时间：2022-06-22 19:24:44
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇煤矿自动化控制，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】综合自动化控制系统；煤矿企业；系统构成
前言
煤炭在我国能源结构中所占的主体地位将仍然持续于未来大半个世纪，但我国90%的煤炭都以井工开采为主，生产隐患多，生产效率低，生产成本高，各种矿井事故（如瓦斯突出与爆炸事故、矿井突水事故、机电事故、顶板事故等）层出不穷，因此，有必要研究新型技术逐渐代替部分人力的作用。随着计算机技术的快速发展，自动化控制技术逐渐被运用到各个行业与领域中，基于现代化管理与安全监测系统的需要，在煤矿行业中安装采用综合自动化控制系统已成必然趋势。自该项技术在煤矿应用一二年以来，显著提高了矿井生产效率与安全系数，因此，大力发展自动化控制技术是新型现代化矿山企业建设与实现安全高产高效的必然途径。以下笔者将从煤矿综合自动化控制系统特点、构成与实现三方面进行详细阐述。
1 煤矿综合自动化控制系统的特点
煤矿综合自动化控制系统作为煤矿自动化总平台，实现了在地面对煤矿井上下诸多设备的可靠控制。
（1）采用光纤组建了煤矿井下工业以太网并形成环网，全矿井下胶带、轨道、供电、排水、通风、矿井提升、选煤等自动控制子系统均以现场总线等形式就近接入工业以太环网，同时，采用OPC及组态软件等技术接入软件平台，形成全矿井自动控制信息传输及处理的总集成平台，基于该平台实现了在地面集控中心对井下胶带、供电、排水、轨道、通风、压风、提升、选煤等设备的远程开停控制和在线监测，井下诸多环节和岗位实现了无人值守，大大减少了井下现场人员，提高了矿井安全水平。
（2）煤矿安全监控、人员定位等监测监控系统在地面接入煤矿自动化平台，实现了矿井自动化信息、安全生产监测信息的集成、共享和Web等功能，实现了对井下所有掘进头、工作面的瓦斯自动检测和超限自动断电、告警，实现了对井下所有重要地点的风速、温度、风门、局扇开停的自动监测，实现了对井下人员分布情况的在线监测和统计。
（3）建立了矿井自动化监控中心，具有大屏幕显示功能，控制功能，数据统计汇总功能，网络功能等，操作员站之间具备相互冗余功能。
（4）建立了矿井工业电视监视系统，将井下和地面各主要地点摄像机的信号传输到地面视频服务器，在集控中心显示和切换图像，为地面远程控制提供了必备的监视手段。
（5）建立了矿井移动通信系统，实现了井下现场与集控中心的清晰通话，为地面远程控制提供了畅通的联络手段。
（6）完成了煤矿综合自动化控制系统与煤矿管理网络安全对接，将煤矿井下现场的自动化信息、安全监测信息、井下视频与管理信息系统联通，通过Web等方式实现了各类信息在全公司的资源共享。
2 煤矿综合自动化控制系统构成与网络架构
2.1 煤矿综合自动化控制系统构成
矿山综合自动化系统以矿用千兆冗余工业以太环网为通讯平台，采用3层网络结构，将数据、视频、音频、通讯一条线路同网传输，基于VLAN、IGMP等工业以太网技术，通过优化资源配置，合理分配各系统的资源和带宽，确保重要数据的实时性和可靠性及各种情况下通信的畅通。通过光纤通信为骨干通信平台，将主井提升子系统、选煤厂控制系统、井下人员定位系统、带式输送机监控系统、井下供电无人值守系统、电力调度子系统等统一集成在一个骨干光纤软件平台上，构成一个统一的煤矿综合自动化信息管理平台。
2.2 煤矿综合自动化控制系统网络架构
煤矿综合自动化控制系统的主干通信网络使用千兆环型工业以太网，使用核心交换机将井上信息管理平台与井下各类自动控制系统互连，骨干网提供工业以太网接口，保证整个系统具有良好的可扩展性，骨干网一旦出现故障，可以迅速自适应恢复通信，保证整个系统的稳定性与可靠性。煤矿综合自动化控制系统的网络系统由井下网络和井上网络2部分构成，网络均为环型拓扑结构，2部分网络使用核心交换机完成互联。全矿骨干网络使用1000M工业以太网构建，为全矿各子系统提供方便灵活的工业以太网接口，地面、井下子系统均可以方便接入。
图1 煤矿综合自动化控制系统结构
煤矿综合自动化控制系统井上部分由核心交换机和以太环网组成，以太网使用千兆带宽，保证系统通信的稳定性与安全性，其他子系统接入附近的交换机，主网络通过地面网关交换机接入调度指挥控制中心网络。井下控制网络通过环形工业千兆太环网，构成井下生产过程控制自动化的统一软件平台。煤矿综合自动化控制系统结构图如1所示。
3 煤矿综合自动化子系统软件功能的实现
煤矿综合自动化控制系统使用统一的平台集成了电力调度子系统、压风机子系统、锅炉房子系统、中央回风井通风机子系统、副井提升子系统、井下带式输送机集中控制系统、考勤、人员定位和无线通讯系统等不同功能子系统。不同的子系统软件的实现主要采用组态软件完成，组态软件根据现场情况进行快速二次开发，真实模拟现场动画效果，有效处理数据。例如煤矿综合自动化控制系统中的井下主排水系统的监控软件需要实现水泵的在线监测和自动化控制。能对水泵的各项运行工况参数在线实时监测、统计和显示，通过智能专家系统使水泵始终处于高效的运行状态，通过故障参数进行分析预警，防止事故，控制操作程序，防止误操作，同时可根据操作员指令或预定控制程序，按要求自动完成水泵的定时启动、定水位启动、自动切换启动、智能经济运行等操作，自动控制分时运行、削峰填谷，即可现场操作控制，也可远程操作控制，实现水泵的高效经济运行和现场无人值守运行。通过组态软件可以快速高效的实现上述功能，利用组态软件设计的井下主排水系统监控界面形象直观，具体界面如图2所示。
图2 井下主排水系统监控界面
4 结语
煤矿综合自动化控制系统在地面远程控制井下设备，实现现场无人值守，不仅减人提效，也是煤矿“无人为安”思想的体现，对煤矿安全生产的发展具有重大意义。通过在煤矿建立综合自动化控制系统，可以实现在煤矿地面控制中心对井下胶带运输、轨道运输、供电、排水、压风、地面选煤设备的开停控制，并减少井下现场作业人员数量，从而可取得较好的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]王健.浅谈煤矿综合自动化的发展及应用[J].科技信息，2011（08）.
