摘要：
在煤矿资源作为我国发展的重要支柱能源的背景下，对煤矿产业进行高效、安全的现代化生产已经是必须之举。煤矿电气自动化控制系统的引入，实现了提高煤炭利用率，促进循环经济发展的目的。该文主要进行煤矿电气自动化控制系统创新设计的研究，从而对煤矿企业提出更完善、有利的生产控制方式。
关键词：
煤矿；现代化；电气自动化；控制
高效作为一种传统的、不可再生资源，煤矿的利用应该已经得到更加严格的管控，相较于传统的煤矿生产过程，现代化生产更加注重安全和高效，而这种追求高效率和高安全性的生产，一定依托有大量的数字量和模拟量的控制装置[1]，比如对于瓦斯含量进行计量、对通风状况进行监测、对矿井的水泵进行开合控制等工作内容。因此，在提高煤炭利用率、进行循环经济发展方面，政府管控下的煤矿企业通过多种渠道进行了电气自动化控制技术的引入。电气自动化控制系统，是在计算机技术不断发展的前提下，基于PLC技术[2]而创的数字化和自动化式的控制系统。PLC技术成为解决效率、安全问题，实现煤矿电气自动化控制的有效、便捷手段。煤矿电气自动化的控制系统，可以在恶劣的工作环境下正常工作，使煤矿开采流程简化的同时保证计算机对数字和程序的控制，实现煤矿高效率同时高安全性的生产。对于煤矿电气自动化控制系统进行创新设计，旨在以更低的构建成本，来提高控制系统的运行可靠性和安全性，增强使用性能，进一步促进煤矿的生产、运输和存放等过程中的高智能化、自动化以及现代化。
1、煤矿电气自动化控制系统
煤炭作为传统能源，在我国有着很多的应用，是我国重要的资源，无论对日常生活或是工业生产都有着不能缺少的重要作用。电气自动化技术的应用，从本质来说，就是将资源的利用率最大化，即实现最高性价比。电气自动化控制系统中的主要组成部分是单片机[3]，其组成的主要部分包括电源、断电设备、防水设备、通风机等。在系统组成中，选择单片机时需要与工作环境适应，且操作时应该非常谨慎，切实避免漏水等事故发生。单片机的主要工作原理是通过CPU信号的变化进行控制，在煤矿的工作条件下，安装单片机可以做到保护作用。具体来说，单片机会对电流变化进行感应，通过程序实现电流—电压信号的转换，同时进行信号的转换。数据进行转换式采集后，通过电脑显示，通过控制设备配置的基本参数，可以对采集的数据进行完整保存。单片机对于煤矿开采过程中实行的保护作用，主要是断电保护和通风。
2、煤矿电气自动化控制系统现状
无论是国际或者国内，煤矿业的自动化发展必然将成为未来发展的道路。无论在煤矿的建设还是发展中，自动化系统可以实现监控、诊断、维护等诸多内容，实现整体生产过程的自动化，是对工作效率的提高。目前，根据我国《煤矿自动化规划》要求，我国建设的新建矿井均为综合自动化网络平台主导生产管理。正在生产的主力矿井，均为自动化基础好的矿井，从设备集中控制向系统集中控制转变，对一些老矿井进行自动化改造，按照节能降耗的原则，进行逐步的改造。目前，自动化控制技术被广泛应用在多个行业，其中煤矿、火电、核电、化工、石油等行业对自动化的应用已经较为成熟，并处在不断发展之中，结合现状，煤矿电气自动化控制系统创新后，未来的发展方向，则是将技术与成熟的产品、多年实际运行过程中的经验进行整合，对自动化控制提供更为完整、整体性的方案。
3、煤矿电气自动化控制系统创新设计研究
3、1创新设备系统煤矿的开采，现代化式应用自动控制系统，提高工作效率即意味着提高企业的竞争力。为了电气自动化控制利用更加高效，选用PIC设备之前，必须进行整体性系统状态和功能的评估。若只对煤矿开采中的瓦斯浓度进行监测，可以选择微型设备。但是矿井中，水位高低直接影响着水泵的工作状态，所以对PIC的选择上就必须选择大型设备。在优化设备系统上，使设计要求水平更高并对矿井实施全方位实时监控，是未来的主要发展方向。实现这一内容，可以全方位对矿井下的情况并数据进行掌控。另一方面，在编程程序上，当前主要有三种，分别为手控编程、PIC编程和计算机编程。三者并没有绝对优劣，手动编程适合数据较少时使用，PIC编程适合大规模的采矿需求，但是范围有限制。计算机编程和PIC编程的结合，能提高效率但是耗资大，以上多种编程组合方式中，在煤矿电气自动化控制系统的创新时，应根据当时情况的需求，因地制宜，因时制宜，完成编程方式的选择。
