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摘要：近些年来，煤矿企业的发展为我国的经济建设以及人们的生产和生活提供了源源不断的动力。随着科技的进步以及电气自动化技术的不断发展进步，自动化控制系统也已经应用到了我国的煤矿企业，在提高煤矿企业生产效益方面起到了很大的作用。在煤矿企业的电气自动化控制技术中，PLC嵌入式的电子自动化系统在煤矿系统的控制方面起到了非常重要的作用。本文主要对电气自动化控制系统的特点进行分析，接着对电气自动化系统优化的要点进行分析和探究，期待能够有效推进我国煤矿企业对自动化控制系统的应用，从而实现经济效益的显著提高。
关键词：煤矿电气自动化；控制；设计
煤矿在我国的经济结构中占据了很大的一个比重，而且在我国的能源结构中煤炭占据了很重要的地位，并且也是我国能源的保障。虽然现在我国在不断地促进能源多元化的发展，但是社会对于煤炭的需求依旧在不断地提高，这就使得社会对于煤炭企业的发展也比较的关注。传统的煤炭开采是利用人力进行的，这种效率非常慢，而且煤矿开采的安全性也不能得到保障。所以随着技术的发展和进步，自动化控制系统被研发了出来，并且应用在了煤矿的开采作业中，这不但使得煤炭开采的成本降低，而且也使得开采的安全性得到了很好的增强。同时，随着社会的发展以及技术的进步，煤矿开采过程中自动化的程度会越来越高，并且生产也会更为高效，安全性也会有很好的保障。
1电气自动化控制系统在使用中的特点分析
1.1具有较强的兼容性
近年来，随着煤矿生产企业技术的不断发展，我国煤矿开采逐步从浅层向深层推进，与浅层的施工环境相比，深层开采环境具有较高的复杂性。在开采中需要利用电气自动化设备推进开采活动的进行。电气自动化设备的种类非常多，不同类型的设备在运行时间、运行功率上都具有比较大的区别，为了使煤矿开采活动能够有效开展，实现电气设备在运行环境中的自我调节，通常在设计中会借助电气自动化控制系统来进行辅助控制。正是由于电气自动化控制系统具有很强的兼容性，可以满足不同生产条件下对电气设备控制的要求，而且系统在端口协议方面还具有比较高的开放性，因此为系统控制内容的多样性奠定了基础。
1.2集成性
在我国当前煤矿企业的生产中，煤矿开采的步骤主要包括煤层勘探、煤层开采以及煤矿资源的输送，还有在整个过程中的安全防护管理等不同的流程。每一步流程在运行过程中都需要电气自动化技术的支持，比如PLC技术、人机界面交互技术以及数据信息采集技术等。如果对每一个流程系统都分开管理的话，会使得整个系统的负担不断加重。而正因为电气自动化控制系统具有集成化管理的特征，使其能够对系统内部设备状态实行实时的监督管理，并且能够根据设备运行情况进行相关参数的调整，进一步增强机械设备在生产运行中的稳定性。
1.3智能化
煤矿企业虽然是一个传统的工业领域，但是近年来在先进技术与管理的共同作用下其内部生产和管理体系也在不断完善。在我国目前的煤矿领域发展中，大多数的煤矿开采企业已经实现了自动化生产，甚至有些企业已经从自动化向智能化的方向发展。在煤矿企业的生产运行中，电气设备能够按照系统设置的程序高效地完成开采任务。而且在这个过程中，针对系统运行过程中的相关信息数据，需要对其进行系统的分析与整理，在此基础上进行煤矿开采方案的调整以及优化。这种方式能够有效提高煤矿企业开采的效率，同时还能够大大提升煤矿开采中的安全性能，促进企业的持续发展。
1.4开放性
开放性也是电气自动化技术非常重要的特征。煤矿开采工作主要在地下环境中进行，为了能够保证指令传到生产区域，电气设备还应该同时具有比较强的通讯功能。
电气自动化技术能够用来构建通讯控制系统，整个系统也是在通讯端口的辅助下实现与其他系统间的信息互通，进而能够对系统中设备的运行状态进行监控，有效提升信息采集之后运行的效果。另外，在系统运行中数据指令传输可以通过通讯端口来实现对设备工作状态的控制，进而保证系统运行过程的稳定性。
2煤矿电气自动化控制系统设计重点
煤矿电气自动化控制系统设计重点包括软硬件优化与设备选型，目前有较多品牌的PLC产品，对应控制系统工作性能不同，要重点分析系统规模，合理选择编程工具。电气自动化控制系统设计中，要根据系统规模确定I/O数量，避免资源浪费现象。分析矿井供电情况，选择编程工具根据系统规模确定。针对小规模PLC设备编程选择梯形编程方式，大型PLC编程设备使用计算机软件编程，通常针对大型煤矿自动化控制系统编程。PLC设备选型前需分析系统规模，可选用微型设备检测瓦斯浓度。要求水泵机房可根据变化数位改变工作方式，需选择中等PLC设备。要实时监控矿井生产人员需要对井下通信监控，需要选用大型PLC设备。软件设计主要包括结构与程序设计，要根据开采程序调整，采用模块化设计有利于后续功能拓展。将电气自动化控制系统目标分为多个子任务模块，提高电气自动化控制水平。
3煤矿电气自动化控制系统优化设计
煤矿电气自动化控制系统中硬件系统配置非常重要，设计好硬件模块才能确保系统稳定运行。系统硬件模块设计遵循优化输入输出电路要素。系统运行环境恶劣，要求具有较强抗干扰能力，系统响应失灵原因是芯片受到脉冲干扰。系统设计重点是增强芯片防干扰能力。抗干扰是系统硬件模块优化的重要问题，干扰引起动作响应失灵主要因素是电磁脉冲对芯片干扰，应用隔离变压器装置控制干扰因素，采用1：1超隔离变压器；将PLC系统置于金属质地工作柜，防止对系统产生干扰；应用改造系统布线方案，模拟信号传输线采用双绞线屏蔽电缆。防止电磁脉冲等对系统产生干扰；应用改造系统布线方案，如弱电信号线实施分开走线，模拟信号传输线采用双绞线屏蔽电缆。系统硬件模块输入电路优化，应考虑PLC供电电源对应电压取值范围，多数煤矿企业将系统PLC端供电电压取值为85-240V，由于大部分管理现场复杂，需要在供电线路安装电源净化设备。常见设备包括隔离变压器等。应用滤波器电源净化设备进行系统模硬件模块设计，要确保PLC输入电源保持为恒定值24V直流电。为避免出现过载，要确保保险丝质量合格。在系统硬件模块输出电路优化时，标志等相关设备装置输出作业由晶体管完成，使装置适应于系统高频性动作。如煤矿生产中水泵机房运用系统，正常运行中系统输出频率
结束语
总而言之，在目前技术和社会快速发展的背景下，煤矿电气自动化控制系统的应用会越来越广泛，并且应用也会得到普及，而且控制系统的先进性也会不断地提高，这会直接促进煤矿开采的作业效率，还会强化煤矿生产的安全性。当然，在具体的应用中自动化控制系统需要根据实际进行一些变革，这样才可以使得控制系统的适配性增强，提高煤矿的开采效率。同时，在进行优化设计的过程中，需要创新系统的设计方案，因为传统的方案根本就不是因新技术的融合和新场景的应用，所以根据实际情况进行方案设计和创新，这可以提高自动化控制系统的应用效能。此外，整个煤矿电气自动化控制系统是一个有序的系统性工程，所以在进行设计优化的过程中要进行不断的试错，通过不断的试错才可以完善系统
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