煤矿电气自动化控制系统应用优化

2022-09-11

引言

我国所有的经济结构当中最重要的一部分是煤炭企业的发展，我国很多领域都与煤炭有着非常亲密而不可逾越的关系，另外煤矿产业是我国经济发展的重要保障，社会对煤炭企业的发展也是投入了很大一部分的关注力度。煤炭企业利用自动化技术，不仅可以促进整体的生产效率，还能够将煤炭开采的质量提升。所以只有不断的使煤矿自动化系统进行优化，才能够推动煤炭企业的发展。

1. 煤矿电气自动化控制系统硬件模块优化设计分析

在我国的发展过程中，地形的研究也是非常重要的，由于不同的地形，也规划了不同的开采方法。很多自动化系统都是通过每个地区所具有的地理条件来进行开采的，现代化的自动化技术在使用开采图纸时，是离不开应用PLC技术的，并且如果地形非常的复杂，要根据相应的煤矿系统安全性质以及控制系统来设计开采方案，再根据相应的开采技术来处理系统中安全方面的问题和相应其他的问题。

如图1中所示，这是整体的煤矿开采自动化系统，不需要操作人员进行实际操控，只需要操控人员确认导出数据，确认开采进程没有意外事故发生即可。

2. 煤矿的控制网络

(1)本地控制网络结构

我们根据自动化系统的开采方法来研究煤矿的开采网络，本地的开采网络主要是采用现场光纤所建造的环形结构来进行。即根据每个地区控制器的不同来自动形成环域网，环域网主要应用于控制器在煤矿内部工作过程中控制器的数据采集和传输。我们根据控制器的不同来分为主区域控制和从区域控制，其中主区域控制器主要是设在煤矿洞口附近，另一种控制器主要是安装在煤矿内部。煤矿内部由于安全性质的问题，要安装监控的设备，要在每一个工作节点处，根据所属的控制区域的不同来安装不同的监测系统，监测系统主要负责监测每个部门所工作的工作状态和数据输出的情况。为了完成各部门监测信息数据的采集，要严格的根据执行指令来控制监测系统，另外通过主控制区来对每个煤矿进行本地区域的控制。

(2)两个控制系统的工作内容

主控制器主要是以光端机和煤矿的区域网进行连接，将煤矿分成两个部分，内部和外部。内部主要是根据本地所检测的数据和参数以及工作状态等等，把这些信息上传给管理站，并且根据外部的管理站以及监控中心下达的命令，一定要严格的根据指令来完成控制。次控制系统主要是应用于煤矿内部的工作系统当中，由于每个工作节点已经设立了相应的监测系统，次控制器就是要将内部设立的相应监测系统所提供的数据进行上交，并且控制系统还可以严格的把控工作强度和工作性质。

图2当中所显示的系统是煤矿开采的监测系统，比传统的监测系统要先进很多。反应速度快，反应机智灵敏，反应速率要比传统设备高很多。

3. PLC系统的组成

(1)煤矿长度对策划方案的影响

我们根据煤矿长度的不同，也有不同的设计方案，如果煤矿的长度是很长的，那么我们所要考虑监控方面的设施就要更多一些。长的煤矿不仅对于施工来说是有所困难的，对于方案的进程来说，也应该更多方面的考虑煤矿与监控方面之间的冲突。由于煤矿长度越长对监控的工作越不利，所以我们应该利用一些小型的PLC应用系统来根据国际设计的标准进行。其中大范围的功能模块可以非常好的满足自动控制任务进行中的一些要求，在控制任务不断增加，使一些分散式结构的应用十分灵活，他们不仅可以自由的扩展，在高兼容性工作基础上，还可以显得更加抗冲击性。根据不同的组网便捷优势，可以从不同的角度，利用分散式网络传播的方法，在每个煤矿的节点处安装各种小规模的任务节点。这样这些监测系统可以在节点处更好地监测工作的进行情况，还可以与控制系统在互不相干前提下，更好的利用主控制监控室的工作数据。并且能够通过监控是中心与远程控制器进行相连来完成控制系统在节点处的工作。

