電路的優(yōu)化設計方法電氣自動(dòng)化控制系統的輸出電路優(yōu)化要以滿(mǎn)足煤礦生產(chǎn)運行為前提進(jìn)行優(yōu)化，保證各類(lèi)型設備裝置能夠適應系統的高頻性動(dòng)作，如指示設備、調速設備等，使設備的響應速度不受影響，符合生產(chǎn)運行對各類(lèi)設備的功能要求。如，在水泵機房的電氣自動(dòng)化控制系統設計中，系統輸出頻率為每分鐘6次，可利用繼電器對輸出電路進(jìn)行優(yōu)化設計，以達到提高輸出電路抗干擾性能、簡(jiǎn)化電路構成的良好設計效果。但與此同時(shí)必須注意的是，如果電氣自動(dòng)化控制系統輸出感性負載，一旦系統面臨斷電情況，就會(huì )使系統產(chǎn)生浪涌電流，對系統芯片造成損壞，嚴重時(shí)會(huì )直接損毀芯片，造成系統運行故障。所以，在優(yōu)化設計電氣自動(dòng)化控制系統的輸出電路時(shí)，要有效控制浪涌的產(chǎn)生，保護芯片安全完整。為滿(mǎn)足這一要求，可在電氣自動(dòng)化控制系統的輸出電路盤(pán)上連接二極管，讓二極管吸收系統產(chǎn)生的涌浪電流，避免涌浪電流沖擊芯片。如果系統輸出頻率在每分鐘7-10次之間，也可利用繼電器優(yōu)化輸出電路設計，最好選擇固態(tài)繼電器以保證輸出電路運行的穩煤礦電氣自動(dòng)化控制系統設計及優(yōu)化文/蘇永生煤礦電氣自動(dòng)化系統主要是有硬件和軟件兩個(gè)部分組成，在對系統進(jìn)行設計的過(guò)程中，為提升系統的性能及其運行穩定性，可從硬件和軟件兩個(gè)方面著(zhù)手，對系統進(jìn)行優(yōu)化設計�；诖它c(diǎn)，本文首先對煤礦電氣自動(dòng)化系統的硬件優(yōu)化設計進(jìn)行分析，隨后對煤礦電氣自動(dòng)化控制系統軟件的優(yōu)化設計進(jìn)行論述。摘要定性，增強水泵房開(kāi)合動(dòng)作控制的靈活性。
1.2抗干擾優(yōu)化設計
煤礦電氣自動(dòng)化控制系統需在惡劣的環(huán)境下運行，強烈的脈沖會(huì )干擾系統芯片的正常工作，所以必須采取有效的抗干擾設計：在系統外部罩上金屬工作柜，將外殼與地面連接，以屏蔽電子脈沖的影響；分布電容是造成電網(wǎng)高頻干擾的主要原因，所以在系統設計時(shí)應充分考慮電網(wǎng)高頻的特點(diǎn)，優(yōu)化電路設計，安裝隔離變壓器，并將中性點(diǎn)經(jīng)電容連接于地面，以達到屏蔽脈沖的效果，滿(mǎn)足煤礦企業(yè)生產(chǎn)運行的需求；結合電氣自動(dòng)化控制系統優(yōu)化布線(xiàn)方案，用雙絞線(xiàn)對信號傳輸線(xiàn)進(jìn)行模擬，對電纜的電磁干擾進(jìn)行屏蔽。盡量分開(kāi)電動(dòng)力線(xiàn)路與弱電信號線(xiàn)，使兩者保持一定距離；優(yōu)化輸出電路設計，對電氣自動(dòng)化控制系統的輸出電路進(jìn)行調整，使其能夠吸收系統運行中產(chǎn)生的浪涌電流，避免涌浪電流對系統造成干擾；優(yōu)化輸入電路設計，在保證電氣自動(dòng)化控制系統正常運行的情況下，結合PLC供電電源的電壓取值范圍優(yōu)化電氣自動(dòng)化控制系統。一般情況下，煤礦企業(yè)的PLC供電電壓在85V-240V之間，其允許值變動(dòng)幅度較大。通過(guò)調整電路設計，能夠在滿(mǎn)足PLC供電電壓要求的前提下消除系統干擾。
