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社会经济发展速度的不断加快以及现代高新技术的不断开发，煤矿电气控制系统中也开始引用自动化技术及设备，下面是小编搜集的一篇相关论文范文，供大家阅读查看。

随着社会经济的快速发展，现代化的煤矿生产一直追求着更高的效率与安全性，这就需要大量的数字化数据与相应的控制装置。例如：矿井水泵的开合控制、针对通风状态的测量以及针对瓦斯含量的检测等。由于以PLC为基础的嵌入式系统可良好地适应多种严酷的作业条件要求，当前该技术已经成为电气控制系统实现自动化运行的重要方法，具有显着的高效性与便捷性。为了减少煤矿电气自动化控制系统的建设成本，加强控制系统的稳定性及实现更多功能，在建设煤矿电气自动化 比如相对的潮湿、温度、光强度和光质量都对植物的生长和发展有着密切的影响。而在这些因素中，光质量则直接影响植物干的生长，侧分枝，叶扩展和色素的沉积等主要的生长指标。而这些光质量的集成 控制系统时，如何科学地进行优化设计应当是一个十分重要的问题。

1 煤矿电气自动化控制系统中的设备选型的优化

目前市场中的PLC产品的种类与数量都非常多，按厂商进行分类，有西门子、欧姆龙、LG及三菱、研华、富士、松下、研祥、通用电气、合力时等等。设备品牌、型号的差别对系统优化设计方案的制定具有直接影响。因此，在实际工作中进行设备选型时应从以下几方面进行考虑： 配网自动化系统的设备和辅助设备一定要注意可靠性，认真选择。

1.1 以系统规模为依据选择设备。控制系统自身的规模直接受煤矿生产实际情况的影响，进而决定了系统设计的规模及优化过程中所选择的PLC设备。以西门子设备为 人机界面：最简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。 例，若仅仅需要针对瓦斯含量进行检测与控制，可选择西门子S7-100等小型PLC.当系统控制内容需要对矿井水位情况进行监测，并将其作为水泵机房运行依据，应选择中等规模且具有闭环控制、复杂逻辑控制的PLC系统，所以应当选择西门子S7-300等PLC.当控制系统需要实现对井下作业人员的工作及安 在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称ProgrammableController（PC）。 全、瓦斯浓度等指标进行监控，就应当选择则具备数据通信、智能检测以及控制的大型PLC系统，此时可选择西门子S7-400型号。

1.2 I/O点设置数量及选择类型的确定。以控制系统运行过程中所要实现的具体功能及控制对象的实际情况为依据，对设备的输入、输出点的设置数量及类型进行选择。对系统软、硬件余量进行确定时应以系统控制的总体容量为依据，确保容量充分利用且坚持节约原则。此外，控制系统中电气设备类型的选择及其输出功率、频率的确定应以煤矿作业中供电实际需求为参考，输出端包括继电器、晶体管以及品闸管等。

1.3 合理、科学编程工具的确定。当前应用范围较广的控制系统中，通常以手持编程器、PLC软件包以及图形编程器作为主要的编程工具。其中手持编程器较多针对于微型、小规模的PLC编程，且运行效率有限;利用图形编程器进行编程时通常采取梯形图，主要用于中型PLC编程。计算机加PLC软件包编程一般用于大型 PLC系统编程，其效率最高。然而这种方式的成本较高，且不利于现场调试。因此，为了加强煤矿电气自动化控制系统的运行效率，应以控制系统实际情况为导向合理、科学地选择编程工具。

2 煤矿电气自动化控制系统中整体构架的优化

2.1 硬件方面

2.1.1 输入电路的优化设计。在针对输入电路进行设计优化时，虽然PLC的供电电源通常具有宽幅适用性，处于AC85V~240V.然而，由于井下作业环境及条件较为艰苦且会对电气供电系统的可靠性、稳定性造成不利影响。通过将电源净化元件(电源滤波器、隔离变压器等)设置在输入电路中可以发挥抗干扰的作用，且对保障控制系统的整体稳定性、可靠性及安全性具有很大作用。利用具有双隔离技术的隔离变压器，可以实现利用初级电气中性点让电路变压器初级、次级线圈屏蔽层接地，进而实现降低电流脉冲干扰的目的。此外，以DC 24V作为PLC的输入电源并按照其容量调整负载，并进行全面的防短路操作。这样有助于加强煤矿整体的电气自动化控制系统的稳定性。

