姜亦浩
河南神火煤电股份有限公司新庄煤矿 河南商丘 476600
摘要：科技的进步，促进人们对能源需求的增多。煤矿是国家经济发展的重要能源。煤矿高效开采需要机械设备作为基础，而机械设备的效率与自动化程度密切相关。在研究现代煤炭企业的安全生产管理和其发展的过程中，机械设备中的电气自动化技术水平的重要性及与传统技术的区别逐渐得到凸显，这直接地关系到了煤炭企业的正常经营。一般来说，煤矿机械设备企业技术人员应深入地研究工业自动化的技术，并根据实际的情况研究采取必要的技术应用和措施。本文就煤矿电气自动化控制系统创新设计展开探讨。
关键词：煤矿；机械设备；电气自动化
引言
对于煤矿企业而言，其经济效益的体现主要集中在煤矿的开采质量与开采效率上，因此出于企业追求效益最大化的需求，当下的煤矿企业都已大量使用机电设备，通过电气自动控制系统的应用来实现煤矿开采的自动化。
1煤矿机械设备电气自动化技术概述
目前，电气自动化控制技术在我国煤矿工程机械设备制造中的广泛应用主要是在PLC自动控制系统的技术基础上开发和实现的。在机载交流自动变频的采煤机基础上实现无级牵引自动调速，工作电压3300V左右，通过销轨实现了无链牵引。在此工作过程中，对煤矿机械的运行情况进行实时的监控，可以有效地避免机械无法正常运行的故障。电气采煤机自动化监控技术的实际应用是指通过对计算机的控制和可视化的汉字中文监控用户界面实现的控制和操作。采煤机电气系统以采煤机电气自动化为主要技术基础，主要控制系统分为电气主控系统和电源调速自动控制系统。电气主控系统单元分为控制操作站、电源和调速三个主控制器。PLC自动控制系统单元作为主控制器的基础和核心，可以根据预先设定的操作步骤对电源和控制操作站的信息和数据进行汇总和处理，然后由计算机通过驱动端子板电路将汇总和处理结果及时传送给井下的执行管理部门，实现对煤矿井下机械设备的运行完全自动控制。
2煤矿电气自动化控制现状
煤矿企业受限于资源的不可再生与有限性，在当前煤矿企业的开采过程中，企业已经意识到了电子自动化控制技术的重要性，大多企业已经依托企业开采的实际在企业内部开展了电气自动化控制技术的推进。通常情况下，该项工作的推进首先要对企业内部的机电设备进行分析，通过设备的统计，企业需求的明确，结合企业最终的生产目标从而判断出企业电气自动化控制的需求，制定出较为完善的电气自动化控制技术的需求与生产计划。其次，在电气自动化控制技术投入使用的过程中要对其使用的情况进行实时的监控，从而在其运行的过程中及时的发现问题，并依托煤矿企业的生产建设实际进行针对性的改进，以提高其技术应用的有效性。在当前电气自动化技术的应用过程中，由于技术的不断更新与企业内部需求的不断扩大，电气自动化控制技术呈现出集成、综合的特点。该项技术的发展不再局限于某一项具体的自动控制功能的实现，而是趋向于将多方的煤矿自动控制需求进行融合从而研发出适应于多种场合与需求的电气自动控制技术。当前投入使用的煤矿电气自动化控制系统其主要的技术分为硬件与软件两部分内容，在其发展的过程中，随着煤矿企业生产需求的不断更新，煤矿的电气自动控制技术也随之不断的更新发展。
面对当下信息化、技术化社会背景的影响，煤矿电气自动化技术的发展呈现出智能化的趋势，而就其技术的更新与发展来看，其发展的核心仍然是开采效率的提高，而其发展的目标下，技术与人员的安全性以及技术应用环境的改善也是其中的重要方向
3电气自动化控制技术的优化设计
3.1软件优化