2煤礦電氣自動(dòng)化控制系統軟件的優(yōu)化設計
對于煤礦電子自動(dòng)化控制系統而言，硬件是主體，而軟件則是核心，是所有功能得以實(shí)現的關(guān)鍵之所在，因此必須對軟件設計進(jìn)行優(yōu)化，從而確保系統的功能和作用得以最大限度地發(fā)揮。在進(jìn)行系統軟件優(yōu)化設計時(shí)，可將程序的結構及過(guò)程重點(diǎn)。
2.1程序結構優(yōu)化設計方法
在對系統的軟件程序結構進(jìn)行優(yōu)化設計時(shí)，應當以煤礦企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際作為立足點(diǎn)，換言之，要保證軟件程序的結構符合企業(yè)生產(chǎn)需要，同時(shí)，還要確保程序能夠按照生產(chǎn)任務(wù)的變化進(jìn)行調整和拓展。為使系統的軟件程序能夠及時(shí)進(jìn)行更新，可以采取模塊化的結構，對系統軟件程序進(jìn)行優(yōu)化設計。模塊化是目前較為流行的一種軟件設計方法，它將軟件劃分為若干個(gè)模塊，不同的模塊負責不同的功能，鑒于此，運用模塊化設計時(shí)，可結合煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)現場(chǎng)的實(shí)際情況，將與系統對應的控制目標細分為多個(gè)模塊，在所有子模塊全部完成之后，可利用模塊拼裝的方法，組成系統的軟件程序。在對自動(dòng)化控制系統的軟件進(jìn)行模塊化設計后，可使系統的調整變得敢更加方便和快捷，由此可以使系統與煤礦生產(chǎn)的契合度得到顯著(zhù)提升。
2.2程序過(guò)程優(yōu)化
對系統軟件程序進(jìn)行優(yōu)化設計時(shí)，可將優(yōu)化的重點(diǎn)放在I/O接口的分配上，因此，應當按照煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)現場(chǎng)的實(shí)際運行情況，設計與系統對應的I/O信號，并保證信號能夠根據具體需要進(jìn)行合理分配。通過(guò)這種方法對軟件程序進(jìn)行優(yōu)化設計之后，能夠使系統的維修工作效率獲得大幅度提升。不僅如此，在集中編號當中，還涵蓋了定時(shí)器與計數器，這使系統的軟件運行過(guò)程變得更加穩定。
2.3軟件調試
當軟件優(yōu)化設計完成后，可采用先分塊后組合、先單步后連續的方式對軟件進(jìn)行調試，其中逐塊調節時(shí)，可以使用單步調節的方法，并對各個(gè)寄存器及存儲器的運行狀態(tài)進(jìn)行觀(guān)察，以此來(lái)判斷其是否達到相關(guān)的使用要求，如果軟件程序并未達到要求，那么應當找出錯誤的原因，對程序進(jìn)行更正；每完成1個(gè)模塊，便可與上個(gè)模塊組合到一起，在基礎上進(jìn)行全面調節，看是否能夠達到預期中的設計要求。
3結論
綜上所述，電氣自動(dòng)化控制系統是煤礦較為重要的系統之一，在確保井下生產(chǎn)作業(yè)安全性方面具有不可替代的作用。系統的設計合理與否，直接關(guān)系其自身功能的發(fā)揮。為此，在對設計人員在對系統進(jìn)行設計的過(guò)程中，應當從硬件和軟件兩個(gè)方面，對系統進(jìn)行優(yōu)化設計，以此來(lái)提升系統的整體性能。
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