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單片機(jī)在銅礦電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用論文
摘要：銅礦是我國(guó)重要的戰(zhàn)略能源，隨著科技發(fā)展及工業(yè)生產(chǎn)水平的不斷提高，對(duì)銅礦生產(chǎn)的自動(dòng)化程度提出了更高要求，這使單片機(jī)在銅礦電氣自動(dòng)化控制技術(shù)有了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本文手段簡(jiǎn)述了單片機(jī)及其優(yōu)點(diǎn)、基本結(jié)構(gòu)和工作原理，然后從銅礦開采、供電監(jiān)測(cè)、排水自動(dòng)化控制、通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)控、漏電保護(hù)等、電源自動(dòng)化控制等多個(gè)方面具體論述了其在銅礦電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中的應(yīng)用，充分發(fā)揮單片機(jī)作用。
關(guān)鍵詞：銅礦生產(chǎn)；電氣自動(dòng)化控制適；單片機(jī)；漏電保護(hù)；電源自動(dòng)化控制
中圖分類號(hào)：TP273.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-0038（2015）51-0190-02
進(jìn)入21世紀(jì)后，科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)各行業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平顯著提高，很多產(chǎn)業(yè)都使用了技術(shù)含量較高的設(shè)備，單片機(jī)就是其中的典型代表。在銅礦生產(chǎn)中，由于生產(chǎn)工作的迫切需求，單片機(jī)廣泛應(yīng)用于電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中，不僅有效提高了銅礦開采工作效率，減少了能源消耗和銅礦資源浪費(fèi)，還降低了對(duì)周圍環(huán)境的破壞，產(chǎn)生了一定的環(huán)保效果，促使我國(guó)銅礦開采水平有了明顯提升。鑒于單片機(jī)在銅礦電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中應(yīng)用產(chǎn)生的巨大作用，應(yīng)進(jìn)一步對(duì)此展開深入研究，不斷完善單片機(jī)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，開創(chuàng)我國(guó)銅礦電氣自動(dòng)化控制工作的新局面。
1單片機(jī)及其運(yùn)行原理、主要功能
1.1單片機(jī)
單片機(jī)，是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等集成到一塊硅片上，構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型的控制機(jī)械。由于采用集成技術(shù)、信息技術(shù)等多種現(xiàn)代化技術(shù)，具備體積小、功能強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，在銅礦電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中有著廣泛應(yīng)用。
1.2基本結(jié)構(gòu)
單片機(jī)一般由存儲(chǔ)器模塊、電源模塊、通信模塊、漏電閉鎖模塊四部分構(gòu)成，中心內(nèi)部系統(tǒng)處理器、主要控制器是單片機(jī)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分。單片機(jī)內(nèi)通過單一總線連接各部分，采用多通道數(shù)據(jù)傳輸模式。其在銅礦電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中的應(yīng)用，主要起到實(shí)時(shí)監(jiān)控和保護(hù)作用。
1.3工作原理
在運(yùn)行過程中，先將檢測(cè)到的電信號(hào)處理后轉(zhuǎn)換成為電壓信號(hào)，然后再放大成為0.5V電壓信號(hào)，傳至CPU。之后，經(jīng)由CPU轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過電腦數(shù)據(jù)分析、處理后，發(fā)送給電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用平臺(tái)上，在顯示器上顯示出來(lái)。
2單片機(jī)在銅礦電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中的應(yīng)用分析
2.1銅礦開采
在銅礦開采工作體系中運(yùn)用單片機(jī)，暢通了銅礦調(diào)度中心和采銅現(xiàn)場(chǎng)之間的信息溝通渠道，使采銅現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息能即時(shí)、順利的傳送到調(diào)度中心，方便調(diào)度中心對(duì)采銅現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。在遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理過程中，單片機(jī)為銅礦開采提供了一個(gè)合理有效的監(jiān)控體系，這一體系可進(jìn)行語(yǔ)音通訊、緊急停止、故障報(bào)警等操作，控制刮板機(jī)、破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)的自動(dòng)順序的啟停操作。此外，還能夠進(jìn)行井下監(jiān)測(cè)，勘查銅礦井，及時(shí)發(fā)現(xiàn)礦井氣體中含有的危險(xiǎn)成分，防止出現(xiàn)爆炸等嚴(yán)重事故，使銅礦開采工作更安全、自動(dòng)化程度更高。
2.2供電監(jiān)測(cè)
