煤矿电气自动化控制创新设计与应用

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摘要：电气自动化控制系统是目前煤矿实际生产、操作、监控过程中主要采取的控制之一。煤炭企业生产的高效、稳定都和电气自动化控制系统有着直接的关系，电气自动化控制系统关键技术在其中起到了十分重要的作用，电气自动化控制系统同时还能有效的保障煤炭企业生产安全、稳定。

关键词：煤炭企业;电气自动化控制系统;关键技术

煤炭企业生产操作过程中，电气自动化控制在其中的每一个环节都有着至关重要的作用，想要对煤炭电气自动化控制系统关键技术进行创新，就要对电气自动化控制方法进行升级，科学合理的控制和规划处理煤炭企业生产过程中的每一个环节的效率化问题。

1煤矿电气自动化控制过程中对软件的优化过程

煤炭企业生产过程中应用电气自动化控制系统的首要要值得关注的就是生产流程的整体监测和监控，保障在生产中的每一个环节都不会出现供电风险问题，造成效率的下降，我们需要严格的监控和检测供电系统的经济运行方面，针对不同模块的电能采取不同的施工技术和措施进行细致处理，避免出现电力大量浪费的现象。煤炭机械在运行的过程中通过电气自动化控制系统能够得到有效的监测，能够及时的发现生产过程中存在的安全隐患，了解和掌握煤炭机械设备运行状况。优化的过程主要分为三个步骤，分别为硬件优化、软件优化、设备选型优化。软件优化和硬件优化是煤炭电气自动化控制中的关键环节，软件优化主要针对煤炭机械设备中的一些操作系统，将PLC技术引进煤炭电气自动化控制系统中，提高软件优化过程，同时也对软件的优化提出了更加严峻的困难和挑战。软件优化又分为两种，一种为结构优化、一种为程序优化。1.1软件结构优化。煤炭电气自动化控制系统中软件结构是其框架的主要结构，在对煤矿电气自动化控制系统润健结构进行设计时，一定要考虑到煤矿实际的生产需求，根据煤矿企业的实际生产环境设计软件结构。模块设计时软件结构优化中的重要环节，软件结构的功能主要通过模块设计的拓宽来实现，在煤矿实际的生产过程中，根据实际情况的变化软件能够进行随时的优化，满足不同情况下的煤矿生产需求。软件结构优化过程主要分为以下几种类型：（1）煤矿电气自动化控制系统软件结构根据煤矿的实际开采情况不同分为不同功能性的模块，在每个不同的功能性模块中设置不同的目标，模块进行改进时一定要注意其结构的标准，模块在进行设计时一定要多设置子任务结构模块，保障软件的多样性和适用性。（2）煤矿电气自动化控制系统的主要作用在于调整运行结构，保障软件结构完整的基础上再进行优化处理，这样就能避免软件结构出现不必要的漏洞。（3）软件的结构优化一定要充分考虑到已给出的任务和条件，保障软件和煤矿作业的同步性。1.2软件程序优化。软件程序优化主要包含自动化控制过程中的所有系统程序。软件程序优化的过程中要充分的考虑到设备的更新换代问题，将新标准和工艺引入到系统中，尤其是其中I/O的重新分派，I/O的编制一定要符合生产工艺要求，优化软件程序的过程中，I/O的优化程度和软件程序运行的效率有着直接的影响，想要保障煤矿电气自动化控制系统的运行安全，就要避免程序中出现重复的序列，同时进行软件程序优化的时候还要充分考虑与PLC的有机结合。

2煤矿电气自动化控制系统设计的创新与优化

2.1设备选型。（1）分析系统规模。煤矿企业工作面设备的选择，需要对PLC自身系统的规模进行分析。煤矿企业自身的需求不同PLC设备的选择也有所差异，如果只需要实现瓦斯浓度的监测，PLC设备一般可以选择微型；如果需要对水泵机房水位变化方式和状态进行变更，PLC设备通常选择中型；如果想要实时的监测煤矿企业生产人员的动态，那么微型和中型就不能满足其使用需求，PLC设备必须选择大型。（2）I/O点类型的确定。想要保障硬件资源的充足，避免出现资源浪费的情况，就要根据煤矿监控的实际情况对I/O点数量进行确定，达到对系统分类的目的。对煤矿的供电情况进行分析，想要保障输出端的正常运行，就要使用继电器和晶体管，才能进一步的提升输出的效率。（3）选择编程工具。系统编程工具的确定要根据系统规模，一定要选择符合系统本身的编程工具，才能高效、快速的完成系统编程工作。梯形编程模式在一些中小规模的PLC设备中应用比较广泛，同时也比较实用；而在一些计算机和PLC软件包编程时需要使用大型的PLC编程设备，大型的编程设备有着运算速度快、编程效率高的特点，缺点就是投入的资金比较多，受到环境因素的影响程度比较大，一般只是针对大型的煤矿使用。2.2硬件设计。（1）输入电路。一般情况下煤矿的生产环境都比较恶劣，相对复杂，因此在一些特殊的情况下煤矿供电系统经常出现不稳定的现象，针对以上的问题我们主要采取安装电源净化元件在输入电路上，保障供电系统运行安全稳定的同时，避免供电系统不稳定造成的煤矿企业经济损失。科学合理的调节电路载荷，将PLC的输入电源控制在24V左右，避免电路短路造成PLC工作异常。PLC芯片在电路短路或者负载的情况下极易出现损坏的现象，影响系统的正常运行，所以输入电路设计创新与煤矿供电系统的运行安全稳定有着直接的影响。（2）输出电路。根据煤矿生产的实际情况，想要进一步的提升电泵机房电气自动化系统的负载能力和抗干扰能力，就要对输出电路进行创新设计。目前我们经常使用的电气自动化系统PLC输出频率为每分钟六次，我们可以考虑使用继电器进行代替，同时也可以将二极管安装在电路盘上，避免对PLC造成损伤。（3）抗干扰设计。煤矿的实际生产过程中，电气自动化控制系统会受到工作面中的众多因素的影响。想要有效的解决以上的问题，就要采取一定的抗干扰措施。一般情况我们加强抗干扰的方法有三种：首先，将工作面中产生的静电、电磁干扰等利用电磁屏蔽效应进行屏蔽，达到抗干扰的效果。然后，使用专业的屏蔽设备，目前煤矿企业比较常见的设备就是隔离变压器，起到一定的抗干扰能力。最后，布线科学合理，将弱点信号和强电信号分开排列，避免两种线路之间交叉产生干扰现象。2.3软件设计。（1）软件结构。煤矿电气自动化控制系统软件设计的主要组成部分分为基本程序设计和模块化设计。电气自动化控制系统可以根据煤矿工作的实际情况，分为多个子任务模块，对不同的子任务模块进行调试和编写，最后结合起来。想要软件结构程序能够适应不同情况下的实际生产需要，就要对程序结构进行调整。（2）程序设计过程I/O信号的编制需要根据煤矿自动化控制系统的实际需要，统一管理不同编号的定时器、计数器等设备，对内部继电器标志位配表和I/O分配情况进行详细的列出说明，保障系统维护效率和电气运行的效率、安全。

3结语

煤矿生产运营过程中，电气自动化设备在其中起到了关键的作用，促进了煤矿企业的不断发展进步，占有着重要的地位，保障了电气自动化控制系统的不断发展，确保了电气自动化控制的多样化，煤矿生产运营中电气自动化控制系统关键技术的应用，提高了煤矿企业的经济效益。

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作者:石方刚  单位:阳煤集团南岭煤业有限公司