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解析煤矿电气自动化的优化设计

2014-04-04张小东

河南科技 2014年7期
关键词:嵌入式电气单片机

张小东

(陕西陕煤榆北煤业有限公司,陕西 榆林 719000)

高新技术不断发展,也在一定程度上影响了传统产业的发展。从多数领域分析,技术的改革与创新确实让传统产业在生产效率以及生产成本和生产安全等诸多方面实现了较大的进步。但是,随着高新技术的不断发展,也在一定程度上造成了在技术领域内的乱象问题。 技术的膨胀式发展甚至已经远远超过了需求量,从而在应用方面就会产生一定的冗余性。这在一定程度上影响了现有的产业发展,也浪费了诸多的资源。 煤矿产业是高新技术应用比较早的领域, 其中电气自动化以及控制技术是比较常见的应用技术。因此,为了能够保证在煤矿领域内的技术优化应用, 就应该在一定程度上对现有电气自动化技术进行优化处理,从而实现技术的最佳配置。

1 煤矿产业的技术应用问题分析

煤矿产业属于能源型产业,当然也是生产型产业之一。 在满足人们日常能源需要的同时, 煤矿产业的生产效率以及生产安全问题也在不断地遭到质疑。 因此, 在高新技术发展的过程中, 煤矿领域与一些生产型工业领域率先进行了高新技术的应用。 对于煤矿产业而言,由于工作环境比较艰苦,并且在一定程度上属于自然式的工作方式。 因此,对技术的要求也比较高,甚至会影响周边的生产环境。 对于施工人员而言,安全问题一直是非常重要的问题。 煤矿安全一直是煤矿领域中最为重要的问题,通过电气自动化技术的应用, 可以在某些环节内减少人员的输出,进而减少了安全事故的发生。因此,对于煤矿产业而言,应用高新技术是非常有必要的。 但是,在科技不断发展的今天,技术的应用越来越普遍,甚至是出现了膨胀的趋势。 那么,在技术市场已经远远超过产业需求的时候, 为了能够更加扩展市场的需求,就会在一定程度上降低了技术的实际质量。 而在横向领域内进行辅助式设计,造成了一定环境内,技术应用的冗余,从而影响了产业的技术普及以及技术成本的支出。因此,对于煤矿的产业技术应用问题,值得深入探讨。

2 电气自动化技术应用

电气自动化技术是电子技术与计算机技术的完美结合。 在实际的使用过程中,计算机技术一般被单片机技术所代替,从而实现了嵌入式的技术应用模式。在使用的领域中,包括生产型工业领域以及煤矿领域, 单片机的技术核心在于能够将计算机的所有重要硬件进行集成,然后通过嵌入式的方式与硬件结合,完成在某一小空间范围内的控制指令输出。 但是, 在技术原理方面, 两者还是存在一定的区别的。 单片机一般采用嵌入式的语言,而计算机则一般采用高级语言,两者在交互通信的时候,需要进行代码转换,才能够进行直接通信。因此,一般情况下,会利用单片机的这种通信原理,进行远程控制技术的应用。 一般在实际的操作和生产的过程中,由于采用了嵌入式的单片机技术,在硬件设备中,单片机进行嵌入设计,而设计计算机的控制中心,进行远程通信。 这样就可以实现绝大多数领域的远程操作流程,通过代码之间的转换,让远程操作和远程控制得到真正的实现。

但是,在某种意义上分析,电气自动化技术中电子技术的应用主要是硬件方面的使用。 会根据使用环境的需求对模拟电子技术和数字电子技术进行合理安排和配置。 一般情况下,在高精的设备中,都会采用数字电子技术,而模拟电子技术则是最为常用的技术之一。 电气自动化技术的核心有两个方面,电子技术负责硬件电路线路的畅通, 而控制指令操作则通过计算机的指令完成。 两者实际上依然是软件以及硬件的结合技术,只是使用的是软件编程利用了单片机通信技术而已。 此外,在实际的工业领域应用中, 电气自动化技术的优化设计是目前主要的研究课题。 不仅仅只是应用,如何更好地应用以及如何最佳的应用才是目前最应该研究的课题。 因此,对于煤矿电气自动化技术的优化设计,将是本文中重点探讨的内容。

