樊艳君
海南省技师学院,海南省 澄迈县571924
摘要：单片机是一种新型的现代化技术产品,在编程和逻辑运算方面有着很大的应用优势。本文首先针对单片机进行分析,然后分析了单片机在煤矿电气自动化控制技术中的主要应用,希望通过本文的分析能够有效促进我国煤矿电气自动化控制水平的提高,促进煤矿企业不断发展。
关键词：单片机；煤矿电气自动化；控制；应用；分析
1导言
煤矿电气自动化控制技术目的是为了实现煤矿各个生产环节，各个生产步骤的自动化，而在其中，以电气控制系统为核心，各类电动机运作为框架进行调控。在计算机技术的广泛运用下，大多的煤矿企业都实现了用计算机技术对整个生产过程进行调节。
2单片机的基本结构及应用原理
单片机主要由运算器，控制器，累存器三部分构成。其中运算器包括由运算部件——算术逻辑单元、累加器和寄存器等几部分组成。主要功能是执行算术运算，进行逻辑运算和逻辑测试，由控制器发出的控制信号来进行指挥调控。控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作控制器等组成，功能是对整个的计算机系统进行指挥操作。寄存器主要有累加器，数据寄存器，指令寄存器，程序寄存器，地址寄存器等组成，主要功能是交换信息。应用原理是将检测到的信息输入到中央处理器进行数据信息的处理，再由电脑处理显示在显示器上。
3单片机与煤矿电气自动化控制技术
随着现代计算机技术的高速发展，单片机也获得了极大的提升，单片机是一种微型的计算机控制系统。该系统通过中央处理器进行作业，同时和计时器、定时器以及储存器等共同开展工作，有效连接输入和输出两端，形成微型的电路集成芯片。伴随单片机技术的高速发展与推广应用，目前在工业生产中发挥了巨大的作用，并大大提升了工业生产的自动化与智能化水平。进入新时代以来，煤矿生产面临的环境也发生了很大变化，信息化与网络化技术得到了普及应用，在煤矿电气自动化发展过程中新技术的应用越来越普遍，特别是单片机的应用，使过去陈旧设备存在的不足得到了有效克服。而且在采煤过程当中，利用单片机具有的通信功能以及漏电闭锁功能，对信息数据进行多方面采集与传输，构建自动化交互平台，对于数据能够进行自动化处理，同时还能和相关微电子技术充分结合，能够全面的禁行区域监控，对故障展开精准性的排查，避免过多的能源消耗，使电气设备智能化以及自动化水平获得了极大的提升。
4单片机在煤矿电气自动化控制技术中的有效应用
4.1在煤矿监控中的有效应用
煤矿生产过程中,将单片机和煤矿生产中的信息管理技术进行结合,这样就可以对煤矿生产环境在中所产生的瓦斯浓度、有毒气体浓度以及矿井中的温度、湿度和空气密度等信息进行监控,从而改善和优化煤矿生产环境。如果矿井中这些数据指标超出了正常范围,就会自动接通报警系统,进而系统会自动采取断电措施,停止一切工作,保护工作人员的人身安全,同时还可以将这些有关矿井环境的数据信息上传到管理控制中系统中。单片机的体积非常小,并且生产成本低,因此在煤矿生产中的应用非常广,尤其是在一些环境复杂、地方狭小的煤矿巷道中应用的最为广泛,可以对实际的煤矿生产环境和生产工作进行监控。通过对单片机的应用,可以使工作人员对煤矿生产的实际情况进行监控,从而获得更多的有关煤矿生产的各项数据信息,为工作人员开展煤矿生产工作提供可靠的数据支持。
4.2单片机在漏电保护中的应用
煤矿井下工作中会用到很多的电气设备,如果使用不当就会造成漏电问题,不仅影响煤矿井下开采工作的顺利进行,还会对工作人员的人身安全造成影响。现在煤矿井下供电保护措施主要采用的是低压漏电保护系统,以免工作人员在工作的过程中发生触电事故。
漏电保护系统的工作原理是将绝缘电阻控制在一定的范围之内,保证继电器的正常运行,但是因为漏电保护系统是由不同的分立元件构成的,所以不能有效保证漏电保护系统运行的稳定性和可靠性。为了有效解决这一问题可以在漏电保护系统中合理运用单片机,使得漏电保护系统具有击落判断的功能,在合闸的时候能够有效保证捡漏通路闭锁。另外也可以将单片机与零序电流方向进行结合,一旦零序电流检测绝缘后就可以充分发挥单片机的判断功能和运算功能,从而在不影响电阻值的情况下对停电范围进行缩小和控制。
4.3单片机在通风系统中的有效应用
在煤矿生产工作中,通风机是运用比较多的一种机电设备,煤矿井下工作由于是在地下,因此会有工期不流通的问题,采用通风机可以使井下空气进行流通,优化井下工作环境,保证井下工作人员的安全。现在煤矿井下工作难度不断增加、井下煤矿挖掘的深度也在不断增加,导致井下空气受污染严重,不利于工作人员有效开展工作,因此需要加大通风机的功率,提升通风效果。这时就可以在通风机系统中使用单片机,利用单片机对矿井下的实际情况进行监控,收集有关空气浓度等各项数据信息,并根据矿井的实际掘进进度来对各项数据进行运算,从而对通风机的风量进行调整,使其保持在合理的范围之内,以免煤矿井下工作因为空气不流通和通风滞后造成井下空气污染严重,从而引发更为严重的安全隐患。
4.4单片机在提升机械系统中的应用
提升机械系统是煤矿井下工作中的重要构成部分,主要承担着运输煤炭物资以及保证工作人员出入矿井安全的设备,以往用的提升系统机械系统主要是采用金属电阻来对电动机的转速进行控制,从而对提升机的提升速度进行控制,但是这种方法具有很大的缺陷,会极易出现电量消耗过度和机械反应迟钝的问题,不利于提升工作的正常开展,更严重的还会造成井下工作安全隐患。为了有效解决这一问题,可以在提升机械系统中运用单片机对提升机械系统进行数字化的控制,具体使用方法是,在运用单片机的条件下对变频防爆机进行编程,在此基础上对四象限变频调速系统进行控制,保证工作人员可以灵活操控提升机械系统。
4.5电气节能
交流电是煤矿生产过程中常用的一种共建类型，保证煤矿采煤效率的关键。然而，煤矿生产实际对交流电的消耗非常大，而且布设起来也非常的复杂，具有很大的安全隐患，这些极大地增加了安全事故发生几率。如出现设置电流错误后，供电系统则难以正常工作，还会影响电气设备的正常寿命，引发巨大的经济损失。为了有效控制这些事故的发生，将单片机引入其中发挥着非常重要的作用，单片机系统非常的稳定与安全，能够更好的确保电流电压的稳定性，促进煤矿开采工作的顺利进行，减少和控制能源消耗，对电气设备也有重要的保护作用，能够有效延长其使用寿命，减少电能消耗，保证煤矿安全生产。
5结论
总之，随着当前经济的高速发展，单片机在煤矿电气自动化控制技术中起着至关重要的作用，不仅提高了煤矿的生产效率，同时保证了煤矿的安全生产，随着该项技术的不断完善与提升，煤矿生产智能化水平也越来越高。在煤矿生产过程中，各个环节的应用将更加普遍，成为煤矿生产的中坚力量。使当前煤矿资源紧张局势得到了有效缓解，不仅提高了煤矿生产系统的信息化与自动化的水平，也推动了煤矿企业持续健康的发展。
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