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摘要：在煤矿企业的生产操作以及监控环节都要应用电气设备以实现电气设备的自动化并保持电气自动化控制系统的稳定性，这对煤矿企业的生产安全及运营的稳定与发展都具有重要意义。煤矿企业要对煤矿电气自动化控制系统予以合理优化，进而实现对电气自动化的有效控制。基于此，本文以单片机电气自动化控制系统入手，分析了对其软件及硬件进行优化的有效方式，以期提高煤矿企业对电气自动化系统的控制效果。
关键词：煤矿；电气自动化；控制系统；优化方法
煤炭是社会经济发展中的重要能源之一，在能源结构中占据的比重较高，在各个行业中应用较广。在能源需求不断提升的当下引入自动化的控制系统，可以保障煤矿生产过程的安全，提升煤碳的品质，进而提高煤矿企业的经济收益。应用自动化控制系统可降低人工开采工作量，减少开采成本。在实际应用过程中对电气自动化系统进行合理优化，对煤矿企业经济与社会效益的提升都具有重要意义。
一、单片机电气自动化控制系统
作为经济发展与社会进步的重要能源之一，煤炭在各个国家及行业领域都受到了极大的关注，科技蓬勃发展的当下，煤矿企业应用电气自动化控制系统可以实现煤矿开采效率的全面提升，也可以增强企业资金利用率，合理进行资源的配置与优化。单片机电气自动化控制系统在煤矿电气自动化控制系统中应用较为广泛。在该系统的操作过程中，应结合应用环境的差异而选择适合的单片机，进而确保其可以发挥出良好的应用效果，具体的选择与应用原则如下：
1、合理进行单片机种类的筛选
通常煤矿开采过程较为复杂，且具有一定的特殊性，不同的作业环境所需求的单片机规格也有较大差异，因此在选择单片机种类时，相应人员要深入开采现场进行详细的调查与分析，结合具体的开采环境以及开采情况合理进行单片机种类的选择，并对具体的应用流程进行规范与明确，以确保煤矿生产效率得以全面提高。
2、提高单片机设备安装的合理性
在煤炭开采煤矿开采过程中，单片机设备的安装情况会对其具体的操作产生影响，系统信号变化情况是对单片机控制情况进行合理调节的重要依据，在实际应用过程中，单片机系统要对各类信息数据进行有效收集与分析，还要对设备的电流及电压信号情况进行合理转换。在电片机电气自动化控制系统使用过程中，要加强防水与漏电防护工作，制定合理的水电泄漏防护与紧急应对预案，进而为单片机系统的稳定运行提供保障。单片机系统运行时会通过感应电阻而检测出设备运行过程中电流的变化情况，一旦电流异常增加，电阻值就会有所下降。如果电阻值小于限定数值，电器的保护作用就会被启动，以此保障电气设备的安全。此外，在煤矿开采时还要应用到风机设备，以便于将外界新鲜空气输送到井下密闭空间，为保证井下工作人员提供充足的氧气。应用单片机系统可以根据井下空间的工作人员人数与空气量的多少合理进而风量的调节，在确保井下通风良好的情况下合理降低风机的功率，进而有效节约电能的损耗，以降低煤炭企业的开采成本。
二、煤矿电气自动化控制系统应用中硬件模块的优化方法
煤矿电气自动化控制系统中，硬件模块的设计是相当重要的一部分，因此需在对煤矿电气自动化控制系统中的硬件模块进行不断优化，主要从以下几方面进行优化和分析。
1、优化抗干扰设计
煤矿开采过程中，电机自动化控制系统的稳定性与安全性都是其优化分析的重要内容。因此，对系统的抗干扰性能进行合理优化势在必行。在复杂的煤矿生产作业环境下，电气自动化控制系统的应用会受到多种不利因素的影响，系统必须具有较高的抗干扰性能才可以保障设备的运行安全。通常电气自动化控制系统中的芯片会受到电子信号脉冲的干扰，难以发挥出其自身的功能价值，进而会影响电气自动化控制系统的稳定运行。因此在设计过程中要从芯片入手对其进行合理优化，可在芯片表面上覆盖一层保护层，选择金属材料作为保护层的制作材料，金属保护层可消除脉冲信号，以免其影响芯片的正常工作。在实际应用过程中，可在控制系统当中植入金属材质的工作柜，并使之外壳与地面相连接，以此为煤矿电气自动化控制系统稳定运行提供保障，进而有效提升电气自动控制系统对各类干扰因素的抵御能力。
2、合理进行输出电路的优化
在煤矿电气自动化控制系统中，输出电路是相当重要的一部分内容，在进行优化时需根据其煤矿生产企业的具体实际情况来做出相关优化措施。煤矿自动化控制系统中的标志及指示灯都是在晶体管的控制下进行工作，因此需对输出信号做出不断优化。利用继电器可在简化电路构成的同时，最大限度提高电气自动化控制系统的抗干扰性能。在对输出电路进行设计优化的过程中，需保持系统芯片的安全性，避免在运行过程中由于过电流的现象造成系统芯片烧毁的故障。
3、提高输入电路设计的合理性
煤矿电气自动化控制系统中，输入电路也需根据实际运行状态进行不断优化和分析。在优化过程中，需对电气自动化控制系统输入电压的取值范围进行了解。一般情况下，中国煤矿企业电气自动化控制系统中电压取值范围一般都在85V～240V的范围内，因此可利用在输入电路中进行增加净化设备的方式来实现对输入电路的控制。现阶段，由于中国自身的供电网路存在严重的不稳定现象，因此可利用滤波器来对电源做出净化设计。
三、煤矿自动化控制系统应用中软件模块的优化方法
在煤矿电气自动化控制系统中，还需对软件模块做出严格优化和分析。在软件模块中，可分为程序结构设计的优化和程序过程设计的优化。在程序结构设计的优化策略方面，需根据煤矿生产企业自身实际生产情况做出严格分析，需在原先电气自动化控制系统的基础上，实现对各项功能的调整和优化。且在煤矿生产企业不断发展的过程中，根据其生产技术来对控制系统中的各部分功能进行不断完善。在程序过程设计的优化中，需对I/O（输入/输出）接口的配置加以利用在优化过程中，需要相关技术人员对煤矿电气自动化控制系统中信号做出集中编制，且在对信号进行分配之时，需根据信号的实际需求进行资源的合理分配，不断对控制系统做出优化。可对其中的程序运行做到实时监控，还可在程序编写过程中进行计数器及定时器的添加，对PLC自动化控制系统的结构设计进行最大限度简化，从而不断缩小占据的数据空间。
结语：
煤矿企业在煤炭开采过程中，引入电气自动化控制技术可以有效增提升煤矿企业的开采效率，进而保障煤矿生产的安全性与稳定性，在煤矿开采过程中，煤矿企业应对电气自动化控制系统进行合理优化以提高电气自动化控制系统的稳定运行与连续应用，其中抗干扰能力、输出与输入电路都是需优化的硬件模块，同时还要对其软件进行更新与升级，以确保系统的功能可以与实际开采需求相匹配。
参考文献：
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