摘要：现如今，随着科学技术的快速发展，我国在煤炭领域当中也获得了非常骄人的成绩，煤矿产业也呈现出了现代化科技化的特点。煤炭现代化使得我国在煤炭开采当中的生产效率和质量得到了很大幅度的提升。PLC自动化技术在我国煤炭的开采领域当中发挥了非常重要的作用，该自动化的系统促使了我国相应的煤炭企业的发展，如果要想将煤炭企业在众多企业中脱颖而出，就必须要对该系统进行优化，本篇文章，就对相关的内容进行深入的分析与阐述。
关键词：煤矿；电气自动化；控制系统；应用优化
引言
当前煤矿生产中引入了各种先进的技术，其中就包括电气自动化控制系统，它在生产当中扮演着非常关键的角色，贯穿于生产全程的各个环节，因此，如果想改进该系统，必须首先完善其控制方法，还需要控制煤矿生产中各环节的效率，进一步提高规范化程度。
1系统优化的总体情况
该系统引入到矿井采煤当中，必须关注其中的几个环节，尤其是要从整体上监测与控制好监测系统，避免工作中发生供电风险，由此可以确保工作效率，详细而言，要精确监控供电系统的经济运行情况，跟进矿井实际施工状况来处理各个模块的电能分配，以有效防止电力消耗问题。该系统能够准确监测煤矿机械设备的工况，在防止安全事故的基础上，兼顾控制效果，对机械设备运行情况进行优化。优化过程主要涉及到以下几方面:软件，硬件、设备选型的优化。矿井生产中，需要根据矿井条件以及机械设备情况适时优化电气自动化控制系统，重点是软硬件两方面的优化，对于前者来说，往往是适当调整操作系统的技术，例如引进较为先进的DCS控制系统，通过这种方式集中控制全矿全网，还可以在系统中配置PLC技术，以此优化软件，提高系统的准确性与可靠性。
2煤矿电气自动化系统的硬件优化设计
2.1抗干扰设计的优化
需对煤矿电气自动化控制系统稳定性和安全性的设计进行优化和分析。首先就需对煤矿电气自动化控制系统的抗干扰能力进行分析。煤矿生产环境相当复杂，因此煤矿电气自动化控制系统所处环境也是相当复杂的，因此需要煤矿电气自动化控制系统中的抗干扰性能得到不断的提升。煤矿电气自动化控制系统中含有芯片，从而在电子信号脉冲的影响下，对煤矿的电气自动化控制系统会产生一定程度的干扰现象。因此需以芯片本身作为主要的出发点采取相关优化措施，比如在系统芯片表面添加金属保护层，以此来避免电子脉冲信号对芯片所产生的不良影响，在具体实施过程中，可将金属质地的工作柜植入到PLC（可编程逻辑控制器）控制系统中，使得工作柜中的外壳可和地面紧密连接挨一起，最终保证煤矿电气自动化控制系统的正常稳定，对于系统的抗干扰能力做到全面提升。
2.2输出电路设计的优化
在煤矿电气自动化控制系统中，输出电路是相当重要的一部分内容，在进行优化时需根据其煤矿生产企业的具体实际情况来做出相关优化措施。煤矿自动化控制系统中的标志及指示灯都是在晶体管的控制下进行工作，因此需对输出信号做出不断优化。利用继电器可在简化电路构成的同时，最大限度提高电气自动化控制系统的抗干扰性能。在对输出电路进行设计优化的过程中，需保持系统芯片的安全性，避免在运行过程中由于过电流的现象造成系统芯片烧毁的故障。
2.3输入电路的优化设计
煤矿电气自动化控制系统中，输入电路也需根据实际运行状态进行不断优化和分析。在优化过程中，需对电气自动化控制系统输入电压的取值范围进行了解。一般情况下，中国煤矿企业电气自动化控制系统中电压取值范围一般都在85V～240V的范围内，因此可利用在输入电路中进行增加净化设备的方式来实现对输入电路的控制。现阶段，由于中国自身的供电网路存在严重的不稳定现象，因此可利用滤波器来对电源做出净化设计。
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3煤矿电气自动化控制系统软件的优化设计