2.1.2 输出电路的优化设计。在针对输出电路进行设计优化时，应当按照煤矿生产的具体要求需求，针对各类调速装置等电路进行优化。由于晶体管具有高频高效的优势，能够有效加快响应速度，因此，应将其作为主要考虑对象。如，电气系统在对水泵机房进行控制时，要求PLC系统应达到>6次/分钟的输出效率，因此继电器更加适合，不仅可保证简化电路，同时也具备较强的抗干扰及负载能力。当电路切断时，电路中浪涌电流可能会对PLC输出带电磁线圈等造成影响，从而导致其芯片被损坏。因此，应以续流二极管并接电路盘的方式实现吸收浪涌电流、保护芯片的作用。

2.2 软件方面

2.2.1 优化结构。优化系统软件结构的过程中主要包括模块化、程序化两种优化方式。煤矿作业实际情况直接影响着软件程序的调整与设计，因此，模块化方式更加有助于后期进行功能拓展。首先需要把控制系统的控制目标划分为有着不同子任务的模块，再分别进行调试，最后组合形成完整的系统。模块化的结构设计，可更加便捷地进行后期修改。

2.2.2 优化程序。优化程序的重点在于优化I/O的分配。应坚持“按需分配”的基本原则并结合控制系统的要求，以集中化形式对输入、输出信号进行编制，达到优化系统及提高运行效率的目的。同时，应统一对系统中的定时器、计数器进行编号，以加强控制系统的稳定性。在系统程序中大量使用的中间标志位与内部继电器也需要统一编号后在分配地址，然后需要列出I/O分配表、中间标志位以及内部继电器分配表。

