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摘 要：伴随着科学技术的不断创新，将电气自动化技术融合在不同领域内已经成为顺应时代发展的必然趋势，煤矿电气自动化控制系统要想在实际管控和运行过程中取得更加有效的成果，就要针对硬件设备和软件设备进行集中优化设计，从而提升系统程序功能的整体水平，更好地为企业创收经济利益。本文能从煤矿自动化控制系统优化设计的背景入手，集中分析了煤矿电气自动化控制系统中软件和硬件的优化升级策略，并对单片机的应用进行了简要概述，旨在为相关技术人员提供有价值的参考建议。
关键词：煤矿；电气自动化控制系统；优化设计
电气自动化控制系统在煤矿产业中应用的价值越来越大，不仅有助于提升煤矿产业的日常管理水平，也能促进现代煤矿技术的良性发展，对于整个行业进步具有非常重要的社会意义，值得深入探索。
一、煤矿电气自动化控制系统优化设计的背景分析
（一）煤矿电气自动化控制系统优化设计的重要性
现代煤矿产业的发展离不开煤矿电气自动化技术的功劳，其已经成为煤矿产业常规化运行过程中不能缺少的技术元素，不仅能有效提升整体煤矿技术和产业发展的进程和生产效率，也能一定程度上促进整个行业的高速发展，建构具有针对性的管控措施，其实维护整体运行模式和运行机制，强化煤矿工业的运行动力。然而，在煤矿工业发展过程中，现代煤矿工业整体工作环境仍然差强人意，在制约整体发展进程和运行模型的同时也会造成人员以及财产的损失，因此，借助可编程逻辑控制器能一定程度上保证技术结构和运行模式的有效升级，创设更加有效的系统运行机制和运行流程。因此，只有认清煤矿电气自动化控制系统优化升级的重要价值，才能在降低整体运行结构成本的基础上，促进煤矿自动化控制系统的良性发展。
（二）煤矿电气自动化控制系统优化设计中单片机的应用
近几年，我国经济呈现出了稳步发展的态势，经济的发展以及人口数量的增多，导致社会各个产业领域对于能源的需求量在不断增多，对于煤炭资源的使用量也显著上升，正是基于这种社会形势，需要各界给予煤炭产业更多的关注。但是煤炭系统在实际运行过程中，工作环境较为恶劣，甚至会存在一定的危险性，这就导致煤矿在开采过程中遭遇难度，相关部门不仅要提升技术结构也要保证工作人员的安全性。因此说，煤矿电气自动化控制系统的社会价值和项目运行结构对煤矿工业的发展具有非常重要的意义。电气自动化控制系统在实际运行过程中，不仅能有效升级工作的效率和安全性，也能一定程度上减少煤矿开采项目的控制难度和整体运行成本，从根本上优化了企业的经济效益和社会效益。
在煤矿电气自动化控制系统中，单片机是控制系统的核心，在不同生产环境中，能借助有效的项目处理机制对相关项目运行结构进行集中处理，并且保证生产工作环境能被有效的处理和分析勘测，进一步优化整体项目的运行体系。在管理过程中，相关技术人员要针对具体问题进行集中处理和综合管控，只有保证单片机的稳定运行，才能从根本上维护煤矿技术应用的实际效果和整体运行层级结构，提升系统的运行效率和实效性。另外，在单片机运行过程中，技术人员要从根本上保证防水操作和防漏电操作，对运行因素和条件进行综合分析，从而确保在整体运行机制和勘测模式贴合实际需求。利用单片机对整体系统进行综合分析，并能将电信号直接转化为电压信号，从而进一步优化整体运行结构的转换效果，完善信息收集和分析系统。
二、煤矿电气自动化控制硬件系统优化设计
对于煤矿自动化控制系统中的硬件系统来说，只有保证其配置结构的常规化运行结构贴合实际运行需求，才能提升整个煤矿电气自动化控制系统的运行稳定性。技术人员要保证硬件构架和硬件的整体配置层级贴合实际需求，充分发挥系统的安全性和稳定性，确保煤矿产业结构和生产发展情况之间能形成有效的契合关系，保证设计流程和设计参数贴合实际需求。
