（山西三元煤业股份有限公司 046001）
摘要：伴随着现代信息技术的持续发展，煤企的各个环节中已经广泛应用了电气自动化控制技术，自动化控制系统应用有效引入到日常生产作业活动、井下操作、安全监控等业务活动。构建科学合理的电气自动化控制系统对于煤企来说具有重大的意义，即能够有助于企业高效生产，又能够确保公司稳定与发展，应用该系统还能够保障煤企生产安全。从大量的实践工作入手，彻底分析了电气自动化控制过程中软件的优化与硬件的优化，为完善电气自动化控制系统有效应用提供有效的建议与对策。
关键词：电气自动化；控制系统；应用分析
一、引言
当前，我国很大部分的煤矿生产企业存在生产效益低下，运行过程浪费比较严重的问题。采煤工艺和采煤设备直接影响到煤矿企业的生产效益，必须通过引进先进的实施设备，持续不断的改进工艺方法才能够有效的提高煤矿的生产效益。
各种先进的技术已经广泛引入煤矿生产中，其中主要的一个技术是电气自动化控制技术，该技术在生产过程的各个环节当中扮演着非常关键的角色。改进电气自动化控制系统，完善其控制方法是必要的，能够提升煤矿生产中各环节的效率和规范化程度。此外，还需要加大对电气自动化技术的合理利用，加强维护电气自动化设备，加快提升业务操作人员的技术水平，及时解决实施设备出现的故障，能够保障电气自动化软硬件设备正常的运行。只有这样才能从根本上降低资源的浪费，从而提高煤矿企业的生产效益。
二、煤矿电气自动化控制发展现状及系统总体情况
为最大程度确保煤矿生产机械设备一直处于良好的运行状态，有必要针对煤矿已有的电气自动化控制技术应用状态开展有针对性的综合分析，从而发现运行过程中存在不足，有针对性的提出有效的提升举措，大力促进煤矿生产质量、生产效率的全面提升，满足煤炭生产企业更好地适应市场发展需求。因此，必须全面结合井下配设机械设备在煤矿生产过程中制订详细可行的生产计划，并实时监测各机电设备实际运行状况，针对电气自动化控制技术应用实况进行有效的改良提升，确保电气自动化系统能满足煤矿现代化生产的需求。
电气自动化控制系统引入到矿井采煤当中，需重点关注其中的几个环节，尤其是要把监测系统从整体监测与控制好，避免供电风险在实际工作中发生，这样可以有效提升工作效率，或者说，为了有效防止电力消耗问题，就需要十分精确监控供电系统的经济运行情况，紧密跟进矿井实际施工状况，及时处理在各个模块中的电能分配。该系统在防止安全事故的基础上，能够准确监测煤矿机械设备的状况，并且兼顾控制效果，进行优化机械设备运行情况。电气自动化控制系统优化主要涉及到软件，硬件、设备选型的优化。在矿井生产过程中，依据矿井条件和机械设备运行情况需适时优化电气自动化控制系统，重点是有效的优化软硬件两方面，对于软件优化来说，通常是操作系统的技术的适当调整，例如，通过引进较为先进的DCS 控制系统进行集中控制全矿全网，通过在系统中配置PLC 技术可以优化软件，系统的准确性与可靠性从而得到提高。而对于硬件优化来说，主要是以配置性能较强、较为先进的设备的方式改善系统硬件运行效率。
三、控制系统软件优化过程分析
（一）软件结构优化分析
软件结构是系统框架其中一个主要模块，并且起着非常重要的作用。软件结构的设计必须优先满足煤矿生产过程的需求，因此，按照运行过程中所处的环境条件等进行设计是必须的。软件结构优化的重中之重模块设计，可以利用模块设计扩张软件功能，除此之外，施工时还需要依据煤矿开采状况适时优化系统的软件，达到有效满足生产的目的。结构优化过程主要包括以下几种类型，第一，按照开采的具体情况把系统的软件结构细分成若干个更小的功能模块，根据具体情况对各个模块确定相应的设计目标，确保模块优化过程中其标准结构保持不变，然后，依据拓扑方式设置多情况下的子任务结构模块，软件的适用性以及多样性得到进一步的提高。第二，控制程序需要主动调整运行结构，对软件进行优化过程中需保持结构完整，由此存在的各种漏洞可以有效避免。第三，在任务条件已知的情况下兼顾任务具体情况，通过适当调整软件结构保证煤矿作业与软件作业有效协调。