【关键词】煤矿 自动化 现状 研究与应用
在我国一些煤矿企业都已经建立了自动化的系统，并且一直都在开发和完善，自动化系统可以帮助煤矿企业在生产过程中，能够节省大量费用的支出，这些费用都是线路铺设所花费的支出，可以为煤矿企业带来长远的经济效益，并且能够对矿井安全数据进行汇总和归纳，实现井下作业的自动化和信息化，提高井下作业的安全性等，从而提高了矿井的劳动效率和现代化科学化的管理水平，也确保了煤矿生产过程中的安全生产，笔者首先介绍了自动化系统的发展现状。
1 自动化系统的发展现状
在根据一些调查的数据和结果中我们可以观察到，虽然现在的煤矿大部分都是大型的开采煤矿，一些特殊的煤矿在地质和环境条件上都是相对较为复杂的，每一处煤矿都存在大量的安全隐患，和一些矿井的灾害。自动化系统的引进和开发都需要积极的开展和实施，要在煤矿企业普及一些新的技术，实现自动化系统的控制，如控制主排、主运和洗煤等，与此同时还需要全面的建设一些检测和监控系统，这样才能保证生产持续不间断的运行，才能够保证煤矿企业日益的增长和一些的需求，然而这些自动化系统运作的同时，一些漏洞和问题及弊端也越来越凸显。举个鲜明的例子，煤矿企业在进行自动化建设的初期，都会从自身的实际需要出发来进行自动化建设，在其他方面却忽视了协调建设，导致信息不通畅的现象，没有形成有效的信息共享机制。其自动化建设的可靠性得不到保障，不便于维修和保养。煤炭企业在经营过程中，在调度方面缺乏统一的管理和集中的控制，对井下的具体情况没有做到及时的了解。因此，对整个系统的审计和评估，我们可以这样认为，集中调度和管理，有利于为企业的管理者做出科学合理的决策而提供依据，不仅会使矿井的生产安全得到保障，还可以使企业的管理水平大大的提高，所以，系统的集成是一项必须要完成的重要工作。
2 系统建设目标
上述现象分析得出，现在急需基于现行的系统，建立一个监控中心，这个监控中心具有效率高、稳定和可靠性强的数据传递平台，通过网络通讯平台来实现数据的交换和集合。在一些的系统建立要实现统一，并且掌握实时的工况信息和一些的远程控制，在建立数据中心的基础之上，提高抗事故风险的能力，从而达到资源共享的目的，打造一个全面的信息传输和共享的平台。
3 系统集成
3.1 传输通道集成目标
3.1.1 有利于实现稳定性
网络系统有时由于会出现系统瘫痪和中断现象，为了避免这种现象的发生，要对网络的整体系统资料进行备份，防止格式化，把规避网络故障现象而带来的风险，提高网络的安全性和稳定性。
3.1.2 打造高带宽
由于一些自动化的应用技术得到广泛的应用，复杂的数据所体现的信息对于网络传输来说，改变了以往的单一数据传输的模式，使网络的带宽消耗空前加大，这会严重影响网络自动化系统反应的速度，特别是在业务量井喷式爆发时，系统很可能会趋于瘫痪，因此，高带宽可以避免这一现象的发生，能够从容应对越来越多的业务量而造成的网络带宽消耗现象。
3.1.3 提高可管理性
网络的核心主要就是网络的运行，在实现网络运行的时候，必须要慢慢一些条件和因素，比如，必须要有一个强大的系统和统一的网管系统作为支持。网管系统要应该简单一种直观的统一，不管是操作，还是一些系统上的管理，都要做到统一。
3.1.4 增强扩展性
在未来的发展中和网络建设中，扩展的接口是需要建设的，随着煤矿企业业务的多样化和供求关系的变化，有必要对网络进行升级，这是业务发展的需要，对网络结构的设计和网络产品的构建是主要途径，能够增强扩展性，使网络得到很好的升级。
3.2 软件平台集成目标
提高和安全性。个自动化子系统都采用了相对较为不同的控制技术，数据表达的格式不能够统一，其要求就是要完成新建成的系统能够兼容不同的厂家的数据格式，正确的采集信息，实现系统的无缝连接。同时，安全性的系统能够识别身份认证、授权、加密等等，完善了日志和数据备份功能。
集成的编程和组态。要想实现从设计等一些全过程的组态应用，就要采用统一化的图形和对象的设计，使用户在操作的过程中，使用起来更加的轻松自如，从而降低用户的培训费用。
故障自诊断功能。该软件有着很强大的自诊断功能和报警功能，可以完全判断出故障属于哪个类型，并且能够解释的判断出位置进行图像和语音提示及打印输出，易于管理和维护。
信息共享。整个煤矿的信息资源，都是由自动化信息来实时共享的，通过平台的，可随时的浏览系统状态，实现资源的利用最大化。
4 总结
综上所述，整合煤矿自动化系统是有百利而无一害的，可以节省经常维修而带来的成本提高，有利于企业的可持续发展的经济效益的提高，整个系统内各环节通过互动和资源共享，提高煤矿工作的效率，如煤矿生产部门的调控和信息的共享与整合，实现各个工作环节的信息和网络化，达到科学合理的过程和结果，有利于深化煤矿企业的改革和提高其管理的水准，降低煤矿生产的安全风险，在获得经济效益的同时，提高了社会影响力。
参考文献
[1]任永忠，刘哲，史好好.矿井主排水泵自动化控制系统的研究与应用[J].山东煤炭科技，2012，03：155-156.