（一）煤矿电气自动化控制硬件系统之输入电路优化设计
在建构完整硬件管控系统和运行参数的过程中，技术人员要结合实际运行需求，切实维护煤矿自动化控制系统硬件系统的运行模型和基本参数结构。在系统优化设计过程中，要对输入电路系统结构以及优化因素进行集中处理并综合维护，煤矿电气自动化控制系统的供电电源能有效为其提供稳定的电压参数数值，并且保证系统的常规化有效运作。通过相关数据的分析，煤矿企业在实际运营过程中，利用电气自动化控制系统能在供电电压范围内保证相关运行维度的最优化，确保自动化控制系统的自动化运行端口能提供85伏特到240伏特之间的电压，并且整体电源幅度能控制在155伏特左右[1]。另外，要特别注意的是，在系统运行过程中，会存在很多的影响和干扰因素，加之煤矿工业运行过程中的环境较为恶劣，运行层级结构中存在很多的不确定因素，也为煤矿电气自动化控制系统的稳定运行带来了很严重的制约影响，需要相关研究人员能对煤矿电气自动化控制系统的电源化设备进行集中处理和系统优化。
目前，使用的频率较高的电源净化器分为两种，滤波器和隔离变压器。以滤波器为例，需要在煤矿电气自动化控制系统运行过程中，保证输入电压控制在恒定值24伏特，电源形式为直流电源，并对其自身负载进行集中调整。另外，技术人员要对自动化控制系统的周边电路配置结构进行集中操作，规避电源净化设备的故障问题。只有从根本上减少煤矿电气自动化控制系统芯片出现的问题，才能更好的实现优化运行，升级电源保险丝的合格程度，切实维护电源支路的安全性，一定程度上降低系统出现短路问题。
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（二）煤矿电气自动化控制硬件系统之输出电路优化设计
对于煤矿电气自动化控制系统的输出电路进行集中设计，能在提升整体输出电路运行有效性的同时，保证设计框架贴合实际需求，切实维护运行功能和运行需求，确保衡量参数和系统稳定性。首先，在对输出电路进行优化设计的过程中，要对指示结构、标志结构、调速参数等进行设备管控和系统化处理，以保证晶体管输出作业完成的有效性，保证不同装置能在实际运行过程中实现系统高频结构的优化，进一步保证相应速度贴合功能需求，确保企业的水泵机房结构贴合煤矿自动化控制硬件系统的运行维度和基本标准[2]。
在常规化运行模型和参数结构中，煤矿电气自动化控制系统的输出频率要在每分钟6次以下，能实现继电器输出。之所以应用这种运行模式，主要是能在保证输出电路抗干扰因素性能的基础上，确保负载性能也能得到有效的维护，真正建构贴合于实际运行模型的电路构成要素，但是，相关技术人员也要着重关注煤矿电气自动化系统的输出感性负载，若是操作不当或者是参数不准确，会导致输出电路出现浪涌电流，甚至会对系统内的芯片结构造成严重的影响。
（三）煤矿电气自动化控制硬件系统之抗干扰优化设计
在煤矿电气自动化化控制系统运行过程中，要对系统的抗干扰结构进行集中处理，确保系统在建设以后以及后期优化设计过程成为整体运行模式的重点，最重要的是能有效应对恶劣的工作环境。在煤矿电气自动化控制系统运行过程中，要着重分析不同情况下出现的响应失灵问题，究其原因，主要是由于电磁脉冲会对系统内运行芯片产生一定程度上的影响，需要技术人员能针对具体问题进行集中处理，并且保证干扰因素能得到有效控制，主要针对芯片防干扰[3]。
三、煤矿电气自动化控制软件系统优化设计
（一）煤矿电气自动化控制软件系统之程序结构优化设计
在煤矿电气自动化控制系统运行过程中，相关技术人员要对软件模块进行系统化分析，要对程序设计以及模块设计进行集中处理和综合维护，确保其能在优化设计结构中获得更加有效运行动力。在分析软件结构的过程中，要从煤矿企业的设计运行模型出发，相关软件系统要结合企业的实际发展特征和管理规模，保证技术水平和软件程序功能调整结构提贴合实际拓展需求，并且保障软件结构运行方案能符合实际标准和项目运行层级结构，切实维护系统的运维框架[4]。对于煤矿电气自动化控制系统来说，只有保证模块化软件结构运行的稳定性和安全性，才能从根本上贴合煤矿产业的实际发展诉求。