ABB Freelance 2000 P 37211-4-0338701 DCP 10 P 37211-4-0338 701
Siemens 6ES7 144-1GB31-0XB0 simatic 6ES7144-1GB31-0XB0 E-Stand:01
Siemens 6SE9514-0DA40 Micromaster 6SE9 514-0DA40
Danfoss VLT HVAC UNIDAD FC-320P5K5T5E20H2XXXXXXSXXXXAXBXCXXXXDX 131B0102 5,5KW
Moby 6GT2002-0FA10 Siemens
Siemens 1FK7 022-5AK71-1DA0 Phase Servo motor 1FK7022-5AK71-1DA0
KEYENCE IG-1000 LASER CAPTEUR NEUF FBF410026 2361000 IG1000
Landis & Staefa RVA47.320 RVA 47.320
Junkers Bosch Taux De Change Tuyau De Gaz 87107354210
SIEMENS 6ES7 132-4BB00-0AB0 simatic 6ES7132-4BB00-0AB0
Siemens 6GK1411-5AB00 // 6GK1 411-5AB00
Siemens 6ES5 405-7AB21 6ES5405-7AB21
Siemens 136278 Broedje QAA75.611/100 QAA 75.611 /100
ABB 07KT94 GJR5252100R3261 L0055965 07 KT 94
Siemens 6DM7020-0NA07-0 6DM7 020-0NA07-0
Junkers 7719002956 FW 500 Heating controller FW500
Landis & Gyr RVP45.500 Régulateur de chauffe RVP 45.500
Siemens 6GK5204-2BC10-2AA3 6GK5 204-2BC10-2AA3
Siemens 6GK1411-5AA00 6GK1 411-5AA00 soporte E: 02
B&R AUTOMATIZACI?N PC 5PC600.SX01-00 REV. G0
Siemens 6ES5 945-7UA13 Central processor unit E-Stand:02 6ES5945-7UA13
SIEMENS 6ES7 417-4XL00-0AB0 Simatic 6ES7417-4XL00-0AB0 E-Stand: 03
Siemens Micromaster Simovert 6SE3011-5BA00 in:230V, 47-63Hz, Motor:0.33HP 0.25kw
Honeywell Centra ML7420A6017 24V
Fuji Electric FRN0.4E1S-7 Inverter
Justus SVS SPH chaudière re géré
Siemens 6FR2490-0AH12 simatic 6FR2 490-0AH12 SIROTEC ACR-GRT-FHG KUKA
Sick VSPI-1D111 Art.No. 1044038
Siemens SKC 32.61 Mise en route SKC 32 Servomoteur SKC32
Schleicher Typ LCT05/F (E) No. 35513287 431 049
UNITRONICS VISION280 V280-18-B20B V28018B20B
Siemens Simadyn D 6DD1645-0AC0 EP21 Processeur de signal
SIEMENS SIMOREG DC Master 6RA7018-6DV62-0-Z 400V 25A 6RA7 018-6DV62-0-Z
Siemens 6AV6618-7DD01-1AB0 6AV6618-7DD01-1AB0
Siemens Landis Staefa SQL 85.00 SQL85.00
Siemens SAX 81.03Y Mise en route SAX81. 03Y SAX 81 SAX81
SIEMENS 6ES7 314-1AF11-0AB0 soporte E:01 6ES7314-1AF11-0AB0
SIEMENS 3VT9225-6AC00 3VT9 225-6AC00
Schneider Automazione TSXASZ401 TSX Micro
EATON XC-CPU101-C256K-8DI-6DO
Vaillant VRT370 VRC 370 VRT 370
Siemens SICAM Digitale IN 6MD1010-0BA20 P Stand 01
Siemens Midimaster 6SE3 122-4DG40 Vector 11kw Fréquence 6SE3122-4DG40
Siemens Simatic PC IL77 IL 77 6AG7102-0AA00-1AC0 6AG7 102-0AA00-1AC0
Heizungsregler Sauter M100 EQJW50 F021
Siemens 6ES7646-1DC20-0GC0 SIMATC PC FI 15 VGA 6ES7 646-1DC20-0GC0
Siemens 6GK5201-3BH00-2BA3 6GK5 201-3BH00-2BA3
Landis & Gyr QAE21 Sensor de inmersión QAE 21
Woehrle 12" Pannello di controllo monitor CB-12TC-SN CB12TCSN1105320
Centra HCM100 Honeywell HCM 100
Mitsubishi Freqrol-U100 FR-U120S-NO.4K-EC 0.4kW 2.4A Frequenzumrichter
SIEMENS 6ES7317-2EK13-0AB0 E-Stand:04 6ES7 317-2EK13-0AB0
B&R Power Pannello di prodotti 4C2200.01-510 + 4D1165.00-490
Siemens 6FC5012-0CA01-0AA0 Sinumerik interfaces. L2/DP E-Stand:C
ABB RLM01 3BDZ000398R1 Redundancia de Link Módulo RLM 01 ML1530
Siemens 3RW3 346-0EC34 AC Semi-conducteur Moteur Démarreur 3RW3346-0EC34
B&R X20BT9100
Landis & Gyr RVP 54.100/113 RVP 54.100 /113
Mitsubishi FX-64MT-ESS Programmanle Contr?leur FX-64MT
Siemens S5 6ES5 521-8MA21 6ES5521-8MA21
Siemens 6SE9221-0BC40 Micromaster 6SE9 221-0BC40 2,2KW Fréquence
Pepperl + Renard partie n ° 116499 Encodeur
SIEMENS 6ES7 193-4CB10-0AA0 simatic 6ES7193-4CB10-0AA0