【关键词】自动化控制技术；煤矿通风系统；应用
引言
随着煤矿行业的高速发展，因此安全环节便成为了尤为重要的一部分。鉴于目前我国的煤矿通风系统大部分均为人工操作，还不能有效实现动态控制及监控，因此充分利用自动化技术便有着尤为深远的重要意义，不但能够使煤矿生产的安全性得到提高，而且还能够有效改善煤矿通风系统的管理水平。
1 在煤矿通风系统中应用自动化控制技术的必要性分析
在煤矿通风系统中应用自动化控制技术存在极具明显的必要性。我们可以从以下两方面进行分析。
（1）一方面，将自动化控制技术运用在煤矿通风系统当中，能够使煤矿通风系统更具可靠性与安全性。从而有效提升煤矿通风管理的水平，并使无人值班的工作模式得以实现。这样不但降低了维护环节的工作量，还使人力、物力资源得到了有效解决。
（2）另一方面，在现状之下我国绝大多数煤矿通风系统所使用到的自动化设备具备的是分散、独立的特点，基于这些特点的局限性使得这些设备参数不具全面性、可靠性与安全性均不高。并且，这些设备还匮乏自动化的诊断能力，使煤矿通风系统无法做到集中调度与监控，这样便对煤矿通风系统的稳定及安全运行非常不利。鉴于此，将自动化控制技术运用到煤矿通风系统当中便非常有必要，这也是煤矿通风系统未来发展的必然趋势。
2 自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用探究
图1便是自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用原理。在设计过程中，需要重视三个方面的设计，分别是传感器系统设计、通风系统设计以及中央控制系统设计。下面笔者便对这三方面的设计进行探究。
2.1 传感器系统设计
在传感器系统设计过程中，首先需要考虑的装置便是信号发生器。对于不相同的信号的传输及接收，煤矿通风自动化控制系统均应该对其完成。其中，涵盖了指令和监控数据。对于多路信号的传输方式，普遍情况下有两种：其一是时分制式，其二是频分制式。其中，时分制是以不相同的时序为基础，进而将各路信号以依次的方式进行传送。而频分制式是以不相同的频率为基础，进而把各路信号进行发送及接受。因为频分制式的优势极具明显性，例如故障发生率较低、电路具有简单性等。因此，在传输电路信号方式的选择上，普遍上是选用频分制式。并且，在频分制系统中，用于发送及频率接收的是载频器；在信号的传递上所使用到的是500V以下的动力线或者是专用线，进而再对检测元件进行确认。
2.2 通风系统设计
通风系统能够对风量进行调节，在设计上主要存在两种方法。其一，以风门或百叶窗的改善为基础，进而对风量进行调节及控制。以频率发送器把风门或者叶片的状态信号往地面控制室传送。在这种情况下，地面控制室则应该以发出的信号为基础，进而对风门或者叶片进行转动。其二，以改善通风机的电机转速为基础，进而对变频装置进行设置，这样便能够对通风机电机的转速实现有效改变。与此同时，对于井下局部通风机自动控制的实现，所使用到的是定时控制模式，进而以装置定时器为基础，对爆破开关加以设置，这样便可以在爆破之后使自动通风得以实现。在西方一些国家，对于局部通风机转速的控制，能够让已经设置的检查元件进行完成，主要是让作业机器在运作过程中所引发出来的某一种气体的浓度或者空气温度的变化作为基础，进而对控制动作进行完成。目前，我国在这方面的技术上还不具完善性，但毫无疑问的是，这给通风系统设计的进步及发展提供了具有明显价值的参考依据。
2.3 中央控制系统设计
中央控制系统在设计过程中所利用到的核心装备是微型计算机。该类型的计算机具有接口多及扩展能力强的明显优势。并且，还可以对绝大多数的任务进行有效完成。在应用过程中，其自动控制展现了精度高及速度快的特点。同时，还可以使控制过程得到优化，进一步使煤矿通风自动化控制系统的要求得到有效满足。对于中央控制系统，其主要任务是对监测数据进行采集与处理，并以实际需要作为基础，进而对通风量做出有效的动态控制。另外，中央控制系统还能够使监控及报警功能得以实现。总而言之，中央控制系统所负责的任务涵盖了：监控指令的发出、反馈监控信息的处理、监控数据的修改以及通风设备工作状况的监视等。其中，如果在对通风设备工作状况进行监视时有异常的情况发生，便需要通过报警或者启动处理程序来对所发生的异常情况进行有效处理。
3 结语
通过本课题的分析与探究，充分认识到在煤矿通风系统中应用自动化控制技术的必要性。另外，在应用过程中，需要对传感器系统、通风系统以及中央控制系统三方面进行精密设计，以此体现出自动化控制技术的实效性与科学性。相信将自动化控制技术有效应用在煤矿通风系统当中，能够在很大程度上提升煤矿通风系统可靠性、安全性及管理水平，进而为煤矿业的稳健发展奠定坚实的基础。
参考文献：
[1]邬如梁.自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用[J].煤炭技术，2013（04）.