在煤矿生产过程中通过应用软件控制技术，是帮助煤矿生产企业实现电气自动化生产必要基础和关键手段。通过软件控制就可以在煤矿生产过程中建设出电气自动化监控系统，通过电气自动化监控系统就可以在煤矿生产过程中实现无人值守的目标。目前在我国煤矿生产过程中，通过软件控制技术可以改善煤矿生产过程中的现场总线监控、远程监控和集中监控等，有效地提升控制软件在煤矿生产过程中的重要性作用。同时控制软件技术还可以为煤矿生产中的自动化系统提供良好的维护、运行和操作基础，这样就可以提高自动化控制系统的运行效率。虽然目前我国煤炭生产过程中的软件控制技术在应用过程中还具有一定的缺点，但是软件应用技术可以在总体上为煤炭生产带来更多的积极作用，促进我国煤炭企业的可持续性发展。
3.2硬件优化
硬件优化的推进主要指的是电气自动化控制技术的优化过程中需要涉及到不同的硬件架构，其硬件的差异则会直接影响到电气自动控制技术的应用效果，因此在该项目的优化的过程中首先需要对系统输入电路进行优化，面对当前煤矿企业井下开采作业系统供电的不稳定性，在进行输入电路的优化过程中，其主要的目的是保障电路系统的稳定运行，因此在电路的部分需要通过电源净化元件的安装来实现电路的稳定。该优化的过程中隔离技术的应用也是有效的电路稳定手段，通过对于线圈屏蔽层的建设从而达到脉冲干扰降低的目的。而电路短路的问题则需要通过保险丝的加装来实现输入电路的优化，降低使用过程中短路情况出现的可能性。其次在硬件优化的过程中也要对于输出电路进行优化，面对当前煤矿企业电路输出的高频动作，其设计优化要对输出的设备进行统一，以晶体管来替换之前的输出设备，从而使其可以有效承担电路系统高频的输出动作。对于水泵这类输出频率较低的使用场合，在输出设备的选择上可以根据其输出频率的变化而采用继电器进行电路输出，在简化煤矿企业电路的同时以高抗干扰以及带负载的能力适应其输出背景的要求。最后硬件的优化过程中，电气自动化控制系统必须考虑其系统的抗干扰能力，由于煤矿生产环境的恶劣，电气自动化控制系统容易被电磁脉冲所影响而造成系统失灵的问题，因此在抗干扰优化的过程中要利用超隔离的变压器进行系统抗干扰的布置，而对于金属外壳的设施设备则要通过外壳接地的形式避免其中的干扰，同时在抗干扰的优化方面要从较为整体的角度统筹的开展布线工作，通过合理的规划提高电气自动控制系统的抗干扰能力。
4煤矿机械电气自动化调试的配套措施
首先，应对设备调试单位进行严格把关，选择拥有资质、技术水平高以及信用好的单位承担调试工作。调试单位应先在设备断电的情况下对设备进行相应的检修，然后再在通电的情况下对设备进行动态测量。另外，如果对故障设备在维修过程中进行通电监测，很有可能使设备的其他元件损坏，从而扩大故障范围，造成更大的损失，因此在设备进行通电检修前，还要对设备的相应电阻进行测量分析，并采取相应的保护措施，在确保设备满足通电监测时，方可进行通电检修。其次，如今的设备已经实现了机械电气一体化，已经形成了密不可分的整体，如果设备机械元件损坏，必将会影响相应的电气系统，从而使很多电气设备失效。因此，在对设备进行检修调试时，应先对机械系统的故障进行监测，然后在遵循先共用电路后专用电路的原则对设备的电气系统进行逐一监测，保证整个检修过程的可靠，准确高效完成检修作业。
结语
电气自动控制技术在煤矿企业的应用中有其存在的必要性，面对当下煤矿企业的激烈竞争，该技术的应用可以有效提高煤矿企业的经济效益，提升其核心竞争力，因此面对当下煤矿企业电气自动控制技术多种应用场景，其技术的优化应从硬件与软件两方面入手以提升其技术的有效性。
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