簡論煤礦電氣自動化的現(xiàn)狀與發(fā)展方向

石志剛

【摘要】煤礦生產(chǎn)電氣自動化已是大勢所趨，各大煤礦生產(chǎn)企業(yè)也都進行了電氣自動化的有益探索，在電氣自動化的過程中如何把握發(fā)展方向，避免不必要的設(shè)備投入，節(jié)約生產(chǎn)成本，成為企業(yè)實施電氣自動化的關(guān)鍵問題。文章介紹了煤礦企業(yè)電氣自動化發(fā)展的現(xiàn)狀，并詳細闡述了電氣自動化的未來發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】煤礦企業(yè)；電氣自動化；現(xiàn)狀；發(fā)展方向

一、煤礦企業(yè)電氣自動化的現(xiàn)狀

近十幾年來，煤礦企業(yè)的電氣自動化和其它工業(yè)產(chǎn)業(yè)的電氣自動化一樣在硬件、軟件等方面都取得了重要進展。

（一）硬件平臺。

硬件是實現(xiàn)電氣自動化的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和計算機電子技術(shù)的發(fā)展，電氣自動化的硬件發(fā)展取得了重要進步，具體體現(xiàn)在：

（1）編程接口日益標(biāo)準(zhǔn)化。

煤礦生產(chǎn)的電氣自動化需要大量的PLC，這些PLC產(chǎn)品分別由不同的廠家研究設(shè)計生產(chǎn)，編程語言和表達方式迥異，要將這些接口各異的PLC協(xié)調(diào)起來，共同實現(xiàn)自動化目標(biāo)，就需要統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)。IEC61 131接口標(biāo)準(zhǔn)的頒布，就較好的解決了這一問題，IEC61131正逐步成為國際標(biāo)準(zhǔn)，PLC接口標(biāo)準(zhǔn)化正在實現(xiàn)。

（2）工控標(biāo)準(zhǔn)平臺逐步統(tǒng)一。

微軟公司憑借強大的技術(shù)力量，正逐步主導(dǎo)工控平臺的標(biāo)準(zhǔn)化。WindowsNT、WindowsCE、InternetExplore成為工業(yè)控制事實上的標(biāo)準(zhǔn)平臺、語言和規(guī)范，基于PC的人機界面成為電氣自動化的主流。

（3）分布式通訊總線的推廣應(yīng)用。

應(yīng)用現(xiàn)場總線（Profibus、FF、Interbus等）通過串行的數(shù)字化方式連接分布在煤礦企業(yè)的不同生產(chǎn)、監(jiān)控現(xiàn)場的智能化設(shè)備和自動化控制系統(tǒng)，分布式控制使得PLC、I/O模塊以及現(xiàn)場設(shè)備等統(tǒng)一連接，I/O設(shè)備成為現(xiàn)場檢測器和指令的執(zhí)行器。

（二）控制軟件。

煤礦企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的電氣自動化主要通過預(yù)設(shè)的操作指令來實現(xiàn)無人值守的自動化生產(chǎn)。這些操作指令的啟動、運行是通過不同的控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的，這些控制系統(tǒng)采取的控制方式是各不相同的。現(xiàn)階段，我國煤礦企業(yè)的電氣自動化控制方式主要有：

（1）集中監(jiān)控。

集中監(jiān)控方式的優(yōu)點是運行、維護較為方便，對控制站的安全防護要求較低，設(shè)計也較為簡單。其主要特點是將各個電氣化設(shè)備的監(jiān)控數(shù)據(jù)集中在一個處理器處理。集中監(jiān)控的主要缺點也是顯而易見的，一是監(jiān)控對象不能太多；二是處理器性能要求較高；三是長距離監(jiān)控會有干擾；四是排查故障比較繁瑣。

（2）遠程監(jiān)控。

目前遠程監(jiān)控方式是煤礦企業(yè)電氣自動化系統(tǒng)的主流，其優(yōu)點主要體現(xiàn)在：大量節(jié)約重復(fù)鋪設(shè)的電纜、可靠性較高、設(shè)備組織形式靈活等。對于擁有大量小型煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場的煤礦企業(yè)，遠程監(jiān)控節(jié)約了企業(yè)成本，提升了企業(yè)安全管理的質(zhì)量，較好的滿足了企業(yè)投入和產(chǎn)出的要求。但對于煤礦企業(yè)大型礦井的電氣自動化，遠程監(jiān)控的方式無法完全滿足企業(yè)對礦井生產(chǎn)全面管理的需求，并不適合這一類型生產(chǎn)現(xiàn)場的電氣自動化系統(tǒng)的構(gòu)建。