3、2创新系统软件系统软件的优劣对于煤矿开采工作的顺利进行也至关重要，对系统软件进行创新，意味着对于不同变化条件可以进行更加细致的满足，即提高开采效率和开采质量。对这一目标的实现，需要通过进行系统内部软件的处理，处理得当则是完成这一目标的关键步骤之一。对系统内部软件的处理，应用直观的图表来展现组合装配，不仅是PIC系统应用过程中的关键步骤，同时也是技术上的难点。系统创新或优化的工作，应该从自身的规模进行，在了解煤矿开采工作实际需求的前提下，进行工作设计，选择软件的参数，并且进行合理搭配，使优化/创新之后的系统可以与煤矿的实际运行情况相匹配，然后在实际操作过程中，完成对工效和质量的提升。
3、3创新系统硬件系统硬件和系统软件可以互为参照，缺一不可，都是在电气自动化控制系统中属于重要部分。简单来说，系统硬件主要会涉及到输入及输出的设备。相应的，对系统硬件的优化也包括两个部分，对输入设备的优化和对输出设备的优化创新。其中，对输入设备的创新以PIC设备供电电压为基础，一般电压在85～240V之间，考虑到煤矿的实际工作环境往往比较恶劣，所以需要对安装电源进行净化，过程需要特定的方法考量。电路的创新，通常选择滤波器和变压器，两者进行结合就可以对电压进行较好的控制。输出设备的创新，则需要对指示标准和调试的装置进行选择，一般可以采用晶体管的输出方式，此种方法可以保证反应速度，同时对电流频率有益。
4、结语
煤炭资源在我国的发展过程中意义重大，并将持续作为重要资源为我国使用，不论是日常生活中，或者工业发展中，在这种背景下，对煤矿开采工作进行完善就十分有意义。对煤矿电气自动化控制系统进行创新研究，是对该自动控制系统性能进行提高的有益途径，只有创新系统的内部元件，并更新各部分的工作原理，才可以更好地发挥其控制作用，对煤矿开采效率的提高和功能的完善都有很大帮助。煤矿产业对PIC电气自动化控制系统的应用，可以加速煤矿企业的自身发展，同时也可以使整个系统的运算和编程效率得到提升。如该文中讨论的结果，创新设计重点可以在创新系统内部构建，保证输入电路和输出电路的稳定，且创新系统软件和硬件，以电路的自身条件和运行的环境来结合确保电压的稳定和在正常值范围。在这种保障和发展条件下，煤矿产业将继续作为我国的重要资源支柱，良性、可持续地得到发展。
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电气自动化在电气工程中发挥的作用与日俱增，自动化操作能够保障电气工程安全、稳定的运行。随着经济水平的发展，电气自动化的研究条件得到有力保障，使其有了更大的发展空间。
1、电气自动化概况。
1、1 电气自动化的概述。
电气自动化是指在没有人直接参与的情况下，由机器设备或生产管理过程通过自动进行检测、信息处理、分析判断等系列操作过程。这是一门相对新兴的技术产业，但由于和人们的日常生活以及工业生产机密相连，飞速发展，现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等各个领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。它的枝杈发展到各行各业，小到一个开关的设计，大到宇航飞机的研究，都能看到他的身影。
1、2 电气自动化的设计理念。