(2)PLC在煤矿系统应用过程中的内容和控制要求

在自动化系统的建设过程中，尤其是要保障煤矿建设的安全性，以及为了保障通行的便利，如果要建设自动化系统，就必须要将附近的所有路线研究彻底。如果要保证自动化系统的安全可靠，就必须得严格把握PLC的应用和它相应的控制要求。为了对这项技术的内容和控制要求做出非常深刻的分析，所以我们接下来从三个方面来对此项技术做出深入的了解。

(1)照明检测控制系统

我们所要研究的第一个方面就是照明检测的控制系统，这种系统的目标就是在不断的监测煤矿内部和外部的前提下，为了达到煤矿内光照强度对加强段要照明其回路。为了避免车辆在白天进入煤矿和晚上进入煤矿产生的一个黑洞效应和避免车辆在白天离开煤矿和夜间离开煤矿产生的摆动效应，让驾驶员能够轻松的在煤矿中进出，减少自动化事故，并且为了考虑相应的能源问题和光照强度问题等等，就要将洞口以及洞外和洞内达到一个光照强度适应的程度。照明的回路控制系统主要是由PLC技术来控制继电器来实现的。

(2)通风检测系统

第二点我们所要研究的是通风检测的控制系统，这种系统在煤矿内是能够直接影响到行车的安全的，所以在煤矿的运行过程中应该仔细的检测通风设备是否完好，要采用一些监测仪器来进行监测煤矿内通风状态是否良好，必须要符合国家相应制定的标准。检测煤矿内一氧化碳的含量是否过多，在检测后就要将这些监测的数据和通风的状况输入到控制系统当中，从而使控制系统在以后的运营中能够有自己的必要性。随着计算机以及网络迅速发展，控制系统的可靠性和灵活性也逐渐地应用在一些工业和自动化的方面，对于自动化的控制以及自动化的应用也是非常广的，这项技术已经大范围地应用到自动化系统当中。监测系统是包括三方面的自动化诱导和电力控制，以及通风系统等等，这些控制系统主要是由编程控制器来对相应的煤矿监测进行控制，此外，这些控制系统还可以根据手动和自动报警电话控制等等。由于煤矿的长度和宽度在每一个地区都是不同的，对于合理的设计都是需要人们重新来制定的，所以煤矿内的监控设备也是非常有必要的。

4. PLC在自动化系统自动化系统中的具体方案

(1)具体的通信网络建设

在相应的煤矿监控管理中也有一定的应用结构，国内的管理体制是分为应用和管理两个方面的，管理体制有三层管理：分别是总中心和分中心，以及监控站等等，由于监控站对于煤矿不是直接控制的，所以，工程是不能够直接的控制监测系统的。

(2)自动化系统自动化系统的PLC选择

自动化系统，特别是针对于煤矿的自动化系统，对相应的PLC监测系统应该提出了更高的要求。同时对煤矿的管理体制也提出了要求，这些要求必须满足PLC它的质量本身，也要符合规定，并且这些预测的数据和传输能力必须要达到预想的要求，还应该有自我的修复和保护能力。其次就是车辆控制器必须要单独的完成监测系统的控制要求。再次就是某一个煤矿的自动化流量，如果在发生拥堵的状态下，应该有相应的控制处理方法，并且要对于相应的控制方式做出调整。

5. 结束语

PLC在自动化系统中，特别是在煤矿的自动化系统中应用已经非常广泛了，为了适应现代的自动化系统，必须要加强此项技术的研究，促使自动化系统得到更大的改善和发展。

摘要：煤炭是我国在社会经济发展当中非常重要的能源，然而因为它是一种不可再生资源，所以对于煤炭企业来说经济结构的组成是非常重要的，科学技术随着社会发展而不断发展，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,自动化技术,控制系统