Page 137 - 机械工程及自动化创新研究

第三章 电气自动化的相关研究

过程中能够很好地保护整个系统设备，将检测到的电信号转化为电压信号，然后
经过其他设备的放大作用，将电压信号转化为可使用的电压信号，再送至电脑的
CPU 中借助计算机将所检测的信息显示出来。
（二）煤矿电气自动化控制系统中硬件模块的设计与实现

1. 输入电路的设计与实现
因为电气设备使用的环境较为恶劣，所以在煤矿中的电气化自动化控制系统
所对应的供电线路中应当安装能够净化电源的设备。在当前的技术条件之下，能
够使用的电源净化设备主要有两种，即滤波器和隔离变压器，这两种电源净化设

备在实际的使用过程中必须保证电源的输入电压恒定在 24V，而且一直都是直流
电，而在进行自身负载调整的时候，电源的容量是必须考虑的重要因素之一；其
次，需要对周边电路配置结构进行完善，避免在电源净化设备运行期间出现短路
等方面的问题；最后，对于电源的保险丝应当及时进行更换，以防止由于操作不

当或者电源短路，甚至是 PLC 芯片出现损坏而产生问题，进一步提升电源支路
的安全性能，减少因系统短路以及操作失误对运行带来的影响。
2. 输出电路的设计与实现
我们在进行输出电路的设计创新时必须考虑煤炭实际开采过程中的基本需

求，针对不同的指示标志和调速装置，采用晶体管进行输出调节，提升相应的速
度。对于煤矿系统中的水泵机房来说，在电气化自动控制系统之中，PLC 的输出
频率为 6 次 /min，输出时可以使用继电器输出，这样可以增强抗干扰能力和负载
能力。在 PLC 输出的过程中，为了避免浪涌电流造成的 PLC 的损坏情况的发生，

可以在电路盘上接上二极管，以吸收浪涌电流，从而保护 PLC 芯片的正常工作。
3. 抗干扰的设计与实现
系统的干扰性对于煤矿电气化自动控制系统所造成的影响是不可忽略的，
而相对于其他的电气系统来说，矿井的电气系统由于工作环境比较差，线路比较

复杂，因此对于电气自动化控制系统的要求就会更高。在电气系统的设计过程中
加入防干扰的解决方法，从而预防磁脉冲对干扰点系统芯片造成干扰，造成系统
的失灵。一般来说，进行防干扰问题的解决时应当做到以下三点：第一，布线的
优化，弱电信号和强电信号应当区分开来，形成各自的走线系统，而屏蔽电缆
模拟信号的措施就是采用双绞线，这样可以有效地防止信号之间的互相干扰；

第二，使用金属外壳来屏蔽模拟信号的干扰，在金属材质的工作柜中放置 PLC

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