煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)計及優(yōu)化

任紅梅

鐵法煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司后勤服務(wù)保障中心 遼寧調(diào)兵山 112700

1 煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的特點

首先，運(yùn)用煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)能提高礦井生產(chǎn)的效率。相較于傳統(tǒng)的人工開采模式，煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的運(yùn)用能有效提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，而且能實現(xiàn)對人力資源的合理配置，減輕工作人員的勞動強(qiáng)度。其次，運(yùn)用煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)能有效提高礦井安全生產(chǎn)水平。煤礦開采的環(huán)境大多較為復(fù)雜且惡劣，主要表現(xiàn)為開采當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件較為復(fù)雜，因此對于煤礦開采有著更高標(biāo)準(zhǔn)的要求，需要積極運(yùn)用煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)，以此來提高煤礦生產(chǎn)的效率，保證煤礦開采的質(zhì)量[1]。最后，運(yùn)用煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)能實現(xiàn)節(jié)約能源且保證采煤質(zhì)量的目的。煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)在運(yùn)用的過程中能充分結(jié)合不同設(shè)備的運(yùn)行情況，實現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行的優(yōu)化和調(diào)整，以此來提高資源利用的效率和質(zhì)量。

2 煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化策略

2.1 系統(tǒng)硬件的設(shè)計與優(yōu)化

2.1.1 系統(tǒng)輸入電路的設(shè)計優(yōu)化

通常情況，在進(jìn)行輸入電路的設(shè)計優(yōu)化時需要綜合考慮PLC供電電源。由于煤礦生產(chǎn)的實際作業(yè)環(huán)境相對比較惡劣，供電方面也具有很大的不穩(wěn)定，另外，環(huán)境因素對輸入電路產(chǎn)生的影響較大，因此，對煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)中的安全性與穩(wěn)定性會造成很大的不利影響。在優(yōu)化輸入電路的設(shè)計時，首先需要根據(jù)實際的生產(chǎn)情況，采用相應(yīng)的電源濾波技術(shù)或隔離變壓器技術(shù)，來提升其抗干擾性能，使輸入點電路得到優(yōu)化。由此可以看出，對輸入電路進(jìn)行優(yōu)化對于煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)來講具有非常重要的意義，相關(guān)部門與人員必須要給予高度的重視。

2.1.2 系統(tǒng)輸出電路的設(shè)計優(yōu)化

單從系統(tǒng)的輸出電路上來講，現(xiàn)代煤礦技術(shù)的應(yīng)用是最廣泛的，在多數(shù)的煤礦設(shè)施中都有所應(yīng)用。要想對系統(tǒng)輸出電路進(jìn)行有效優(yōu)化，首先要提高其響應(yīng)速度，其次，還要確保電路的簡化性，最后，需要提升輸出電路的負(fù)載能力與抗干擾能力。一般情況下，進(jìn)行輸出電路的優(yōu)化，會經(jīng)常用到二極管與繼電器，這樣不僅保護(hù)了電路，還提升了其輸電效率。

2.2 系統(tǒng)軟件的設(shè)計與優(yōu)化

2.2.1 對程序設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化

在進(jìn)行程序設(shè)計的優(yōu)化過程中，首先要綜合考慮I/O（輸入/輸出）的正確分配，讓其能夠更好的滿足電氣自動化控制系統(tǒng)的具體性需求[2]。優(yōu)化程序設(shè)計，需要依據(jù)煤礦企業(yè)的現(xiàn)實情況與實際的工作環(huán)境，來進(jìn)行整體系統(tǒng)中I/O信號的統(tǒng)一編制，這樣不僅可以確保系統(tǒng)運(yùn)行的正常性與穩(wěn)定性，同時還可以有效提升系統(tǒng)的維護(hù)效率，進(jìn)而使電氣自動化系統(tǒng)得到整體優(yōu)化。