3 煤矿电气自动化技术的优化设计

目前,电气技术一般是以电子技术以及计算机技术的一种结合式技术为主流。 在煤矿产业领域中,电气技术一般都会与单片机技术进行结合,从而实现在煤矿领域中的广泛应用。 单片机具有体积小巧、 应用环境普遍、 集成化嵌入式的设计等诸多优势,从而广泛应用于煤矿的电气自动化技术中。 但是,基于以上对于技术的供过于求的现状进行分析, 考虑选择最佳的实用性技术作为煤矿的电气自动化技术。 因此,对于电气自动化的优化设计应该从以下几个方面进行考量:

第一,依托煤矿生产环境的设计需求,选择适合的设备类型。 技术带来了革新,也降低了人员的应用成本,但是不应该因为技术的滥用而造成了支出成本的潜在增长。 对于煤矿生产环境而言,由于是在处于不同自然环境的矿井内进行生产,因此对于电气自动化设备的选择一定要因地制宜, 才能够保证成本的合理控制以及技术的优化配备。 例如,在安全警报方面,对于矿井下电气自动化设备选择,一定要选择体积适当、功能齐全和抗外界环境较强的设备。 安全类装置的质量一定要有足够的保障,在选择的时候一定要进行检测再进行使用。 现在市场上的电气自动化设备种类繁多,而且价格也不等。 一定要选择性价比最高的才行,保证成本的同时更加要注重实用性。 此外,充分利用单片机的远程通信功能,设计电气化控制中心,将监测数据第一时间进行传输,从而保证矿井内部的实时控制。

第二,I/O 设备的合理选择。 电气自动化设备中,涉及到输入与输出设备的选择。 输入设备的接口一定要稳定,保证信息的输入能够准确且高效。 而对于输出端的接口设计而言,要能够将信息最大化扩散,从而实现输入与输出端的合理性。 此外,输入以及输出端的设计一定要配置合理, 两者在信息的输入与输出时要对等,否则就会造成信息的滞留,从而影响电气自动化设备的正常工作,降低生产效率。 对于安全设备的使用,也会存在一定的安全隐患。

第三, 单片机远程通信中的编程工具以及编程语言选择。在优化设计中, 对于电气自动化的设计核心就在于单片机的程序设计。程序设计涉及到设计的语言和设计的工具,两者在一定程度上都会对单片机的功能和效率起到非常重要的影响作用。一般情况下,采用单片机语言是最为适合的,由于单片机是嵌入式设备,因此对于程序的容纳程度不足,因此需要考量这方面的因素才行。此外,受到远程通信的影响,需要设计转码功能。因为在单片机方面使用了嵌入式的语言,但是在计算机的控制中心,计算机接收端是无法识别嵌入式语言的。因此,两者在进行远程通信的时候,需要进行转码才能够进行通信。 因此,在设计的过程中, 一定要进行转码设计, 从而保证在交互通信时候的畅通性。

总之, 为了能够对煤矿的电气自动化技术进行合理应用,在设备的选择以及软件编程技术等方面都要进行综合性考虑,从而能够使电气化技术得以最大化地应用。技术发展的膨胀,造成了一些不可避免的乱象。 但是对于煤矿产业而言,电气自动化技术确实是不可或缺的技术。 对于选择和应用以及设计等诸多方面,都要给予严格的控制。

4 结语

通过对现代科技发展的大环境进行分析可知,科学技术的应用已经在一定程度上影响到了产业领域的技术应用。 对于技术应用而言,是通过科技的力量尽量减少成本的输出,从而创造较大的收益,并且提高生产的效率,减少生产中的安全隐患。 电气自动化技术是煤矿产业中的常用技术之一, 包括能够真正实现双边通信的单片机技术也应用在其中。 为了实现优化设计的理念, 一定要通过对煤矿生产的环境以及安全防护设备等进行实际分析,在输入输出设备以及编程语言等方面进行深入分析,从而选择适合煤矿发展的设备与技术。 总之,一定要对煤矿的电气自动化技术进行优化设计, 不仅仅是为了能够确保煤矿产业的长久发展,更是为了能够保证煤矿的安全生产。

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