电气自动化的设计主要基于远程监控、集中式监控、现场总线监控上。在远程监控系统上，整个电气系统中所有设备的监控只需一台计算机就足以支撑起来。节约了工作中的劳动力，并在实现高效益的生产规模的基础上节约材料、安装成本的支出。又因为在电气信息处理量较大的工作上，让一台计算机难以有效完成，在信号不佳的地方，会发生监控质量偏低的情况。这些都制约了电气自动化在远程监控上的使用，只适用于相对较小的电气工程。相对于远程监控，集中式监控技术在电气工程中被广泛使用。单个分散的监控所消耗成本高，任务量大，还影响了系统引入的安全性和可靠性，处理速度受到限制。集中式监控具有操作简单、设计容易、对于控制站方面要求较低，日常维护方便等特点都决定了集中监控的优势。
2、电气自动化的应用。
2、1 电气管理中的应用。
电气自动化技术在高新技术产业中的应用越来越广泛。电气管理工作的性质属于管理型工作，基于此电气自动化技术在发挥功能上注重编程调试。工作人员通过此方法实现对流量、温度、压力等各方面数据的采集，之后对所得到数据进行监测，有利于对输出进行控制，从而减少设备维护量以及设备投资额，提高管理工作信息化水平。
2、2 变电站环节中的应用。
电气自动化的发展已经让全微机设备逐步代替传统的变电站设备中的电磁装置，实现了可视化与智能化，很好地控制了变电站的电力运行情况。电气自动化技术在变电站中发挥的功能众多，为现代化电力事业打下坚实的基础。总而言之，电气自动化技术提高了变电站设备更新频率，有效监控电气设备运行。
2、3 电网调度中的应用。
电网调度在电气工程中发挥的作用至关重要，电气自动化技术使系统运行的准确度提高，提高了整个工程运行效率。电气自动化涉及到电网调度工作站等，实现了发电厂、变电站终端与下级调度中心的连接。在电网调度中发生安全事故的主要原因是工作人员对电力故障发生状况不能很快查明，造成的经济损失不可挽回。电气自动化技术应用在电网调度中后，一旦发生故障，工作人员可以及时发现并排除，减少电力行业运行风险。
3、电气自动化的发展趋势。
创新一直是科技发展的核心，所以电气自动化工程也应该不断创新才能发展。在发展中可以从以下几个方面着手，电气自动化产品创新、电气工业自动化与信息技术、操作人员专业化。电气自动化生产企业要致力于原始创新能力、集成创新能力和引进消化吸收再创新能力。只有自身产品科技含量得到提高，加大自主发展力度，才能有更大发展空间。电气自动化就是为了提高生产力应运而生，在当下的社会大环境中，工业产业的生产过程应尽可能实现机械化，节省劳动力，降低工人劳动强度。因此，各行业都和计算机技术紧密相关，计算机技术对于电气自动化的发展起到了决定性作用。对与直接接触自动化控制设备人员的培训往往被忽略，通常都是设备安装完成后才对相关人员进行系统培训。在系统的创新与使用中都需要具有一定个人专业能力和职业素养的人才。所以要加强人员专业培训，尤其是初次接触创新过后的设备和技术员工，加强技术人员在安装与操作中的培训强度，在有突发状况时做出正确的预判。
4、结束语。
综上所述，科学技术的发展推动着电气自动化在电气工程中的广泛应用。随着电气自动化的不断完善，实现了电气工程的自动化管控。电气工程的安全性、稳定性得到稳固提升，也使其运行更加高效。每一项技术的发展都是以人为本，服务于人民。因此，在实际工作中要最大限度发挥出电气自动化的优势，为电气工程的发展打基础。
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[摘要]
随着社会的发展，科技的进步，电气自动化发展速度越来越快了，在各个领域电气自动化都充分发挥了自己的作用。电气自动化对社会进步做出了巨大贡献，让各个企业都更加现代化，科技化，数字化，智能化方向发展。本文对电自动化技术在各个行业的应用进行分析，并对电气化技术创新新方向进行分析。
[关键词]
电气自动化技术、应用、发展
在各个领域电气自动化都充分发挥了自己的作用。电气自动化的应用让更多的设备机械得到改善，管理系统更加完善，让整个行业朝着现代化，科技化，数字化，智能化方向发展。工作效率更高，让整个行业都得到巨大进步。整个领域的进步促进经济的繁荣，对社会的发展与进步也作出了巨大贡献。