Siemens 6ES5 930-7AA12 S5 6ES5930-7AA12
Siemens 6GK5201-3JR00-2BA6 6GK5 201-3JR00-2BA6 FS:004
WIELAND SNO 2002-17 Sicherheitsschaltgeraet DC 24V R1. 188.0230.3 Pilz
Sarel Typ 17561
Siemens Midimaster 6SE3 122-4DG40 Vector 11kw Fréquence 6SE3122-4DG40
SPS SAIA BURGESS PCD2.M120 P10AAGT000001CH
Siemens Simatic Assemblaggio orologi 6FL9010-1AA11
SIEMENS 6GK7 443-5DX02-0XE0 simatic 6GK7443-5DX02-0XE0
Touch Panel SEW type: DOP11A-30 Part No: 8248036
Honeywell Heating controller SDC3-10WM
SIEMENS 6ES7 441-2AA01-0AE0 simatic 6ES7441-2AA01-0AE0
Siemens Protezione 3TF44 3TF4422-0AM0
Junkers Printed circuit board 87483001440 AGUE E.g.R18 24#2KE 8 748 300 144 0
Siemens 6ES5262-8MB13 Simatic S5 Closed Loop Controller 6ES5 262-8MB13 IP262
Bosch Rexroth SPS CL500 No. 1070080132-104 COM-E
KEYENCE KV-40T
Siemens S5 6ES5 921-7UB11 Stand: 03 6ES5921-7UB11
Siemens 6GT2602-0AB00 Moby D SLG D12S 6GT2 602-0AB00
Siemens Automatic burner LMV52.200B2
Centra ZG53 Centra thermal ZG 53
Siemens 1FK7032-5AK71-1LG3 Servomoteur 1FK7032-5AK71-1LG3
Vaillant VRT 390 VRT390 300641
Landis & Steafa RWI65.02 Régulateur de chauffe RWI 65.02
Siemens 7MF 4433-1CA02-1AB6 Trasduttore di misura per Pressione differenziale
Siemens 6ES7 214-1AC01-0XB0 CPU 214 6ES7214-1AC01-0XB0
Festo Controlador de motor CMMS-ST-C8-7 Mat N? 547454 HW 1.3 SW 1.3.0.1.7
SICK DT500-A111S02 1042561
SIEMENS 6ES7 360-3AA01-0AA0 simatic 6ES7360-3AA01-0AA0
Siemens 3RT1-044-1BB44 Sirius Contactor
ALLEN BRADLEY 140093 CONTROL BOARD
Siemens Simatic S7 6ES7 338-4BC01-0AB0 6ES7338-4BC01-0AB0 E: 02
B&R X20BT9100
SICK SFM60-HZZ0-S03 Neuf Neuf Codeur 1050356
Sick Diffuser les détecteurs photoélectriques WT18-3P410 1025889
Raychem HAWAT-ECO 875270000 HAWAT éco
Siemens SAL31. 00 M 10/VI Actuator SAL 31 Servo motor SAL 31.00T 10 /VI
BOSCH Unité de commande manuelle PHG 2000 mit trois étapes
Vaillant 130315 Leiterplatte 13-0315
SICK 1015993 KT5G-2P1111 + ANSCHLUSSKABEL
SIEMENS 6ES7138-4CF41-0AB0 simatic 6ES7 138-4CF41-0AB0
ALLEN BRADLEY 150-A24NB-8B4 SER. A SMC-2
Siemens 6GK7343-1GX11-0XE0 6GK7 343-1GX11-0XE0 E-Stand:01
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Siemens 6BK1000-4RW02-0XX0 BOX PC 500 6BK1000-4RW02-0XX0
Junkers FR50 Heating controller FR 50
Siemens 6DS1403-8AA 6DS1 403-8AA
Siemens S5 6ES5 947-3UA21 6ES5947-3UA21
Honeywell Régulateur de chauffe SDC3-40WM
UniOP eTOP40B-DC50 Panel
Siemens Landis & Staefa RVA 33.121 /109 RVA33. 121 /109
Siemens 6DS1402-8BA // 6DS1 402-8BA Telepatherm
Siemens Micromaster 9615-8DD50ZC87 Frequency converter for Ac motor
Módulo de bus profi Siemens CP 5480-DP Master 6GK1548-0DA10 E5 6GK1 548-0DA10
Siemens Landis & Steafa PRV 2.128 Heating controller PRV2.128
Honeywell Centra ML7420A6017 24V
Siemens S5 6ES5 947-3UA21 6ES5947-3UA21
Siemens 6DS1717-8CC 6DS1 717-8CC
Siemens S7 Siwarex M 7MH4553-1AA41 7MH4 553-1AA41 Weighting Module E-Stand:02
Siemens 6ES7212-1BB23-0XB8 E-Stand:09 6ES7 212-1BB23-0XB8
Sarel Typ 17502 110-250V /20W
Siemens Teleperm M 6DS1703-8AB 6DS1 703-8AB E:Livello-1
Siemens 6SL3055-0AA00-5BA3 FS: G 6SL3 055-0AA00-5BA3
Lust Frequency converter CDA32.006.C1.4 B0.H08.BR Material No 3089828
Siemens 6ES7 467-5GJ02-0AB0 simatic 6ES7467-5GJ02-0AB0 E-Stand:03 V3.1.0
Vaillant VRT370 VRC 370 VRT 370
Siemens Simatic TP 27 Couleur écran tactile 6AV3627-1QK00-2AX0 6AV3