孙玉栋
国电建投内蒙古能源有限公司察哈素煤矿 内蒙古 鄂尔多斯市 017010
摘要：在现代科学技术不断发展之下，逐渐引进了煤矿电气自动化控制系统，在煤矿业中使用电气自动化控制系统，让工作效率大大提高，对于相关管理也起了很大作用，也促进了煤矿技术的发展，所以很有必要探讨煤矿电气自动化控制系统优化设计。
关键词：煤矿电气自动化；电气工程；优化设计
煤矿电气自动化控制系统弥补了传统煤矿电气设备存在的众多不足之处，使得煤矿生产效率得到大大提升，电能的使用及输送的安全性更高，同时也使电能损耗量得到降低，减少了煤矿事故的出现。为了再进一步对煤矿电气自动化控制系统进行优化和设计，让其发挥更大作用，还需要进一步对其相关设计进行研究。
1目前煤矿电气自动化控制系统的使用情况
随着经济的发展和科技的进步，煤矿电气自动化系统的功能也得到优化，比如故障诊断、动态监控、运行维护等方面，促进了整个煤矿工作平台自动化控制水平的提升，减轻工作人员的工作压力，同时保证煤矿开采的效率。参照《煤矿自动化规划》中的相关要求，目前新建设的煤矿都缺乏相关综合自动化网络平台，亟需进行建立，实现整个设备的集中管控[1]。而在改造老旧矿井当中，可对先子系统后综合系统等原则进行遵循，首先改造子系统中某些低效率、高耗能、低安全性、运维艰难的部分，一步一步的提升整个系统的安全性能，进而实现高效率和节能的发展目标。就目前情况来看，我国的自动化技术已在各个领域中深入广泛应用，特别是在化工、石油、煤矿、电力等方面，为煤矿行业的生产和发展打下了良好的基础。
2机械设备的选型
2.1设备规模
在选择PLC设备之前，要首先分析系统本身的规模。例如，日本某制造商生产小型PLC产品，其适合于小型机械设备的应用。以这种方式选择PLC设备，能够大大缩小选择范围。还要分析系统应该在控制性能的指标上达标。例如，假定测试井中某一物质的检测（如气体浓度）时，只需要运用微型PLC设备。如果运用微型PLC设备检测时不能满足所要求思维指标，需进一步分析选型，这时可以考虑选择一个中型PLC设备。
2.2I/0点
I/O点数量统计的是电气自动化控制应用当中的必要条件。在这个过程中的统计数据，必须依靠具体实践情况来执行。需要做的第一件事情是分类别，第二是建立在统计过程中的列表。为了避免产生资源浪费，必须对系统的控制容纳能力有所了解。为能够确定输出端的输出形式的精确，应当把分析矿井的实际状况放在第一位。通常情况下，需要使用的输出方法，包含晶体管与继电器输出。
2.3编程工具
煤矿电气自动化控制的编程工具包含手持、图形、PLC与计算机相结合的编程器。这三个编程器都有自己固有的特点，每个编辑器都有自己适合的领域。接下来将分别分析这三个编程工具。手持编程器，优势在于，它的编程方法十分简单明了；缺点是，它适合在小范围内使用，只适合那些需要固定编程语句的方面，其效率比较低。手持编辑器员适合于小型PLC设备。对于图形程序器的使用是最为广泛的，这与他的本身所具有的特点是分不开的。在使用过程中，同手持编辑器也一样，编程方法十分简单明了，当具有更强大的实际功能。图形程序器适合中型的PLC设备。使用PLC与计算机结合的编程器，优点十分突出，但缺点也非常明显。它的优势在于能够与复杂的现场环境、高控制要求、变量多要控制的环境相适应，并且其具有非常高的效率。当然，其劣势在于运用PLC与计算机结合的这种编程器进行编程的过程相当复杂，在开展相关开发工作时，需要消耗极其大的人力、物力。
由于编程过程庞大，编程内容也相当复杂，同时在系统调试这一环节，相关人员也非常吃力，一般用于大型的PLC设备。
3、煤矿煤矿电气自动化控制系统的优化设计方法
（一）煤矿电气自动化设计遵循的基本原则