关键词:自动化；煤矿通风；管理控制
煤矿井下通风状况关系到矿井的生产全，采用自动调节和控制的技术，加强矿井通风技术，提高安全生产能力，将矿井通风过程中的自动控制和调节的技术加以提升，是当前防止矿井安全事故、达到矿井通风自动化运行的重要技术手段。对于减轻事故发生的危害程度，提高矿井的安全系数，具有关键的作用。从当前常用的矿井通风系统的自动化管理方面进行分析，主要包括检测通风状况和监测环境质量等方面，常见的检测是针对通风系统风量，常用的自动化通风系统包含了通风、信号、传感器系统，主要由中央控制系统符合运行和协调。
1、煤矿通风系统自动化控制
进行煤矿通风系统的自动化安装和运行，主要是为了保持井下空气状况的安全和稳定，通过通风巷道，将井上和井下的空气加以交换，给工人提供较为舒适的工作环境，保持矿井内部的空气的新鲜，将井下的有害气体以及热量、水蒸气等加以排出，得到适合安全生产的矿井工作条件。检测的内容包括瓦斯的含量的监控，系统通风量的及时调整，瓦斯含量如果发生了异常的升高或者涌出，应该警惕是否有安全事故或者隐患存在。目前采用的人工管理的方法，对于监控和调度的自动化程度来说，是不足以维护煤矿安全运行的。自动化控制水平高的煤矿通风系统，能够控制风量计算模型，运用科学合理的通风系统的管理来保证系统运行的安全可靠。
2、自动化控制系统整体设计
2.1自动化系统采用的是集中控制和分散检测的方式，建立了动态检测煤矿的监控分站，对煤矿内部的气体、风压、温度等状况进行检测，由煤矿通风总站将数据加以传输，得到了关于监控分站的各种数据的汇总，然后采用推算的算法，得到了煤矿风量的分布的情况，将风量控制方案，反馈给变频装置等监控分站中的重要位置，达到通风系统的自动化控制的目的。2.2自动系统的原理，是以煤矿通风主站、分站，进行检测和控制，通过风压、风量、气体、温度的传感器将系统的数据加以传输、汇总、分析和运行。自动系统包含了通风系统、中央控制以及传感器系统等内容。传感器系统包含了信号发生器等，将不同的信号加以传输和接受，得到了监控的指令和数据。信号经过传输分为频分制和时分制度，按照计划将各路信号按照频率进行接收和发送。频分制的电路较为简单，故障较少，频率的接收和发送使用载频器进行定型生产，吸纳后通过动力线传递线进行传输，并对元件进行检测。矿井的环境状况等通过风量的控制得到精确的测量，测量到的数据包括了风量、风压和温度以及有毒的气体，巷道中被放置了很多传感器，如风速检测元件可以对风量进行精确的遥测。这些元件包括了恒流式风速仪、恒温风速仪、三杯电涡流式传感器、光耦感应器传感器等。采用热敏元件的温度遥测可归为红外线辐射技术，风压的遥测可以采用差压变送器进行。而红外线吸收可以使用光谱法或者定点位电解法进行CO气体浓度的遥测。2.3通风系统的自动化设置，采用风门和百叶窗的方式加以风量的控制和调节。频率发送器将风门和叶片的状态加以发送，最终传送到地面控制室，根据叶片和风门转动发出的吸纳后，通过改变通风机的转速产生的变频信号，可以得到局部井下通风机的定时控制，另外，在定时器装置的外部安装爆破冲击装置，实现自动通风，采用工作面作业机器运行的方式，引发气体浓度或者空气的温度的变化，最终对工作面的作业机器的元件进行控制，保证其良性运转。2.4中央控制系统采用的是微型计算机作为核心装备的设置方案，这种设置扩展能力较强，接口较大，在自动化控制中能够优化控制过程，精度较高，速度较快，对通风自动化系统的需求是绰绰有余的。中央控制系统包含了报警和监控功能，能够帮助监控站发出指令，处理反馈的监控信息，修改监控获取的数据，执行选定的控制方案，对通风设备的工作进行监视。当异常情况发生的时候，相应的处理程序就会启动并且报警。
3、自动化通风系统控制应用
值班人员根据显示屏上的风量大小、风压数值、有毒气体含量等相关参数进行数据的检测，然后负责将传感器的数据进行曲线绘制，将数据曲线变化加以统计和汇总，得到系统的工作情况，帮助工作人员发现问题或者故障，最后将数据报表进行打印，供使用者查询。进行通风系统的通风机的运行过程中，一旦出现故障，应启动备用风机，通过系统发出的控制指令，将故障风机电源关闭，并实行自检，确认无误后再重新启动。
结语：
通风系统要实现监控的自动化运行，无人值守，突法事件的处理，需要对控制单元采用风量计算算法等，这种设计方案能够实现对通风系统的运行的实时监控，大大提高煤矿工作安全，降低通风系统运营成本，因此应在自动化运行中加以推广。
参考文献：
[1]邬如梁.自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用[J].煤炭技术,2013,32(4):62-63,72.