下面对电气自动化应用好的具有典型代表的行业进行分析。
1、电气自动化技术在各行业的应用
1、1电气自动化在水厂方面的应用
在水厂方面：第一，自动化提高了效率，节约了能源，降低了能耗，减少了污染。第二，对水厂的监管和控制更加系统化专业化。让监督和控制的范围更加广泛，更加及时。第三，水厂的管理更加信息化，网络化，现代化。第四，应用电气自动化系统，使企业效率更高，提高综合效益。整个系统更加完善，同时具有更高的性价比。保证了水厂在各方面的高效运行。电气自动化技术在水厂中的应用，提高了水厂的工作效率，让水厂更加现代化，科技化，智能化。
1、2电气自动化在港口方面的应用
对外开放也带动了港口的发展，为了使我国港口更快发展，港口方面应用了很多新技术。比如港口电气自动化的发展，应用自动定位，动调度管理系统，无线数据通讯等，让水路工作能够高效运行，这样满足经济发展和国际贸易的飞速发展。提高了效率，降低了成本，节约了劳动力。这些促进了电气自动化技术应用达到更高的水平，从而促进了经济的进一步发展。
1、3电气自动化在火电厂方面的应用
电气自动化在火电厂方面的应用发展也是很快的。电气自动化应用系统的功能在电气方面得到充分发挥，比如监视功能的发展，信号警示功能更加发达，与主信号之间联系更加方便，网络通讯更加发达，火电厂通信通道也更加迅速，便于火电厂更快的发展，更加现代化，科技化，智能化。电气设备管理也更加系统。发电机运行状态监视功能，自动化系统网络的通信也更加快捷，更加发达。
1、4电气自动化在电力方面的应用
电气自动化在电力方面的应用更多的是新技术的创新，电力在经济发展中占有重要地位，新的应用让电力发展方面更加发达。第一，新电力电子开关标志着运动控制的新时代。MOS控制晶闸管将驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起，统一成一个整体，这样电气自动化系统迎来了一个新时代。第二，变换器的组成部分电子器件的更新促使变换器的新发展，让电气自动化的应用更加方便与快捷。电气自动化对电力系统做出了巨大的贡献。第三，交流调速控制日渐成熟拥有新颖的控制思想，简单的控制结构，控制手段更加直接，响应迅速，且无超调，信号处理物理概念明确。这方面的新发展让电气自动化的工作效率更高，成本更低。这些让电气自动化应用更全面发展速度更快。
1、5电气自动化在电楼宇控制方面的应用
在楼宇控制方面，电气自动化也发挥了重要作用。为了让整个楼宇控制系统更加现代化，安全化，科技化，智能化。在楼宇的应用主要有两种系统：
1、TN-S系统。
TN-S是一个三相四线加PE线的接地系统。通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。这种系统让楼宇系统更加安全更加可靠。楼宇中因为单相用电设备多，新的方式可以有随机电流。智能建筑应设置电子设备的直流接地，可以确保安全，防止雷电，还可以防止静电。
2、TN-C-S系统。
TN-C-S系统由两个接地系统组成，第一部分是TN-C系统，第二部分是TN-S系统，分界面在N线与PE线的连接点。这种系统的优势是保证楼宇系统电力系统工作更加安全，高效。让电力系统的综合管理更系统化，全面化，科学化。
在楼宇中应用电气自动化，对工作人员来说工作更加方便更加便捷，对居住人员来说，居住更安全，更放心，更稳定。
2、电气自动化技术的新发展
21世纪是一个创新的世纪，电气自动化技术也同样需要创新，新的技术能促进各个行业生产条件，技术条件，技术工艺，管理结构得到更新的发展。从而改善工作环境，提高工作效率，完善工作制度，管理技术也更加先进。电气自动化技术在各个行业的创新与应用让各个行业都到达新的境界新的领域。
2、1综合自动化系统