銅礦開采實(shí)行的是機(jī)械化作業(yè)，供電持續(xù)、穩(wěn)定是工作順利展開的關(guān)鍵。在銅礦開采中，由于工作性質(zhì)和工作環(huán)境的影響，一次小的停電斷電都有可能釀成大的事故，所以要保證產(chǎn)區(qū)各變電所、配電室供電安全。為滿足這樣的供電需求，把單片機(jī)應(yīng)用于供電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，以提高供電監(jiān)測(cè)管理的可靠性、安全性。在供電監(jiān)測(cè)中，通過單片機(jī)監(jiān)測(cè)、采集各變電所、配電室內(nèi)的電壓、電流、功率、斷電器的分合狀態(tài)和故障信息等數(shù)據(jù)，然后傳回調(diào)度中心的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的顯示器上，工作人員根據(jù)這些數(shù)據(jù)不必進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)就可以完成各個(gè)開關(guān)的分合閘控制、參數(shù)修改等工作，顯著提高工作效率，同時(shí)也降低了工作強(qiáng)度。
2.3排水自動(dòng)化控制
在地下銅礦開采過程中，排水系統(tǒng)是生產(chǎn)工作安全進(jìn)行的基本保障。倘若礦井內(nèi)的積水不能及時(shí)排出，土體在水的侵泡下會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)、坍塌等情況，進(jìn)而造成礦井坍陷，勢(shì)必釀成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。應(yīng)用單片機(jī)后，在銅礦井下設(shè)置自動(dòng)化分站，系統(tǒng)通過PLC對(duì)水倉(cāng)水位等信息進(jìn)行自動(dòng)化管理，遠(yuǎn)程控制排水泵啟停、復(fù)位等操作，并實(shí)時(shí)監(jiān)控水倉(cāng)水位情況，確保排水系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.4通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)控
銅礦開采過程中一般都要設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)，一方面為銅礦開采工作面提供所需要的風(fēng)量，一方面用于排出礦井氣體內(nèi)危險(xiǎn)成分，避免發(fā)生爆炸等意外事故。但是，如果礦內(nèi)發(fā)生火災(zāi)事故，由于通風(fēng)系統(tǒng)可以提供新鮮風(fēng)量，有一定的火勢(shì)助燃效果，這個(gè)時(shí)候通風(fēng)系統(tǒng)就成為了嚴(yán)重威脅。為此，在銅礦日常開采工作中需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通風(fēng)系統(tǒng)，嚴(yán)格控制風(fēng)量，以防發(fā)生火災(zāi)時(shí)最大程度的降低通風(fēng)系統(tǒng)的不良危害。在通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)控中應(yīng)用單片機(jī)后，可以控制通風(fēng)系統(tǒng)，也可以監(jiān)測(cè)到礦井內(nèi)的危險(xiǎn)信息，然后把危險(xiǎn)信息傳遞回調(diào)度中心，根據(jù)具體情況調(diào)控有風(fēng)量，使礦井內(nèi)有效風(fēng)量處于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制狀態(tài)下，既可以提供工作面需要的風(fēng)量，又可以降低火災(zāi)發(fā)生時(shí)的危害程度。
2.5漏電保護(hù)
漏電保護(hù)是銅礦安全生產(chǎn)的一個(gè)重要方面，沒有安全的漏電保護(hù)，極可能釀成嚴(yán)重火災(zāi)、人身傷害事故。而單片機(jī)在漏電保護(hù)中的應(yīng)用，極大提升了銅礦漏電保護(hù)裝置的技術(shù)含量，使漏電保護(hù)工作上升到了一個(gè)新的臺(tái)階。在過去很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，銅礦生產(chǎn)中采用的漏洞保護(hù)裝置的電流都比較大，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，很容易出現(xiàn)漏電情況，保障不了采礦人員的人身安全。在漏電保護(hù)中應(yīng)用單片機(jī)后，可以利用單片機(jī)高精度的判斷性能在撿漏回路閉之后進(jìn)行檢漏工作，極大的提高了漏電保護(hù)性能，從而降低漏電事故發(fā)生的概率。而且，應(yīng)用單片機(jī)后，有了固定不變的工作電阻值和較好的選擇性，一定程度上可以預(yù)防停電事故，減少停電范圍。
2.6電源自動(dòng)化控制
電源在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的重要作用是毋庸置疑的，為保證其起到應(yīng)有的作用，應(yīng)當(dāng)提高其自動(dòng)化控制技術(shù)的水平。所以，在銅礦電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用單片機(jī)后，可以基于單片機(jī)設(shè)計(jì)電源開關(guān)的定時(shí)控制系統(tǒng)，設(shè)定定時(shí)時(shí)間，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)電源開關(guān)的自動(dòng)化控制。這樣一來(lái)，一方面可以在漏電情況下出于漏電保護(hù)工作的需要自動(dòng)切斷電源，縮小停電范圍，降低停電影響，避免造成較大程度的人身傷亡；另一方面也提高電源開關(guān)的自動(dòng)化控制水平，可以根據(jù)設(shè)定好的時(shí)間進(jìn)行電源開關(guān)控制。
3結(jié)語(yǔ)
綜上所述，單片機(jī)在銅礦電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，在銅礦開采、供電安全管理、排水自動(dòng)化控制、通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)控、漏電保護(hù)、電源自動(dòng)化控制等方面發(fā)揮了巨大作用。既提高了銅礦電氣自動(dòng)化控制水平，也保證了銅礦生產(chǎn)安全，降低了工作強(qiáng)度，對(duì)銅礦生產(chǎn)而言，單片機(jī)應(yīng)用價(jià)值巨大。在今后的發(fā)展中，應(yīng)加強(qiáng)單片機(jī)在銅礦電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中應(yīng)用的研發(fā)工作，進(jìn)一步完善與優(yōu)化單片機(jī)應(yīng)用效果，利用單片機(jī)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控、保護(hù)作用為銅礦電氣自動(dòng)化控制的實(shí)行提供堅(jiān)實(shí)的條件和基礎(chǔ)。
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