[2]幸大学.自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用[J].煤炭技术,2013,(10):88-89,90.
关键词：煤矿通风系统；自动化控制技术；应用
1自动控制系统的构成
1.1总控中心
控制中心的主要设备就是微型计算机，其优势在于具有极快的操作速度，精度高，可扩展性强，数据接口数量多，这些特点保证了计算机能够高效、快速的完成通风系统中的计算任务，实现自动化的控制与管理。总控中心可以实现对整个监控设备记性数据和信息的收集和分析处理，一旦发现问题，及时解决，实现对矿井中风量的实时监控与管理。控制中心还可以对全部的系统进行控制与监督，保证事故的功能性。
1.2通风系统
通风系统主要调节矿井中的风量，在系统中，变频设备可以对通风机电机的转速进行调节，保证矿井中风量的调整。传输系统调节风门和百叶窗的运行状态，再将数据信息反馈给控制中心，控制中心对全部的数据进行分析，结合实际情况调整和制定风门或者百叶窗的角度，对矿井内部的风量进行及时的管理和调控。
1.3传输系统
传输系统中最为重要的组成之一就是指令发出系统，在自动化控制系统中，全部信号的接收和发射都是由指令发出系统实现的。
2自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用
2.1实时监控
对系统内部的信息进行实时监控，监控系统会收集到大量的数据信息，包括通风机的各类工作状况，风量以及风压的变化状况以及空气含量等相关参数，这些信息都将会出现在显示屏中，为工作人员的具体工作提供相应的信息支持和参考依据。
2.2提供数据信息
通过数学曲线提供数据信息，为工作人员的工作提供基础和保证，系统从监测设备中收集到大量的数据以及资料，通过图形传递给工作人员，图形所表现的内容体现了数据和文字的变化状况以及变化趋势。这些信息和资料表现了数据在不同时期的变化趋势，以及系统中不同环节的工作状态，对于工作人员的工作有着积极的促进作用，有助于操作人员了解系统中的状况，并发现系统内部存在的弊端和不足，以采取相应的措施进行解决和处理。
2.3查询和打印数据表
自控系统可以帮助工作人员对数据结果进行实时的查询和打印，有助于工作人了解并掌握系统的运行状况，实现资料的分析和共享，文件中包括了多个种类以及方面的报表，覆盖了各个不同的时间段，包括年度报表以及月报表等，为技术人员开展查询工作创造了便利的条件。
2.4及时发现技术故障并采取措施
对系统进行全面的检查，一旦发现技术故障，及时进行处理。如果发现通风系统中的通风机存在故障，自动化技术不能保证通风机马上开始工作，应该保证其他通风设备安全运转的同时，使通风量显著提高，保证井内通风状态良好。这一工作原理主要是通过总控中心进行指令的下达，将出现问题的风机进行暂时性的关闭，然后保证备用的风机在开始工作时或者其他风机超额完成任务时，对故障进行及时的处理。有系统可以进行出现问题的解决，为后期工作提供参考。
2.5建立安全生产体系
将自动化控制系统应用于煤矿通风系统中，不仅可以保证系统运行的安全，而且可以保证设备的可靠运转。对于系统的安全生产具有积极的意义。积极合理应用自动化控制技术，可以尽量降低人为操作失误，避免造成较大的安全事故。在安全生产环节，要责任落实到人，保证生产的细致化，每个工作人员做好自身的本职工作，保证生产安全。
2.6科学设计传感器系统
实现煤矿通风系统的自动化管控，在对信号进行接收和传输的同时，进行合理的系统建设。信息指令和信息监测控制数据在系统当中。通风控制系统的多路信号可以分为时分制和频分制，将二者进行比较，发现频分制对信号的传输安全性更高，避免出现故障或者降低出现故障的频率。由于电路的组成较为简单，所以在传输系统中，可以使用载频设备实现接收，进行信号的发送，通过专用线路进行信号的传递，在信号完成传输之后，在进行元件的检测。另外，在控制煤矿通风系统的风量时，要明确井下的环境以及通风设备中的风量，了解温度条件以及有害气体的浓度等内容。
2.7通风系统的设计
在对通风系统进行设计时，可以通过下述方法实现风量的调节。第一，进行百叶窗角度的调节，实现风量的合理调控，然后将风门的变化状况以及数据通过频率发送设备向地面控制系统进行传输。要通过自动化的方式实现井下开关的控制，进行合理的定位，将爆破开关在定时设备上安装，爆破以后保证自动化的处理效果。现阶段国际上通常采用检测元件对局部通风设备进行转速的调控和监管，在运行的设备中进行风速以及温度的调节，依据设备运转时空气温度的状况以及气体的浓度状况实现合理有效的调控。有些技术现阶段还不够成熟，所以必须进行进一步的更新与调控。