为了满足更多行业很多部门之间通讯更加方便的问题，我们需要综合自动化系统。这样可以让控制和监测集为一体，提高了高压系统的保护和控制水平。综合自动化系统用计算机进行控制，便于检测各种状态信号、故障信号。
2、2现场总线技术的改变
新的改变是现场总线控制和现场总线型传感器，是数字通信开放程度的测试网，符合国际上发展的热地与趋势。对现场的监督和控制更加严密，更加及时，不论在什么行业中发生的事情都会得到及时处理。而且这种方式可以根据操作中央的设置，设置了非常多的操作站，这样可以完成其所控制范围内每个流程的监控。提高工作效率，改善工作流程。
2、3DCS系统控制
这种系统控制是一种新算法，它的特点是，对于普通算法和特殊算法都能够计算。它包括由分散的现场控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制，并通过数据通信网络传送到生产监控级计算机。因为操作可以进行备份，及时文件丢失也可以及时找回，补充漏洞，挽救危机。这种新方式被广泛应用于水泥厂，电厂等行业。
经济的发展要求技术的进步与创新，同时技术的创新又进一步促进社会各个行业各个领域的进步与发展，技术创新和经济发展成了一种相辅相成的过程。
电气自动化的应用与创新让整个行业朝着现代化，科技化，数字化，智能化方向发展。对社会的发展与进步也作出了巨大贡献！相信电气自动化技术在以后也会有越来越多的创新，对社会做出更多的贡献。
参考文献
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摘要：
在电气自动化技术飞速发展的形势下，煤矿企业逐渐将电气自动化应用于生产中，基本实现了电气自动化控制，并且对电气自动化在生产中的应用做出了进一步的探索，但是在这个探索的过程中出现了生产成本过高等问题，影响到企业的正常运营。文章分析了煤矿企业电气自动化的发展现状，并对其发展趋势做了展望。
关键词：
煤矿企业；电气自动化；煤矿生产；信息系统；硬件平台；控制软件
纵观电气自动化的发展历程，我们可以看到电气自动化技术在生产领域得到了广泛的应用。就煤矿生产领域而言，电气自动化技术的应用及发展取得了很多的成果，而这主要得益于煤矿企业对电气自动化不断做出研究与探索。但是，在科学技术飞速发展的形势下，煤矿企业电气自动化的发展面临着新的问题，因此要想完善企业电气自动化，就要对其发展现状有一个全面的了解，并据此而做出科学合理的发展展望，从而使煤矿企业在企业管理及运营上具备更大的优势。
1、煤矿企业电气自动化的发展现状
科学技术的发展推动了我国煤矿企业电气自动化的发展，特别是电子技术，它在煤矿电气自动化的发展中起到了关键性的作用。就目前的情况而言，煤矿企业电气自动化的发展现状归纳起来主要为以下三点：
1、1 信息系统集成方面的发展现状
煤矿企业电气自动化的信息系统主要由两个部分构成：一个是企业管理信息系统；另一个是机械设备的信息系统。从企业管理信息系统方面来看，通过对管理层的数据信息进行读取和存储，已经实现了对井下生产的全程监控，这个监控工作包括企业的财务情况、企业工人的个人基本信息等。从企业机械设备的信息系统发展情况来看，信息技术的普及与使用在其中发挥着重要的作用。这主要表现为微电子技术以及微处理器技术在电气自动化的机械设备及系统中的应用大量增加，而这项改变同时又引起了通讯环境、软件体系及软件自身的兼容性的变化，总体而言其兼容性得到提升。
1、2 硬件平台方面的发展现状
对电气自动化而言，硬件是其系统运营的物质基础。从目前的情况来看，硬件方面的建设也取得了一些进步。首先，在编程接口方面，其标准化基本上已经在各大煤矿企业中得到实现。PLC产品是电气自动化的重要物质支撑，而生产厂家的不同使得它的编程方式也有所不同。企业在使用过程中就有将其统一化和标准化的实际需求。基于这样的需求，PLC产品的编程接口实现了标准化。其次，在工控标准方面，已经实现了统一的标准。微软公司所开发的Windows NT、Windows CE、Internet Explore因其强大的功能而逐渐成为了实际上的工控标准平台。最后，分布式通讯总线在硬件设备中得到了推广使用。通过分布式的控制，各个模块得以与现场设备连接在一起，而各个设备就成为了检测现场的机器以及执行操控指令的机器。