3.1程序结构优化设计方法
在对系统的软件程序结构进行优化设计时，应当以煤矿企业的生产实际作为立足点，换言之，要保证软件程序的结构符合企业生产需要，同时，还要确保程序能够按照生产任务的变化进行调整和拓展。为使系统的软件程序能够及时进行更新，可以采取模块化的结构，对系统软件程序进行优化设计。模块化是目前较为流行的一种软件设计方法，它将软件划分为若干个模块，不同的模块负责不同的功能，鉴于此，运用模块化设计时，可结合煤矿井下生产作业现场的实际情况，将与系统对应的控制目标细分为多个模块，在所有子模块全部完成之后，可利用模块拼装的方法，组成系统的软件程序。在对自动化控制系统的软件进行模块化设计后，可使系统的调整变得敢更加方便和快捷，由此可以使系统与煤矿生产的契合度得到显著提升。
3.2程序过程优化
对系统软件程序进行优化设计时，可将优化的重点放在I/O接口的分配上，因此，应当按照煤矿井下生产作业现场的实际运行情况，设计与系统对应的I/O信号，并保证信号能够根据具体需要进行合理分配。通过这种方法对软件程序进行优化设计之后，能够使系统的维修工作效率获得大幅度提升。不仅如此，在集中编号当中，还涵盖了定时器与计数器，这使系统的软件运行过程变得更加稳定。
3.3软件调试
当软件优化设计完成后，可采用先分块后组合、先单步后连续的方式对软件进行调试，其中逐块调节时，可以使用单步调节的方法，并对各个寄存器及存储器的运行状态进行观察，以此来判断其是否达到相关的使用要求，如果软件程序并未达到要求，那么应当找出错误的原因，对程序进行更正；每完成1个模块，便可与上个模块组合到一起，在基础上进行全面调节，看是否能够达到预期中的设计要求。
3设备选型优化策略
3.1PLC设备的优化策略
现阶段，整个电气自动化系统中，PLC的作用日益突出，采取优化相关设备的方式来完善整个系统，不仅容易操作，而且还能够实现非常良好的效果。市面销售的PLC设备包含许多类型，公司如果想全面优化PLC设备，就需要采用那些性能相对较高且与施工要完全一致的PLC设备。煤企为确保系统高效运行，保证矿井生产的安全性，一般都是采用中等规格体积的PLC设备，既可以实现对系统电气运行过程的有效监督，又能够减小设备优化的投资，关键是还能够节约资源。中等的PLC设备一般符合矿井生产中的自动化控制要求，不仅如此，选择中等的设备能够明显减少采购费用，从各方面来讲都具有非常好的经济效益。
3.2I/O设备的优化策略
该类设备的优化能够显著改善整个系统的功能，为煤矿企业井下生产提供一套完善的控制模式。I/O点是设备优化中的重要组成部分，所以，必须提前对其统计好，在此基础上，再对相关设备进行优化，为进一步优化打下基础。
结语
随着电子信息技术的快速发展和煤矿生产机械化的不断推进，电气自动化控制的高速发展将是煤矿现代化生产的重要途径。然而，实现电气设备自动化控制的方式有很多种，应在保证系统运行效果的基础上，最大程度地对自动化控制系统进行优化。这样，一方面可以提高系统的运行效率，便于系统的管理维护，另一方面也可以降低系统的运行管理成本。
参考文献:
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[3]王庆海.煤矿电气自动化控制系统的优化设计［J］.自动化应用，2019(12)：5-6.
论文作者:赵岩
论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/22
标签：煤矿论文; 系统论文; 控制系统论文; 电气自动化论文; 软件论文; 设备论文; 程序论文; 《电力设备》2020年第1期论文;