2.8总控中心的设计
总控中心的重要设备之一就是计算机，微型计算机的接口数量较多，具有较强的可扩展性，可以实现任务的顺利完成。使用微型计算机，可以提高自动控制系统的工作效率，保证工程的准确性，使自动化的水平更加提高。和通风系统的控制密切相关。总控中心的主要工作就是对数据和信息进行收集和处理。
综上所述，煤矿生产中，通风系统的合理建设对于保证生产安全以及工作效率具有积极的意义，在系统中要注重实现自动化的管理，实现整个系统的综合控制，正确计算风量，了解系统的运行状况，保证系统的安全运行。及时采用有效的措施和方法，进行问题的解决，降低在系统中资金和人力资源的投入，保证生产高效率的进行，实现煤矿企业经济效益的提高。
参考文献：
关键词：煤矿型乳化炸药 微机自动控制 应用
0 引言
煤矿型乳化炸药生产在我国从上个世纪八十年代的罐式间断乳化到九十年代初两段连续乳化，继而是九十年代中期的连续乳化，近年出现了微机监控的煤矿型乳化炸药连续乳化生产线。连续乳化就是水相和油相按一定配比计量后连续不断地加入到连续乳化机中，一次完成乳化并连续排出乳胶基质。工艺连续化程度高，乳胶基质质量得到了较好的保证，工人劳动强度也大幅降低。进入二十一世纪后，由于连续冷却装置、连续敏化装置和自动装药机的开发应用以及微机监控系统的应用，从而诞生了乳化炸药微机监控全连续生产工艺技术。目前国内新建乳化炸药生产线均采用连续化生产工艺。微机监控连续化生产技术是集手动与自控于一体，方便控制切换，从原材料准备到装药包装各工序实现了机械化自动化和微机化。采用自动控制和安全控制，预警、报警等技术手段，使其安全生产得到保证，劳动强度大幅降低，生产效率大大提高。
1 煤矿型乳化炸药连续化生产线的主要优点
1.1 连续乳化生产，乳化是在瞬间完成，采用无金属磨擦的系统密封，使轴密封处于最佳状态，生产的乳化基质均匀、性能稳定、质量可靠。
1.2 规范整体工艺水平提高。连续冷却与连续敏化工艺均采用低速工艺设备，使生产安全得到充分保证。
1.3 连续乳化设备内存药量小，各工序间敞口作业，低压管道输送，所以更加安全可靠。
1.4 设备布置紧凑，生产效率高。功率消耗小，劳动强度低，人均效率高。
2 煤矿型乳化炸药连续生产线工艺布置及工序简介
按照GB50089-2007《民用爆破器材工程设计安全规范》及原煤炭部《煤矿爆破器材工厂乳化炸药安全规程》的规定，生产线的主要部分由原材料破碎、水相制备和储存、油相制备和储存、连续乳化、连续冷却、连续敏化、装药、包装等八个主要工序组成。根据装药机的自动化程度，可设置一个工房或两个工房，加上其它辅助工房及公用设施就形成了乳化炸药生产线。
3 煤矿型乳化炸药连续化生产线应用微机自动控制技术的目的
对生产过程的工艺技术参数及设备的运行状态进行监测与控制，可使工艺参数的变化在一定的许可范围内，有利于保证产品质量；连续在线监测设备运行参数，判断设备故障等异常因素引起的参数变化，实时发出声光报警并自动有序停机，实现安全生产。自动控制系统可保证生产过程中工艺参数稳定在生产设定值，使水、油相配比更加稳定和精确，实现自动生产作业。控制系统应具有以下功能：①实时监测各控制点（水相和油相罐、连续乳化机、敏化机）的温度。②监控连续乳化机的电流、压力、冷却水状态、噪声。③实现水、油相流量自动调节，并进行断料保护。④实现敏化剂、促进剂流量自动精密调节。⑤控制连续生产过程中工艺设备的运行状态。⑥实现水相溶解罐的电子称重及投料、溶解自动化。⑦实现水、油相输送计量至乳化工艺的一键自动化控制。⑧实现所有设备在控制室集中控制。⑨对生产全过程进行可视监控（含装药和包装）。⑩对工艺设备主要运行参数进行在线监测和超限报警。
4 煤矿型乳化炸药连续化生产线应用微机自动控制技术的范围及方式
4.1 油、水相各罐的温度。（监控）
4.2 油相各罐和水相储存罐的液位及水相溶解罐质量。（监视）
4.3 油、水相工艺流体的流量调节、断流保护。（监控）
4.4 连续乳化机的电流、温度、压力、冷却水状态、噪声。（监控）
4.5 关键监控参数超限检测、报警和自动停机。（监控）
4.6 生产全过程视频监视。（含装药和包装）。
5 监控器件及作用
为实现安全监控，所需配置的监控器件或传感元件有以下几种，数量按设备数量和工艺确定。
5.1 温度传感器（现场显示和远传两种）。
