煤礦電氣自動化的發展方向探析

張建設

摘要：煤礦生產電氣自動化已是大勢所趨，各大煤礦生產企業也都進行了電氣自動化的有益探索，在電氣自動化的過程中如何把握發展方向，避免不必要的設備投入，節約生產成本，成為企業實施電氣自動化的關鍵問題。文章介紹了煤礦企業電氣自動化發展的現狀，并詳細闡述了電氣自動化的未來發展方向。

關鍵詞：煤礦企業；電氣自動化；現狀；發展方向

1 煤礦企業電氣自動化的現狀

近十幾年來，煤礦企業的電氣自動化和其它工業產業的電氣自動化一樣在硬件、軟件等方面都取得了重要進展。

1.1 硬件平臺。硬件是實現電氣自動化的重要物質基礎。隨著現代科學技術和計算機電子技術的發展，電氣自動化的硬件發展取得了重要進步，具體體現在：

1.1.1 編程接口日益標準化。煤礦生產的電氣自動化需要大量的PLC，這些PLC產品分別由不同的廠家研究設計生產，編程語言和表達方式迥異，要將這些接口各異的PLC協調起來，共同實現自動化目標，就需要統一的接口標準。IEC61131接口標準的頒布，就較好的解決了這一問題，IEC61131正逐步成為國際標準，PLC接口標準化正在實現。

1.1.2 工控標準平臺逐步統一。微軟公司憑借強大的技術力量，正逐步主導工控平臺的標準化。Windows NT、Windows CE、Internet Explore成為工業控制事實上的標準平臺、語言和規范，基于PC的人機界面成為電氣自動化的主流。

1.1.3 分布式通訊總線的推廣應用。應用現場總線（Profibus、FF、Interbus等）通過串行的數字化方式連接分布在煤礦企業的不同生產、監控現場的智能化設備和自動化控制系統，分布式控制使得PLC、I/O模塊以及現場設備等統一連接，I/O設備成為現場檢測器和指令的執行器。

1.2 控制軟件。煤礦企業生產設備的電氣自動化主要通過預設的操作指令來實現無人值守的自動化生產。這些操作指令的啟動、運行是通過不同的控制系統來實現的，這些控制系統采取的控制方式是各不相同的。現階段，我國煤礦企業的電氣自動化控制方式主要有：

1.2.1 集中監控。集中監控方式的優點是運行、維護較為方便，對控制站的安全防護要求較低，設計也較為簡單。其主要特點是將各個電氣化設備的監控數據集中在一個處理器處理。集中監控的主要缺點也是顯而易見的，一是監控對象不能太多；二是處理器性能要求較高；三是長距離監控會有干擾；四是排查故障比較繁瑣。

1.2.2 遠程監控。目前遠程監控方式是煤礦企業電氣自動化系統的主流，其優點主要體現在：大量節約重復鋪設的電纜、可靠性較高、設備組織形式靈活等。對于擁有大量小型煤礦生產現場的煤礦企業，遠程監控節約了企業成本，提升了企業安全管理的質量，較好的滿足了企業投入和產出的要求。但對于煤礦企業大型礦井的電氣自動化，遠程監控的方式無法完全滿足企業對礦井生產全面管理的需求，并不適合這一類型生產現場的電氣自動化系統的構建。

1.2.3 現場總線監控。現場總線監控方式更加具有針對性，它除了具有遠程監控的所有優點之外，還可以大量減少設備與設備之間的隔離設施，智能化設備可以就地安裝，直接通過通信線與監控系統連接，布置更為靈活，安裝更加方便。各個監控裝置相對獨立，單個裝置的故障不會影響到監控系統的整體運行。裝置之間通過企業內部網絡連接，監控和通信技術安全可靠、成熟穩定。

2 煤礦企業電氣自動化的發展方向

煤礦企業電氣自動化的發展方向是硬件平臺更加開放、控制方式更加合理、信息交流更加順暢、綜合提升機電設備的科技水平以及電氣自動化技術的自主研發。

2.1 整個煤礦生產企業采用統一的系統開發平臺。統一的電氣自動化開發平臺對于煤礦企業規模化的系統設計、系統維護以及減少設備的消耗，減低企業成本具有直接意義，統一標準的PLC系統接口、企業管理、財務、安全系統接口對于提升企業管理效益，辦公環境的標準化，迅速處理各類緊急情況也是必不可少的，使用WindowsNT/2000作為平臺操作系統是煤礦企業電氣自動化的發展方向。

2.2 合理的網絡架構。一個成功高效的電氣自動化系統離不開科學合理的網絡構建。煤礦企業的網絡結構要保證生產現場智能化的電氣設備、計算機監督系統、煤礦企業的管理系統之間信息交流和數據采集、傳輸、分析以及保存，方便煤礦企業各級管理層對生產現場的監督、管理。

2.3 分布式的監控方式。現場總線的分布式監控是煤礦企業電氣自動化的必然選擇，它也是煤礦企業的機械化、規模化以及精細化生產的客觀要求。現代化的煤礦開采要求生產現場人工崗位盡量減少，生產一線人員主要做一些輔助性工作，大部分的生產任務將由智能化的機械設備來進行，分布式的現場總線滿足了智能化機械的靈活安裝，極大提升了機械化綜合開采的效率。

2.4 煤礦企業電氣自動化的信息化發展方向。信息化建設無論是現在還是將來都是煤礦企業發展的重點。煤礦企業的信息化主要指的是設備與網絡技術的結合，實現網絡自動化和企業管控的一體化。煤礦企業的電氣自動化為企業的信息化建設提供基礎數據，企業信息化的建設又會極大促進電氣自動化水平，提升企業信息的處理能力。

2.5 大力提升機電設備的技術水平。機電設備是煤礦企業電氣自動化的物質基礎。電氣自動化的發展是建立在電氣設備的發展之上的。隨著現代科學技術的進一步發展，電氣設備的自動化水平越來越高，煤礦生產朝著無人化、智能化的方向發展，相對應的電氣自動化水平得到了極大提升。

2.6 電氣自動化技術的自主研發是未來發展的大方向。利用先進的經驗和技術，結合本企業的生產實際，秉持開放、科學、自主的原則，自主研發適合企業安全生產的電氣自動化技術提升企業管理水平、增強企業市場競爭力的必經之路，是企業實踐科學發展觀、提高我國的科學自主能力的具體體現。

3 結束語

煤礦電氣自動化對于降低企業生產成本、提升企業核心競爭力以及增強企業的安全保障具有重要的意義，促進電氣自動化技術進步是未來煤礦企業發展的重要內容。企業在電氣自動化的發展過程中，需要積極研究發展方向，自主研發電氣自動化系統，切實為企業的發展提供動力源泉。

參考文獻

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