技术人员要借助模块化结构对控制目标进行细化，保证不同模块能对应有效的子任务，且保证系统模型贴合实际需求。只有建构有效的编写模型和调试流程，才能在不用模块运行结构建立后，升级整体软件程序的稳定性，确保自动化控制系统软件优化设计能贴合企业的实际运行方案和基本管理目标，从而进一步实现生产结构和产业发展目标相贴合的实际需求。模块设计和项目运行维度之间需要经行集中的处理，并且保证系统框架结构和运行模式之间的有效性，要在层级结构和系统管控要求之间形成有效的融合机制和项目流程[5]。
（二）煤矿电气自动化控制软件系统之程序过程优化设计
为了更好的践行煤矿电气自动化控制软件的相关运行要求，技术人员要针对具体问题进行集中处理，并且保证系统运行框架能贴合煤矿电气自动化控制系统的相关要求。决定实际设计质量的层级结构和基本参数由系统设计端口决定，主要是对I/O的设计以及接口分配的项目优化，在整体运行框架和系统升级的过程中，要保证集成编制以及系统化分配之间的运行有效性，切实维护系统的维修机制，只有保证系统维护系统和自动控制系统之间能形成良性的稳态参数，才能有效提高整体运行维度的有效性和质量。
并且，在整体煤矿电气自动化控制系统整体维度得到有效升级的同时，内部计算器和定时器也能实现有效的编号和分布处理，特别是在地址分配结束后，要对I/O分配表和系统中出现的自动控制内部继电器进行集中处理，有效实行整体结构的设计优化，减少逻辑数设计结构的繁琐程度，也能一定程度上减少系统内存用量，从而合理化的控制扫描时间以及操作流程[6]。技术人员只有保证不同触电系统的运行有效性和安全性，才能更好的维护循环利用的项目要求。在对程序进行优化的过程中，技术人员能利用二分频技术对其进行集中控制，确保在能源节约的基础上，实现自动化程序的稳定运行。
结束语：
总而言之，在信息化技术不断发展的今天，要想提升煤矿电气自动化控制系统的有效性，就要针对具体问题进行集中处理，实现硬件结构升级和软件结构升级的同步，从根本上提升整体运行系统的稳定性和安全性，在保证煤矿企业生产管理水平优化的同时，创收更大的经济效益，实现经济效益和社会效益和双赢。
参考文献：
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[2] 方毅.集中控制与自动化系统在中铁芒来露天煤矿地面储装系统应用[J].中国信息化,2013,41(14):136-136,137.
[3] 杨世华.综采自动化工作面液压支架端头控制器集中控制系统开发[D].太原理工大学,2014.
[4] 秦岩,代伟,杨杰等.基于软PLC技术的磨矿过程运行控制系统及实验[J].东北大学学报（自然科学版）,2015,36(03):309-313,317.
[5] 李江,张伟,王晶晶等.PLC技术在矿井提升机电控系统中的应用分析[J].科教导刊-电子版（下旬）,2016,29(03):154-154.
[6] 翁国庆,陈明军,张有兵等.“现代电气控制及PLC技术”课程实践环节的优化[C].第六届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集.2014:617-621.
论文作者:司志良
论文发表刊物:《科技中国》2016年12期
论文发表时间:2017/3/16
标签：煤矿论文; 控制系统论文; 结构论文; 系统论文; 电气自动化论文; 过程中论文; 贴合论文; 《科技中国》2016年12期论文;