5.2 液位传感器（判断物料的多少）。
5.3 电子称重系统（测量物料的重量）。
5.4 压力传感器（判断设备的压力大小）。
5.5 流量传感器（瞬时流量和累计流量监测和控制）。
5.6 拾音器（测量设备运行噪声）。
6 控制流程图
控制流程图见图6.1。
7 监控过程说明
7.1 水相溶解：使用电磁阀和电动推杆实现水相溶解罐自动加水和加料，水量由流量计检测，加料量由电子称重系统检测，达到设定量即自动关闭水阀及下料阀，实现水相制备自动化。
7.2 液位监视：油相各罐和水相储存罐的液位数据由装在各罐上的液位计输出信号到数字显示仪表进行实时显示和二次控制。
7.3 油、水相流量数据由各自的流量计输出到数字仪表，根据工艺要求通过变频器调节泵的转速来调节流量，以满足工艺要求。
7.4 敏化剂、促进剂流量数据由各自的流量计输出到数字仪表，根据工艺要求通过变频器调节泵的转速来调节流量，以满足工艺要求。
7.5 使用自动乳化按钮实现水、油相输送计量至乳化工艺的一键自动化控制。
7.6 水、油相流量断流保护，水、油相流量超过设定值，系统会自动发出声、光报警并控制水、油相输送泵和乳化机停机。
7.7 乳化机出现电流过大、出料温度过高、压力过大、冷却水异常等现象系统会自动发出声、光报警并控制水、油相输送泵和连续乳化机停机。
7.8 所有设备除设置现场控制按钮外，同时在控制室设置起动停止按钮进行集中控制。
8 结束语
利用微机自动控制系统对煤矿型乳化炸药生产过程进行监测与控制，可有效提高生产过程设备运行的可靠性和安全性；还可以使工艺过程更加稳定，产品性能得到提高，降低劳动强度。连续化自动化生产体现了文明生产、文明作业的现代化生产方式。对推动行业进步，实现连续化、自动化、微机化生产都具有重要意义。
参考文献：
[1]汪旭光.乳化炸药（第二版）[M].北京：冶金工业出版社，2008.
[2]吕春绪等.工业炸药理论[M].北京：兵器工业出版社，2003.
[3]王旭光，郑炳旭.工程爆破名词术语[M].北京：冶金工业出版社，2005.
关键词:煤矿综采;煤矿工作面;自动化技术
doi:10．3969/j．issn．1006－8554．2016．06．154
引言
20世纪60年代时期，我国煤矿行业已经开始实现自动化生产，煤矿生产过程中涉及到的主要环节均已经实现了机电一体化。至今，在煤矿生产过程中自动化技术已经能够满足煤矿综掘综采工作面的监测、管理与控制一体化，并且对煤矿综采的各个环节实现自动化控制管理与监控。在互联网的支持下还能够对煤矿调度运转等进行综合协调。
1煤矿综掘和综采工作面自动化技术
1．1煤矿综掘和综采工作面自动化技术构成
煤矿综掘与综采工作面自动化技术拥有众多技术支撑，其主要包括自动控制技术、传感器技术、故障诊断技术、直线控制技术等多样化综合技术的运用［1］。煤矿综掘与综采工作面自动化系主要包括五大构造部分:①主采机组控制区。该区域主要是由采煤机、刮板机与工作面支架构成，其主要用于对煤矿采煤设备进行控制与挑战。②转载运输控制区。该区域主要是由转载机、破碎机、皮带机等构成，其主要用于在煤矿工作面控制协调与主采机组推动一同移动，并且获取煤矿工作面相关机械设备的工作数据。③为视频安全监测系统，其主要用于监控煤矿工作面所有关于煤矿开采的相关工作，以全方位保证煤矿工作面开采的安全。④为通讯调度系统，其主要用于在煤矿工作面中提供无线通讯，让煤矿工作面能够开展顺畅无阻的通讯交流。⑤为工作面综合控制区域。其是煤矿综掘综采工作面的综合控制区域，能够与地面开展信息沟通，可以对煤矿工作面的设备参数，工作运行状态等进行监视控制管理［2］。
1．2煤矿综掘和综采工作面自动化技术要求
煤矿综掘与综采工作面自动化技术是煤矿开采生产第一线的工作内容，同时也是难度最大，最为复杂的工作内容。因此，其对于自动化控制技术的要求较高。①煤矿综掘与综采工作面自动化技术要利用远程集中控制、区域集中控制等方式来对综掘与综采工作面的工作进行检测管理。②煤矿综掘与综采工作面自动化技术要能够实现在地面上利用自动化技术可以对矿井中的运输机、采煤机等大型煤矿挖掘运输设备进行控制。同时，还能够对高压开关、泵站等区域进行开关控制。再次，煤矿综掘与综采工作面自动化技术利用远程控制能够保证在有煤流的情况下输送机安全稳定运行，无煤流的情况下输送机暂停工作，同时对煤炭输送机加以控制避免其短时间内充分启停［3］。③当煤矿综掘与综采工作面系统出现工作故障时，监控系统能够及时对故障进行诊断与检验，并且提供妥善的处理策略。
