孙丽丽
山东黄金矿业（莱州）有限公司焦家金矿 山东 烟台261400
摘要：我国金矿资源丰富，广泛分布于我国的各个地区，金矿开采也已经有了多年历史，在智能化与自动化的时代背景下金矿开采过程的电气控制也朝着自动化方向发展。本文对自动化控制系统的组成结构、基本原理进行分析，对电气系统自动化控制的重要环节进行优化设计研究，希望对金矿开采电气自动化控制技术研究工作提供借鉴。
关键词：金矿；开采；电气自动化控制；优化
近年来，我国有色金属开采行业不断发展，开采技术也实现了更新换代，在这种情况下金矿开采的控制过程需要更高的智能化水平。金矿开采相比于其他产业来讲技术密集程度较高，在金矿开采时需要采用大功率的电机来完成开采过程。
经过几十年的发展以后，高能耗、低产量的采矿选矿设备已经逐渐退出历史舞台，具有较强可靠性、较高操控性以及经济高效的新设备和新技术对金矿企业意义非凡。从前，金矿开采的电气控制系统由一些电阻、电抗、接触器及继电器组成，只能完成一些非智能的控制过程，现如今已经逐渐被智能电路所逐步取代，因此对金矿电气自动化控制系统优化研究符合时代发展的新潮流、新趋势。
1金矿现有自动化控制系统结构分析
1.1控制系统
单片机是电气控制系统中最为重要的一个组成部分，对于不同的应用场景与功能需求需要选择不同的单片机。首先，单片机所能实现的功能要满足实际金矿开采需要；其次，由于开采金矿要用到大量水，因此在单片机选型时应该充分考虑到漏水所可能导致的导电短路危险出现，为了保证井下施工安全，应为单片机配置PIC系统。
在金矿开采电气控制中，断电感应与控制通风排水过程是金矿开采的重要电气控制环节，金矿开采控制电路中单片机的运行状态可以用来判断电路是否稳定。当控制电路的电流出现升高或降低趋势时，感应电阻也会随之变化，此时通过启动继电器控制执行机构进行断电或者通过报警机构发出报警信号。井下通风设备的开关以及参数调整也是通过单片机来完成控制过程的，利用单片机可以对井下风速进行控制和调整，以此来节约能源并降低工程造价，但单片机控制稳定性不高。
1.2硬件系统
金矿的自动化控制系统中逻辑控制器的电压范围都比较宽，在85V到250V之间，因不同金矿开采企业的生产环境不同，管理方式也有较大区别，金矿在进行自动化控制时会受到各种各样因素的影响与干扰，在实际开采过程中电路的稳定性很难控制，因此在供电线路上安装滤波器是保证电路供电稳定的重要手段，除安装滤波器以外还要安装隔离变压器等净化装置，以确保供电线路安全可靠。在硬件设计时，电气控制电路需要利用滤波器使输入电源和电压相对稳定，保持数值恒定，在硬件系统中加入滤波器后应对临近的电路结构进行配置调整，并选择质量过关的保险丝以确保电路不会出现短路问题。
1.3程序结构
现阶段的电气自动化控制程序结构主要分为两种，一种是基本程序结构，另一种是模块化程序结构，在进行结构设计时不应该千篇一律，而应该根据金矿企业的企业规模与开采技术发展水平进行选择，在程序结构设计时还应该兼顾自动化系统功能拓展，分为两个步骤进行设计。一是为了保证自动化控制系统每个模块都有具体任务内容，需要按照金矿企业生产现场的具体情况制定相应的目标模块。二是要对每个目标模块的任务进行编写，并将多个目标任务模块加以整合，形成功能完整的程序软件。
2电气自动化控制系统的优化设计
金矿生产过程中涉及到最重要的两个系统是供电和排水系统，只有供电系统和排水系统能够高效、安全、稳定的运行，金矿开采过程才能够顺利进行，金矿企业的效益也能够得到保证。
2.1供电系统优化原则
一是要根据我国相关行业法律法规要求，对金矿开采的各个环节进行优化，优化程序要按照国家规定的流程进行，确保供电优化安全可靠，保证金矿企业能够持续安全生产。二是要对金矿企业现有的资源利用情况进行充分掌握，对改造优化规模进行深入摸底，确保供电系统优化投资项目具有经济合理性。
2.2供电系统优化方案
第一，对金矿的高压柜组进行远程监控改造，并实现高压柜组的远程控制，完成输电、配电远程自动化控制技术升级。
第二，在配电所设置网络集控和交换机并在后台增加防火墙与监控软件，以满足变电站相关部件的自动化控制功能需求。
第三，将电能表的计量程序进行升级，通过编程的方式使其具有分时计量功能，实现不同电压等级的开关分合闸和计量电量数据。
2.3排水系统自动化控制
PLC可以控制金矿井下排水过程，以完成对水泵房泵组的自动轮换工作控制。金矿井下排水自动化控制系统带有各种状态下的保护功能，PLC可以采集到井下泵组运行的异常信息，及时自动控制泵组的开关转换，收集到的故障信息还可以通过有线传输的方式传递至远程控制端。
PLC控制分为全自动控制和远程人工控制两种方式，全自动控制的原理是对水位信息进行实时采集，并根据特定程序进行检测对比、运算分析，自动输出泵组开闭的指令。而远程人工控制是指得到控制授权的技术人员通过上位机检查PLC系统运行状态，并在任何情况下通过人工控制泵组的开启与关闭。
2.3自动化控制方案与应用效果
笔者对一些金矿企业自动化控制优化案例进行了分析，下文举例说明。某企业进行了金矿水泵组电气自动化控制优化，优化后的设备运行流程如下：
（1）真空泵启动；
（2）引水阀开启后一分钟内引水到位，如系统发现引水参数异常，会自动报警并停止引水的启动过程；
（3）引水到位后主管电动阀自动开启，同时引水电动阀自动关闭；
（4）水泵运行过程；
（5）主管电动阀关闭；
（6）水泵停止运转。
2.4应用效果
上述案例在经过实际测试以后在多个方面体现出电气自动化控制系统的优势，除上文所述控制过程自动化程度更高以外，该系统优化设计还拥有齐全的声信号与光信号，在信号显示方面符合国家要求。排水控制系统不仅优化了流程，还提高了故障预防能力，并且全面提升了各类电气安全问题的预防能力。
3结语
就目前而言，金矿电气自动化控制技术已经取得了长足的发展进步，但在进行金矿电气自动化控制优化设计及实际使用时仍然出现了很多问题，需要科研人员不断对设计进行优化，为我国金矿开采事业作出贡献。
参考文献
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