（内蒙古大唐国际锡林浩特矿业有限公司 内蒙古锡林浩特市 026000）
摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，煤矿是我国重要能源，煤矿电气自动化控制系统的优化设计要从模块的软件和硬件入手，在进行模块的设计时候要针对输出电路、输入电路和抗干扰的能力进行优化设计，在进行软件的优化之后，进行模块优化和结构优化，调整程序的功能，提高生产效率，节约资源，使整个自动化控制系统能够有效地运行。
关键词：煤矿;电气自动化;控制系统;优化设计
引言
众所周知，露天煤矿施工环境十分恶劣且复杂，在开采过程中受到气温、降水等外界因素影响很大，而且容易发生各种安全事故，因此，露天煤矿的管理建设工作的重点应全力放在降低安全事故发生率上，更不可忽视电气系统在露天煤矿中所存在的不安全因素，因为，据不完全统计，露天煤矿在生产作业中所发生的安全事故，百分之六十都是由于电气系统设备故障造成的。这样不仅给煤矿开采进度带来影响，最重要的是对操作人员的生命安全造成威胁。
1露天煤矿电气自动控制系统硬件方面的优化设计
1.1优化输入电路
输入电路的优化需要考虑在正常状态下的PLC供电源的电压范围，一般情况下，煤矿企业所采用的电压范围为：85.0V~240.0V，电源幅度为155.0V。但在运行和管理中，由于现场情况的复杂性，导致存在众多因素的干扰。例如我国的供电系统在运行时，周围的环境相对恶劣，常常受到外界因素的影响，从而时常出现电力中断的现象。因此，在使用自动控制系统设备进行煤矿开采工作时，就需要采取紧急预案措施，例如：安装电力净化装置（滤波器或隔离器等）。在设计的过程中，要时刻保持PLC输入电源的直流电压值稳定在24.0V，负载要根据环境的变化而调整。合理配置电路，避免运行时出现短路或断路。在操作之前还应该检查PLC芯片，确保其没有受到损坏。为了确保电路稳定，电路需及时更换高质量的保险丝，避免跳闸，从而造成严重的事故。
1.2优化输出电路
煤矿电气自动化控制系统的输出中，首要的工作就是优化输出电路，保证电路的高效运行。根据具体的情况可以选择的内容有:相关设备的标志、指示、转速，通过标识来识别设备。一般情况下，加强设备的抗干扰能力，在负载的情况下也能实现电路的正常运行。如果发生电路负载端为感性负载的时候，可能会产生断电的情况，电路仍然能通过一定的电流，特别是在处于较大电流的时候，可能发生烧毁电流，甚至会损坏整个电路。为了避免类似情况的发生，可以在负载设置二极管用以吸收泄露的电流，从而起到保护电路的作用。
1.3抗干扰能力的优化设计
在煤矿自动控制系统的设计中，抗干扰能力的设计是必不可少的一部分。当自动控制系统的大致结构完成后，紧接着就需要对其抗干扰能力进行设计。一般而言，煤矿企业中的电气自动控制系统经常处在相对恶劣的环境中，从而其稳定性较差，这就对我们的设计工作提出了更高的要求。通过分析我们发现在系统的长期运行中，往往因为磨损或是其他原因，导致电磁脉冲对系统芯片造成一定的破坏。因此，优化芯片的设计是工作的重中之重。通过电磁分析，我们发现可以采取的具体措施有如下几种：第一，采用1:1隔离变压器，降低干扰频率，这是由于电网中原副边绕组之间的电容耦合所产生的各种干扰，另外，在实施的过程中需要将电容接地。第二，将电路装置放入金属外壳内，从而实现屏蔽电磁的作用。金属有良好的屏蔽作用，且能有效地防止外界的干扰。第三，优化系统周边的布线设置，采用合理的手法改造线路，区分强电动力线路和弱电线路的走势，并用双绞线屏蔽模拟信号传输线的电缆。