（3）現(xiàn)場總線監(jiān)控。

現(xiàn)場總線監(jiān)控方式更加具有針對性，它除了具有遠程監(jiān)控的所有優(yōu)點之外，還可以大量減少設(shè)備與設(shè)備之間的隔離設(shè)施，智能化設(shè)備可以就地安裝，直接通過通信線與監(jiān)控系統(tǒng)連接，布置更為靈活，安裝更加方便。各個監(jiān)控裝置相對獨立，單個裝置的故障不會影響到監(jiān)控系統(tǒng)的整體運行。裝置之間通過企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接，監(jiān)控和通信技術(shù)安全可靠、成熟穩(wěn)定。

二、煤礦企業(yè)電氣自動化的發(fā)展方向

煤礦企業(yè)電氣自動化的發(fā)展方向是硬件平臺更加開放、控制方式更加合理、信息交流更加順暢、綜合提升機電設(shè)備的科技水平以及電氣自動化技術(shù)的自主研發(fā)。

（一）整個煤礦生產(chǎn)企業(yè)采用統(tǒng)一的系統(tǒng)開發(fā)平臺。

統(tǒng)一的電氣自動化開發(fā)平臺對于煤礦企業(yè)規(guī)?；南到y(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)維護以及減少設(shè)備的消耗，減低企業(yè)成本具有直接意義，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的PLC系統(tǒng)接口、企業(yè)管理、財務(wù)、安全系統(tǒng)接口對于提升企業(yè)管理效益，辦公環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)化，迅速處理各類緊急情況也是必不可少的，使用WindowsNT/2000作為平臺操作系統(tǒng)是煤礦企業(yè)電氣自動化的發(fā)展方向。

（二）合理的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

一個成功高效的電氣自動化系統(tǒng)離不開科學(xué)合理的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。煤礦企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要保證生產(chǎn)現(xiàn)場智能化的電氣設(shè)備、計算機監(jiān)督系統(tǒng)、煤礦企業(yè)的管理系統(tǒng)之間信息交流和數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析以及保存，方便煤礦企業(yè)各級管理層對生產(chǎn)現(xiàn)場的監(jiān)督、管理。

（三）分布式的監(jiān)控方式。

現(xiàn)場總線的分布式監(jiān)控是煤礦企業(yè)電氣自動化的必然選擇，它也是煤礦企業(yè)的機械化、規(guī)?；约熬毣a(chǎn)的客觀要求?，F(xiàn)代化的煤礦開采要求生產(chǎn)現(xiàn)場人工崗位盡量減少，生產(chǎn)一線人員主要做一些輔助性工作，大部分的生產(chǎn)任務(wù)將由智能化的機械設(shè)備來進行，分布式的現(xiàn)場總線滿足了智能化機械的靈活安裝，極大提升了機械化綜合開采的效率。

（四）煤礦企業(yè)電氣自動化的信息化發(fā)展方向。

信息化建設(shè)無論是現(xiàn)在還是將來都是煤礦企業(yè)發(fā)展的重點。煤礦企業(yè)的信息化主要指的是設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動化和企業(yè)管控的一體化。煤礦企業(yè)的電氣自動化為企業(yè)的信息化建設(shè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，企業(yè)信息化的建設(shè)又會極大促進電氣自動化水平，提升企業(yè)信息的處理能力。

（五）大力提升機電設(shè)備的技術(shù)水平。

機電設(shè)備是煤礦企業(yè)電氣自動化的物質(zhì)基礎(chǔ)。電氣自動化的發(fā)展是建立在電氣設(shè)備的發(fā)展之上的。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展，電氣設(shè)備的自動化水平越來越高，煤礦生產(chǎn)朝著無人化、智能化的方向發(fā)展，相對應(yīng)的電氣自動化水平得到了極大提升。

（六）電氣自動化技術(shù)的自主研發(fā)是未來發(fā)展的大方向。

利用先進的經(jīng)驗和技術(shù)，結(jié)合本企業(yè)的生產(chǎn)實際，秉持開放、科學(xué)、自主的原則，自主研發(fā)適合企業(yè)安全生產(chǎn)的電氣自動化技術(shù)提升企業(yè)管理水平、增強企業(yè)市場競爭力的必經(jīng)之路，是企業(yè)實踐科學(xué)發(fā)展觀、提高我國的科學(xué)自主能力的具體體現(xiàn)。

三、結(jié)束語

煤礦電氣自動化對于降低企業(yè)生產(chǎn)成本、提升企業(yè)核心競爭力以及增強企業(yè)的安全保障具有重要的意義，促進電氣自動化技術(shù)進步是未來煤礦企業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容。企業(yè)在電氣自動化的發(fā)展過程中，需要積極研究發(fā)展方向，自主研發(fā)電氣自動化系統(tǒng)，切實為企業(yè)的發(fā)展提供動力源泉。