1、3 控制软件方面的发展现状
控制软件是实现电气自动化生产的最为核心和关键的部分，基于控制软件的电气自动化监控系统的建设，使得煤矿企业实现了无人值守的自动化生产。就现状而言，控制软件在电气自动化控制系统中的应用主要体现在集中监控、远程监控以及现场总线监控三个方面，它在其中既发挥了优势，比如使系统的运行及维护操作更为简便易行，但是同时它也使暴露出一些缺点，总体上看它的应用带来了积极的作用。
2、煤矿企业电气自动化的发展趋势
展望煤矿企业电气自动化的发展趋势，对今后煤矿企业电气自动化建设具有很强的指导意义。笔者认为，未来煤矿企业电气自动化的发展趋势主要体现为以下六点：
2、1 煤矿企业将以信息化建设作为煤矿企业的重点建设项目
这是由社会向信息化发展的大趋势所决定的，同时煤矿企业自身的发展规律也要求将信息化作为企业建设的重点。在这一动机的驱动下，煤矿企业的设备与网络技术将得到进一步的融合，于是网络自动化水平将得到很大的提升，而企业的管理和控制将实现一体化。除此之外，信息化建设也将使企业的信息处理能力得到很大的提高。
2、2 加强统一的系统平台的开发将成为整个煤矿生产领域的战略性选择
系统平台的统一性对降低企业用于设计系统、维护系统等方面的费用及消耗有着重要的意义。无论是现在还是将来，煤矿企业关于减少不必要的消耗、节约成本的目标追求几乎是不变的，因此，在未来的生产经营中，煤矿企业将加大开发统一系统平台的力度，使财务系统、安全系统、管理系统、PLC系统等的接口实行统一的标准，从而促成办公环境的标准化，实现节约生产成本的目标。
2、3 合理的网络架构是未来煤矿企业在建设电气自动化系统过程中所要重点实施的项目
为提高电气自动化系统的工作效率，煤矿企业就必须在网络架构方面做出实质性的改变。从煤矿企业的发展形势来看，电气设备的智能化是发展主流，因而网络架构要包含对它的生产现场进行相关的监督与管理等方面的内容，同时，网络架构还要将计算机监督系统和企业的管理系统联系起来，实现信息数据的交流。
2、4 提升电气设备的自动化水平将成为未来煤矿企业发展过程中的建设性举措
电气设备的自动化技术是建成电气自动化系统的基础，只有提升电气设备的自动化水平，才能使电气自动化技术水平有所提高。因此，在未来，煤矿企业将全面实现电气设备的自动化操作，创造出更为安全、高效的工作环境，进而促成煤矿生产的智能化局面的形成。
2、5 煤矿企业将全面推广分布式的监控方式
在煤矿企业实现了机械化、规模化生产之后，就面临着庞大而复杂的生产与管理环境，在这种情况下，监控方式的选择具有很强的指向性。就实际效用而言，分布式的监控方式最能适应新的生产与管理方法。所以，煤矿企业在未来将全面推广分布式的监控方式，使监控效率更高、效果更好。
2、6 煤矿企业将共同走上自主研发电气自动化技术的道路
煤矿企业未来的发展状况中，生产技术水平更高、经验更丰富是可以预见的。有了这些积累做支撑，煤矿企业在自主研发电气自动化技术上就有了更多的底气，企业将投入足够的资金用于技术的研发，为提升企业的核心竞争力增添砝码。
3、结语
煤矿电气自动化对煤矿企业的现代化发展具有重要的意义和作用，它的未来发展方向自然应该得到重视。综合以上论述，煤矿企业电气自动化的发展趋势主要体现在软件及硬件的建设方面，创新与发展是其根本性的特征。广大的煤矿企业要结合自身实际，对本行业电气自动化的发展做出合理的展望，并据此科学地规划企业的发展道路。
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