煤矿井下电气设备自动化控制应用与优化
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摘要：在世界能源紧缺的严峻形势下，做好煤炭的开采工作对促进我国经济的发展，确保我国能源的供应有重要意义。经济的提高离不开煤炭的供应，社会的不断发展和进步也需要更多煤炭资源作为能源支持，据相关数据统计，我国每年的煤炭开采量占到了世界总煤炭产量的一半左右。科学技术的不断发展和进步，促使电气自动化控制技术在各个领域中广泛应用，将这种先进的技术应用在煤炭开采中，能够大大提升煤炭开采的效率和产量。将计算机技术、网络技术以及信息数字化技术联合应用到煤矿井下电气设备自动化控制当中，不但能够提高控制的水平，同时还能更好地实现对信息的传输。煤矿井下的环境相对复杂，对自动化控制会产生多种影响，因此我们要积极的创新自动化控制技术，不断完善自动化控制管理，进一步提高煤炭开采的效率和安全性。
关键词：煤矿；井下电气设备；自动化控制；应用和优化
随着时代的发展，传统的人为电气控制，已经不能满足现代化煤炭开采的需求，因为煤矿井下的环境比较复杂，人为控制的话会相对困难，因此把基于PLC控制技术的电气自动化控制技术应用于煤炭开采工作中能够起到良好的作用。政府部门对煤炭开采行业所投入的资金是非常有限的，这也就给煤炭开采的创新和提高增加了难度，如何才能充分利用政府投入的资金，并在此基础上建立一个完善、高效性的煤矿井下电子自动化控制网络，充分发挥电气自动化控制技术的做大作用是目前很多煤矿企业所面临的重要问题。因此加强研究煤矿井下电气设备电气自动化控制技术的应用和优化，对提高煤矿企业的经济效益意义重大。
1.探讨在煤矿井下电气设备自动化控制中单片机电气自动化控制系统的具体应用
煤炭是一种不可再生的能源，在我国分布较广，近几年科学技术的不断发展，促进了电气自动化控制技术，在煤矿开采中的应用。井下作业本身就具有一定难度，再加上恶劣环境的影响，要实现对井下电气设备的自动化控制就更难了，这就要求相关人员加强研究电气自动化控制技术在煤矿井下电气设备中应用的创新和优化，不断提高煤炭的开采效率和开采质量。在开采的过程中，安全问题是首要考虑的，要对安全生产提高重视，在此基础上进行技术的创新和优化。应用现代化先进的科学技术，以单片机技术为基础，来开发电气自动化控制技术，同样会受到井下恶劣环境的影响，也就是说要想更好的发挥单片机的优势就必须克服一定困难。单片机的选择并不是盲目随意的，我国地域辽阔，煤炭分布不均匀，各个煤矿都具有自身的特点，在选择单片机之前，相关的技术人员应该对煤炭开采的实际环境进行勘测，通过深入的分析，选择符合煤矿开采实际情况的单片机，这样才能够发挥电气自动化控制技术在煤矿井下电气设备中应用的最大优势。单片机的运行会受到水和电的影响，因此在应用过程中应该做好防水和防漏电工作。为了能够更好的防止水和电对单片机的影响，当前，防水性能良好的PLC单片机在煤矿井下电气设备自动化控制中的应用最为广泛，除了这一优点以外，PLC单片机还能够在设备出现漏电问题时进行自我保护，这样才能够进一步提升电气设备自动化控制系统的安全性和稳定性。除此之外，PLC单片机抵抗外界环境的能力比较强，不容易受到煤矿井下的恶劣环境影响，如此才能不断提高煤矿井下电气设备自动化控制的效率。正是因为PLC单片机的种种优势，才使得它能够被积极广泛的在煤矿开采业中推广和应用。单片机能够对煤矿井下电气设备的运行进行实时监控，并将所监控到的电信号通过一系列转变最终通过计算机反馈给工作人员，方便相关人员发现问题并解决问题。