2.2.2 對軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化

與其說是優(yōu)化軟件結(jié)構(gòu)，倒不如說是優(yōu)化模塊化設(shè)計與基本的程序化設(shè)計。在目前的煤礦技術(shù)中，要根據(jù)不同的煤礦開采情況，來優(yōu)化和調(diào)整程序，進(jìn)而將模塊化設(shè)計應(yīng)用到現(xiàn)代煤礦工業(yè)中來，但需要注意的一點是，在進(jìn)行系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化時，要先對自身的生產(chǎn)特點與生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)行分析，然后在綜合全方位因素對系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面優(yōu)化，這樣才能更好的滿足現(xiàn)代煤礦企業(yè)的生產(chǎn)與發(fā)展需求。系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化要緊密結(jié)合煤礦企業(yè)的實際生產(chǎn)情況，只有這樣才能將其的作用發(fā)揮至最大。

2.3 抗干擾設(shè)計與優(yōu)化

在整體的煤礦電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化工作中，抗干擾優(yōu)化是最為需要考慮和重視的問題。我們都知道煤礦工業(yè)的實際生產(chǎn)環(huán)境較為惡劣，會系統(tǒng)中的硬件設(shè)備產(chǎn)生較大的影響，這些因素都會對煤礦工業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展帶來一定的阻礙作用。以此，就更能彰顯出抗干擾優(yōu)化的重要性。以下兩種是最常用到的抗干擾優(yōu)化方法：第一種是電磁屏蔽及線路的優(yōu)化；第二種是隔離變壓器的應(yīng)用。但具體方法的選用還需要結(jié)合實際的煤礦生產(chǎn)情況，這樣才能使其發(fā)揮出最大效能。

2.4 系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計與優(yōu)化

就目前來講，電氣自動化控制系統(tǒng)是現(xiàn)代煤礦技術(shù)的重要組成部分。因此，在進(jìn)行電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化時，第一步先對系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化[3]。在煤礦工業(yè)的實際生產(chǎn)過程中，會根據(jù)現(xiàn)場的作業(yè)環(huán)境來選用單片機(jī)，同時還要對設(shè)備本身進(jìn)行充分且全面的分析與監(jiān)測，進(jìn)而結(jié)合實際需求對系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，在煤礦工業(yè)逐步發(fā)展的背景下，PLC設(shè)備也在逐步朝著全面監(jiān)測的方向發(fā)展，從而為現(xiàn)代煤礦的順利運(yùn)行提供保障。

2.5 電氣接地系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化

煤礦實際開采的時候，其電氣設(shè)備的電壓要高一些，這樣系統(tǒng)的才會正常穩(wěn)定的運(yùn)行。系統(tǒng)在實際運(yùn)行過程中，其具有一定的復(fù)雜性，因此，在系統(tǒng)中要設(shè)計接地系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的接地方式中，一般是應(yīng)用的是單線的連接方式，但是這種單線連接方式，并不是各種類型的設(shè)備都可以應(yīng)用，所以，在設(shè)計與優(yōu)化系統(tǒng)的過程中，可以將接地方式進(jìn)行分類，例如，將接地方式設(shè)計為靜電接地、防雷接地兩種方式，此外，還可接地方式，還有屏蔽接地和直流接地兩中接地方法。在煤礦生產(chǎn)過程中，要想加強(qiáng)煤礦生產(chǎn)安全性，則可以利用不同的接地方式來保障煤礦生產(chǎn)的安全性。

3 結(jié)語

綜上所述，在我國煤礦企業(yè)當(dāng)前的發(fā)展中，電氣自動化控制系統(tǒng)起著非常重要的作用，對煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全性的提高都具有重要意義。因此企業(yè)在發(fā)展中一定要結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)實際情況和電氣系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展情況對電氣自動化系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)的優(yōu)化設(shè)計。通過這種方式不斷實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)效益的提升以及促進(jìn)煤礦企業(yè)的發(fā)展壯大，進(jìn)而實現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)效益的不斷提升。