煤矿电气自动化技术在电气工程中的实际设计，必须要遵循相应的基本准则和方法，只有对相应的原则进行严格的遵守，才可以使电气工程发展得到一定程度上的推动，电气工程要想得到高效率的管理方式，煤矿电气自动化必须要遵循基本的三点原则，一煤矿电气自动化技术的实际设计，一定要遵守电气工程的各项具体要求，绝对不可以进行盲目的设计，因此，煤矿电气自动化技术设计，必须要根据电气工程的实际要求进行具体实施，满足电气工程的发展目标。二是在设计之前需要对电气工程的实际情况进行分析，并且在电气设备和机械设备良好运行的基础上进行设计。三是煤矿电气自动化设备的设计要满足电气工程的要求，配套设备的设计具有合理性，那么电气工程在实际运行过程中，在安全方面才能够得到相应的保证。
（二）煤矿电气自动化在电网调度中的设计
电网调度技术主要应的范围是电网调度工作站、中心服务器、大屏幕显示器等重要组成部分。通过对电力系统网络的合理性设计，从而将发电站、电网调度中心、控制设备等进行进行有效的连接，进而使电网调度自动化水平能够得到明显的提升，进而达到自动化系统建设加快的目的。通过对煤矿电气自动化技术的有效利用，可以实现对电力系统的具体运行情况进行实时、全面性的监测，同时进行状态评估，对电力系统运行进行实时掌握，加强数据分析，并且对电力负荷水平进行预测，实现调度自动化。在电网调度中自动化技术的设计需要注意对数据的采集和整理，并且加强对电网调度全过程的监督和管控。
（三）实现发电厂的分散测控
分散测控在发电厂中的设计可以起到非常好的效果，以及具有重要的实际性意义，分散测控在组成结构上具有分层分布的特点，由过程控制单元、运行工作站、以太网等元件构成。在设计元件中，过程控制单元中的主控模件等可以实现直接设计，同时可以对热点等信号直接接收。信号的处理通过数据形式展现出来，并且将运行采纳数利用打印设备输出。煤矿电气自动化技术主要是对输入、输出、总线模块加以设计，从而使人机接口通讯能够得到实现。有关工作人员通过人机接口的方式可以对设备运行进行实时监控，对于电气工程突发的状况可以进行及时性的调整。
（四）变电站设计中煤矿电气自动化技术的设计
在变电站中对煤矿电气自动化技术加以设计，主要的目的是为了对传统模式的创新和发展，解放生产力，减少人工操作，并且减少失误，提高变电站监控的质量和效率。对变电站的运行情况进行深入了解，同时对变电站进行多层次的维护，实现无人化和自动化监管。煤矿电气自动化技术在变电站中的设计可以扩大监控范围，实施全方位的设备监控，及时发现变电站在运行中存在的不足，从而实施有效的控制措施。变电站煤矿电气自动化实现了设备的微机化，将电磁式装置进行取代，通过计算机的设计可以将监测的结果呈现在屏幕上，具有直观性和可视化的特点。数据传输更加便捷，通过计算机技术对数据进行传输可以提高安全性。煤矿电气自动化在变电站中的设计，能够使自动化管理得到很好的实现。因此，根据目前变电站发展的实际情况而言，煤矿电气自动化设计到变电站中非常的有必要，并且也符合未来发展趋势，有助于对电力系统地方完善。
结束语
综上所述，煤矿电气自动化控制系统会直接影响煤矿的生产效率、煤矿的安全生产等方面。要想达到我国煤矿生产的持续发展目标，还需要进一步优化设计煤矿电气自动化控制系统，对系统中的设备、硬件、软件、抗干扰功能等进行优化，以保证系统的安全、平稳运行。
参考文献：
[1]苏晋慧.煤矿电气自动化控制系统的优化设计研究[J].山东煤炭科技,2017(10):141-142.
[2]焦东瑞.煤矿电气自动化控制系统应用优化分析[J].能源与节能,2018,152(5):187-188.
[3]莫志刚.关于煤矿电气自动化的控制系统创新设计研究[J].科技创新导报,2017,14(8):4-5.