2.煤矿井下电气设备自动化控制系统的创新和优化策略分析
2.1探讨煤矿井下电气设备自动化控制设备选型的创新和优化
电气设备的自动化控制设备具有非常多的类型，因此在选择类型时要对煤矿井下作业的环境进行认真勘查，自动化控制设备的规模选择要充分结合电气设备的具体控制需求来确定，据此来不断缩小自动化控制设备的选择范围。例如只是针对于煤矿井下的瓦斯浓度进行检测时，缩短了自动化控制设备的选型范围，对于瓦斯浓度的检测，一般微型的设备就能够满足要求。又比我们需要对水泵机房进行实时检测和控制，这时候我需要根据水泵所应用的环境以及实际工作状况，通过PLC单片机制作出具有逻辑性的程序，由此来看，我们需要选择控制点数较多的PLC单片机，才能满足水泵机房控制的需求。在对煤矿井下电气设备自动化控制系统进行设计的时候，我们要加强煤矿井下电气设备自动化控制对象系统的规模勘察，根据勘察的情况，深入分析和研究，进而确定更加准确的控制I/O点数。相关人员还要根据控制对象的类型制定出科学合理的统计清单，这样才能够实现软件资源和硬件资源的最大利用率，保证电气设备自动化控制系统在安全的环境中运行，同时也加强了它的稳定性。只有对自动化控制系统的硬件及软件进行科学合理的选择，才能将自动化控制系统更好的应用于煤矿井下电气设备的控制中。
2.2探讨煤矿井下电气设备自动化控制系统硬件的创新和优化
煤矿井下电气设备自动化控制系统的硬件在运行过程中容受到外部环境的影响，尤其是井下作业的恶劣环境以及不稳定的供电情况，所以相关人员就应该充分利用现代化高科技手段，加强硬件设施的研究，将环境以及供电对硬件设施造成的影响降到最小。要实现对煤矿井下电气设备自动化控制系统硬件的创新，我们需要在系统输入电路的地方安装一个电源净化装置。为了防止煤矿井下电气设备自动化系统中的电路短路，我们可以在24v直流供电电源上进行净化和供电负载调节。为了能够提高煤矿井下电气设备自动化控制系统的输出速度，我们需要根据设备的具体控制要求，采用晶体管来将电气设备的各种指示标志和调速装置输出。这里我们以输出频率为6次/分，应用于水泵机房的PLC单片机为例来做说明，为了能够增加PLC的抗干扰能力和负载能力，我们可以选择继电器输出的方式。煤矿井下工作除了自然环境恶劣以外，还会受到各种磁场和电场的影响，这样就会对电气设备自动化控制的稳定性和安全性造成很大影响，因此对硬件进行创新和优化的时候，要注意屏蔽和防护磁场及电场的干扰。相关人员要善于应用现代化科学技术，不断创新、完善煤矿井下电气设备的自动化控制系统，使其能够应对复杂、恶劣的工作环境。
2.3对煤矿井下电气设备自动化控制系统的软件进行创新和优化
要对煤矿井下电气设备自动化控制系统的软件进行创新和优化，就要从基本程序和模块程序两个方面着手。要想提高煤矿开采的效率，就应该保证煤矿井下电气设备工作的准确性，因此就要根据具体的设备工艺进行适当的程序调整。在煤矿井下电气设备自动化控制系统中应用模块设计，有利于后期的程序拓展，因为我们可以将控制系统分为多个模块进行分别编制，编写和调试完成后，最终组成一个完整的程序。
结束语
综上所述，科学技术的推动下，煤矿井下电气设备自动化控制将是煤矿开采的未来发展方向，通过不断创新并优化煤矿井下电气设备自动化控制系统，我们能够保证煤矿开采的安全性，在此基础上提高煤矿开采的效率。
参考文献
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（作者單位：陕西银河煤业开发有限公司）
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