2露天煤矿电气自动控制系统软件方面的优化设计
2.1程序结构的优化
煤矿的自动化控制系统的主要结构形式:基本程序设计和模块化设计，结合具体的情况和环境来进行结构形式的选择。要注意软件的修改和设计，尽量形成模板，以便减少错误。首先，进行控制对象的模板化，每一个模板负责相应的区域，这样的形式主要是提高效率、增加准确性。其次，每个模板的编写和试调。对错误的地方进行及时的调整，完成相对应的任务。最后，所有子模版完成之后，对其进行连接、拼装，使其成为一个完整的程序，这样整个工作流程更加的顺畅，能够充分发挥出系统应有的作用。工作流程要与现场的生产情况相匹配。
2.2程序过程优化设计
实现煤矿电气自动控制系统的优化设计的核心实质在于：确保优化对I/O接口分配。在执行的过程中，我们应该根据实际情况尽最大努力实现对整个煤矿电气自动控制系统的I/O信号的编制，在这一基础上，系统内部所对应的计数器和计时器等也需要进行集中的编制。当这一工作完成之后，对这些地址分配的情况需要加以详细的记录。
3煤矿电气自动控制系统的设备的选择优化
3.1露天煤矿防雷
露天煤矿防雷工作必不可少，首先，露天煤矿企业要严格按照国家、地方法律法规以及防雷技术规范要求，认真排查地理、地质、气候、环境、土壤等开采条件和雷电活动规律，然后根据露天煤矿特点设计安装相匹配的防雷装置，达到安全可靠、经济合理以及技术先进等目标；其次，建议换成组合式过电压保护器，换成相吻合的避雷器；最后，可以进行二次继电保护工作，在继电保护调试中模拟煤矿电站短路情况，可以靠近电站的过流速断跳开，因其对保护断电系统具有可靠性，而且在输电线路时，降低了雷电对段杆塔的袭击，提高了雷击杆塔的抗雷作用。
3.2完善电气设备的安全策略
随着现代化技术的发展，电气设备在露天煤矿的施工中具有越来越重要的作用，煤矿企业只有不断完善电气设备，才能减少电气系统安全事故的发生，进而提高企业的生产效率，为企业创造更大的发展机遇。煤矿企业应该引进先进设备与技术，制定出科学、合理且完善的设备安全管理制度，还应该安排专业人员根据电气设备的安检与维修制度对电气系统进行维修与养护，做到及时发现问题及时解决，杜绝因电气设备带来的安全隐患，为煤矿企业的安全生产提供有效助力。
3.3加强人才培养，加大培训力度
目前，露天煤矿电气系统设备管理人才队伍薄弱，普遍存在管理人员专业素养不高的问题，针对在岗人员应该进行定期的培训，从而提高管理人员的专业素养，或是通过技术比练和岗位竞争等方式，增强工作人员的安全意识，调动工作的积极性。依照不同岗位进行相应的培训，通过对技能知识的讲解与技能实际操作，全面提高工作人员的专业素质，为培养全能型的技术人才。
结语
由于现代信息技术系统在设备中的应用，煤矿企业中对于各类电气电子技术应用普遍。对先进设备的运用，可以提高生产效率，发挥企业安全设备的管理作用，同时进行结构的优化和模块的调整，达到提高自动化控制系统的目的。
参考文献
[1]陈志新，周宗强.露天煤矿电气系统事故隐患及安全措施研究[J].中国科技纵横，2016（4）：172.
[2]杨广义.浅析露天煤矿开采中如何防治事故隐患[J].中国科技纵横，2014（20）：177.
[3]李志远.露天煤矿开采中的事故隐患与防治措施[J].科技与生活，2012（6）：164.
[4]鲁明春.露天煤矿开采中防治事故隐患的措施[J].民营科技，2011（4）：139-145.
[5]张志强.露天煤矿开采中防治事故隐患的措施分析[J].农家科技（下旬刊），2013（4）：135.