（二）自动化控制程序优化分析
程序是指煤矿自动化控制系统中包含的程序。程序优化最好选择在机械设备更新的时候进行，能够确保在系统实施中引入新设备及新工艺指标，其中重新分配I/O是最关键的一个环节，在程序优化时应当重新进行编制I/O，以便于满足新的生产工艺的需要，程序运行效率与I/O的优化程度紧密相关，利用该方法可以有效避免编程中出现的重复序列现象，系统的安全性与可靠性在很大程度上得到提升。程序优化过程中还应充分考虑并且适当引入PLC技术。
四、硬件优化
近几年，电气自动化控制系统已经应用到大多数煤矿中了，长期的应用实践表明系统的硬件与其性能也存在着非常紧密的联系，整个控制过程的稳定性与硬件优化息息相关。由此可见，自动化控制系统的优化离不开硬件的优化，只有这样可以消除控制误差，系统控制质量有效提高，很好的遵循安全控制的原则。
（一）硬件的防干扰设计分析
设置硬件的抗干扰性主要是根据外部条件影响来进行，通常主要涉及到硬件布线与抗干扰线路的设置两个方面，现实中通常是安装相应的屏蔽电缆在线路外部，通过安装屏蔽电缆消除硬件线路相互间的干扰，从而有效提升线路运行的效率。另外可以采取隔离设置的方式，充分利用变压器隔离设计来降低干扰，，通过将中性点接地这种方式使变压器工作环境保持稳定。此外，利用电磁屏蔽的方式还可以应对硬件线路中的电磁干扰。
（二）控制输入电路分析
电气自动化控制系统工作在矿井中具有与自身相关的特点，优化设计过程中为减小能量消耗需要控制电路输入。煤矿作业过程中相对较多的能量需要消耗，因此电路供应水平需要提高。一些公司在线路中将相应的净化原件引入，利用该方式改善整个线路的供电质量，减小脉冲干扰。通常情况下，煤矿经营运作过程中的输入电源可以满足负载的标准值，在环节中需要防止电路因为发生短路而受损。
（三）输出电路的控制分析
在环节要充分依托相关指标来进行优化。如果煤矿运行中不能有效的控制输出电路，易于出现负载不均衡，则对输出效率造成很大的负面作用，还会出现损坏机械设备的情况，因此在设计系统的输出电路时要设置二极管。尽管煤矿电气自动化控制系统具有相对较高输出电路效率，但是常常受到电荷负载或者电磁干扰的影响，因此为确保矿井进行安全稳定生产，一定要设置上合适数目的二极管在输出电路中。
五、设备选型优化分析
设备选型在很大程度上决定着整个控制系统应用的效率。煤矿企业可以从PLC设备、I/O设备等方面进行优化，以提高系统运行的效率。在整个电气自动化控制系统中PLC 的作用日益凸显，采取优化相关设备的方式来完善整个系统能够实现非常良好的效果且容易操作。如果企业想全面优化PLC设备，需要采用性能相对较高并且与施工完全一致的设备。企业要显著改善整个系统的功能需要进行I/O设备的优化，为煤矿企业井下生产提供一套完善的控制模式。
六、总结
电气自动化控制系统是煤矿企业运行中的关键技术，能够有效确保电气自动化控制的过程，做到持续不断拓宽其应用范围，不但能够提升煤矿的经济效益，还能够大力推动现代化煤矿工业的步伐。本文针对电子自动化控制系统在煤矿应用存在的问题提出建议，提出了在软件的结构优化与程序优化，硬件的防干扰设计、输出电路、输入电路分析优化，设备选型优化等方面的方法，分析了电气自动化控制过程中软件的优化与硬件的优化，为完善电气自动化控制系统有效应用提供有效对策。
参考文献
［1］张英．煤炭企业中电气自动化控制设备的可靠性分析［J］．煤炭技术，2013，32(7): 43－44．
［2］王慧栋．煤矿电气自动化控制系统的设计与实现［J］．中国高新技术企业，2015(23):13－14．