(国家能源集团宁夏煤业有限责任公司综掘服务分公司 宁夏银川 750409）
摘要：近几年来，随着时代的进步，煤矿企业也迅速发展起来。煤矿生产中会运用各类大型机械设备，如果所有设备均需要选择人工操作的方式，必然会造成煤矿开采成本增加，不利于煤矿企业的效益。故此，煤矿电气自动化控制系统的构建，从而完成对煤矿生产设备控制和监控，促使电气设备自主完成相关任务，并降低故障发生几率。对煤矿现有电气自动化控制系统展开创新设计，强化电气控制系统的功能，旨在提升煤矿生产安全系数，提升煤矿资源的开发效率。
关键词：煤矿；电气自动化；控制系统；应用
引言
伴随着中国煤炭行业的快速发展，煤矿生产中各类机械设备的控制系统自动化水平也在不断提升。特别是随着回采深度的不断增加，矿井生产作业环境越发恶劣复杂，确保煤矿电气自动化控制水平的不断提升，是确保生产技术水平同生产工艺需求紧密贴合，保证生产效率的关键措施。而从近些年煤矿生产技术的发展来看，其电气自动化控制的发展方向为集成化、智能化和多元化，各类传感及通讯技术在其中的应用越发普遍。
1设备选型
1.1分析系统规模
煤矿企业工作面设备的选择，需要对PLC自身系统的规模进行分析。煤矿企业自身的需求不同PLC设备的选择也有所差异，如果只需要实现瓦斯浓度的监测，PLC设备一般可以选择微型；如果需要对水泵机房水位变化方式和状态进行变更，PLC设备通常选择中型；如果想要实时的监测煤矿企业生产人员的动态，那么微型和中型就不能满足其使用需求，PLC设备必须选择大型。
1.2 I/O点类型的确定
想要保障硬件资源的充足，避免出现资源浪费的情况，就要根据煤矿监控的实际情况对I/O点数量进行确定，达到对系统分类的目的。对煤矿的供电情况进行分析，想要保障输出端的正常运行，就要使用继电器和晶体管，才能进一步的提升输出的效率。
1.3选择编程工具
系统编程工具的确定要根据系统规模，一定要选择符合系统本身的编程工具，才能高效、快速的完成系统编程工作。梯形编程模式在一些中小规模的PLC设备中应用比较广泛，同时也比较实用；而在一些计算机和PLC软件包编程时需要使用大型的PLC编程设备，大型的编程设备有着运算速度快、编程效率高的特点，缺点就是投入的资金比较多，受到环境因素的影响程度比较大，一般只是针对大型的煤矿使用。
2煤矿电气自动化控制过程中对软件的优化过程
2.1软件结构优化
煤炭电气自动化控制系统中软件结构是其框架的主要结构，在对煤矿电气自动化控制系统润健结构进行设计时，一定要考虑到煤矿实际的生产需求，根据煤矿企业的实际生产环境设计软件结构。模块设计时软件结构优化中的重要环节，软件结构的功能主要通过模块设计的拓宽来实现，在煤矿实际的生产过程中，根据实际情况的变化软件能够进行随时的优化，满足不同情况下的煤矿生产需求。软件结构优化过程主要分为以下几种类型：（1）煤矿电气自动化控制系统软件结构根据煤矿的实际开采情况不同分为不同功能性的模块，在每个不同的功能性模块中设置不同的目标，模块进行改进时一定要注意其结构的标准，模块在进行设计时一定要多设置子任务结构模块，保障软件的多样性和适用性。（2）煤矿电气自动化控制系统的主要作用在于调整运行结构，保障软件结构完整的基础上再进行优化处理，这样就能避免软件结构出现不必要的漏洞。（3）软件的结构优化一定要充分考虑到已给出的任务和条件，保障软件和煤矿作业的同步性。
2.2软件程序优化
软件程序优化主要包含自动化控制过程中的所有系统程序。
软件程序优化的过程中要充分的考虑到设备的更新换代问题，将新标准和工艺引入到系统中，尤其是其中I/O的重新分派，I/O的编制一定要符合生产工艺要求，优化软件程序的过程中，I/O的优化程度和软件程序运行的效率有着直接的影响，想要保障煤矿电气自动化控制系统的运行安全，就要避免程序中出现重复的序列，同时进行软件程序优化的时候还要充分考虑与PLC的有机结合。
3硬件优化
3.1防干扰设计
这一个环节主要根据外部条件影响来设置硬件的抗干扰性，一般情况下，主要涉及到以下两方面:硬件布线与抗干扰线路的设置，现实之中，通常是在线路外部安装相应的屏蔽电缆，利用这种方式将硬件线路相互间的干扰消除，进一步提升线路运行的效率。不仅如此，还可以采取隔离设置的方式，利用变压器隔离设计来降低干扰，将中性点接地，通过这种方式使变压器工作环境保持不变。此外，还可以利用电磁屏蔽的方式来应对硬件线路中的电磁干扰。
3.2输入电路
我们知道，矿井中的电气自动化控制系统工作具有自身的特点，优化设计过程中需要控制电路输入，以此减小能量消耗。煤矿作业过程中必然需要消耗相对较多的能量，由此需要提高电路供应水平。一些公司将相应的净化原件引入到线路中，利此方式减小脉冲干扰，改善整个线路的供电质量。通常煤矿经营运作过程中，其输入电源可以满足负载的标准值，该环节中需要避免电路由于发生短路而受损。
3.3输出电路
关于该环节要考虑相关指标来进行优化。如果煤矿运行中对于输出电路的控制不力，则非常易于出现负载不均衡的问题，对输出效率造成一定的负面作用，有时候还会损坏机械设备，因此，在设计系统的输出电路时，会设置二极管。尽管煤矿电气自动化控制系统的输出电路效率相对较高，然而，却由于常常受到电荷负载或电磁干扰的影响，所以，为确保矿井生产安全稳定进行，要在输出电路中设置上合适数目的二极管。
4PLC在自动化系统自动化系统中的具体方案
4.1具体的通信网络建设
在相应的煤矿监控管理中也有一定的应用结构，国内的管理体制是分为应用和管理两个方面的，管理体制有三层管理：分别是总中心和分中心，以及监控站等等，由于监控站对于煤矿不是直接控制的，所以，工程是不能够直接的控制监测系统的。
4.2自动化系统自动化系统的PLC选择
自动化系统，特别是针对于煤矿的自动化系统，对相应的PLC监测系统应该提出了更高的要求。同时对煤矿的管理体制也提出了要求，这些要求必须满足PLC它的质量本身，也要符合规定，并且这些预测的数据和传输能力必须要达到预想的要求，还应该有自我的修复和保护能力。其次就是车辆控制器必须要单独的完成监测系统的控制要求。再次就是某一个煤矿的自动化流量，如果在发生拥堵的状态下，应该有相应的控制处理方法，并且要对于相应的控制方式做出调整。
结语
随着电子信息技术的快速发展和煤矿生产机械化的不断推进，电气自动化控制的高速发展将是煤矿现代化生产的重要途径。然而，实现电气设备自动化控制的方式有很多种，应在保证系统运行效果的基础上，最大程度地对自动化控制系统进行优化。这样，一方面可以提高系统的运行效率，便于系统的管理维护，另一方面也可以降低系统的运行管理成本。
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