2煤矿综掘和综采工作面自动化技术的发展趋势
煤矿综掘与综采工作面自动化技术的发展趋势主要表现在以下几个方面:①高度集成的综掘和综采现场信息。煤矿综掘和综采是一项十分复杂的工作，简单的自动化技术难以满足日常需求。我国煤矿综掘和综采自动化技术要求实现现场信息的高度集成，使得矿井内作业可以使用机械开展安全生产，并且利用传感器对综掘和综采现场的信息进行采集，从而实现远程设备控制，并且利用互联网传输系统通过各种协议将综掘和综采现场能够连接起来，从而把获得的素有信息回送传输至地面控制平台［4］。②无人自动化工作面。工作面无人化工作将会成为我国煤矿综掘和综采自动化技术的主要发展趋势，三机自动化控制系统、三机工况检测与故障诊断系统、灾害预测预报系统、采煤工艺智能化系统、模拟采矿系统以及决策仿真等系统都将成为无人自动化工作面的重要组成部门。在无人自动化工作面下，煤矿综掘与综采的效率将会得到显著提升，煤矿开采的安全也将得到可靠的保障。
3结语
随着科学技术的发展与成熟，社会已经迈入现代化时代，自动化技术已经普及应用到各个行业当中，并且带来了十分重大的影响。国家建设了一批自动化程度较高的煤矿矿井，充分保证了煤矿开采过程中的高效率与安全。相信在未来的发展过程中，煤矿综掘与综采工作面自动化技术将会更加成熟，为煤矿开采做出更大的贡献。
参考文献:
［1］黄曾华．综采工作面自动化控制技术的应用现状与发展趋势［J］．工矿自动化，2013(10):17－21．
［2］何勇华．综采自动化控制系统在新元煤矿的应用［J］．中国煤炭，2014(9):75－77+88．
［3］尹卫兵，都勤勤．煤矿井下综采工作面自动化控制系统的设计与应用［J］．科技情报开发与经济，2011(29):195－197．
关键词：自动化系统；PLC；机械
中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1003－773X（2015）10－0059－03
作者简介：秦爱芳（1977—），男，山西高平人，毕业于河北工程大学煤矿开采技术专业，助理工程师，现就职于山西省原平市轩岗镇焦家寨煤矿煤运站，从事煤质运销工作
引言
我国煤炭行业经过近年一系列的改革和发展，煤炭生产的各个环节自动化水平逐年提高，技术水平得到长足的发展。以焦家寨煤矿公司的煤矿铁路装车系统为例，传统装备技术发展水平有限，一直以来装车控制系统还使用人工手动操作方式，有些甚至还是简单继电器控制，极易因误操作而引起设备事故甚至人身伤害事故，给企业造成不必要的安全隐患和财产、人员损失。通过一系列的实地调研和分析研究，提出了铁路装车集中控制解决方案，此方案具有投资见效快、易实施、可升级改进，可以满足大部分自动装车控制系统需求，已有多个成功应用运行的案例，且收到了较好的实际使用效果。铁路装车集控系统是一套综合集成自动化控制系统，实现了铁路装车管控信息管理一体化。该系统主要包括四部分：自动化控制系统，工业电视监控系统，液压闸门系统及信息管理系统（可选）。集控系统主要功能是快速准确定量地完成各种产品的快速装车，并实时准确地记录下装车信息，形成信息报备，便于后期进行数据处理和管理等。该系统操作界面直观简洁，管理简单，监控画面可全面覆盖全流程工作状况，便于进行实时管理和处置运行状况。系统控制主要分为自动、手动两种控制方式。自动时，系统控制过程主要由控制应用软件程序自动实现；手动时，可由操作人员分步骤单独操作完成［1］。在该铁路装车集控系统解决方案中自动化控制系统是整个系统的核心组成，对整个系统的运行进行统一综合管理。下面主要探讨自动化控制系统的运行机制和原理，为今后系统的运营维护和升级改造提供一定的技术依据，也为熟悉系统的运行和管理打下基础。
1自动化控制系统
自动化控制系统由硬件系统和软件系统两部分组成，硬件包括可编程控制器（PLC）、工业上位监控计算机系统、网络通信系统、电子轨道衡称重系统、车号识别系统、皮带称重系统、给煤系统、料位计及其它信号检测系统、就地控制等；软件包括上位监控软件、轨道衡称重软件、装车控制应用软件等。1．1自动化控制系统中PLC的功能及优点PLC（ProgrammableLogicController）作为系统的信号采集和数据运算处理核心，是整个自动化控制系统的核心。通过它可以完成现场信号采集，实时数据运算处理，逻辑信号闭锁及实时通信。使用PLC的优点：设备之间的闭锁关系通过软件实现，避免了通过继电器硬接线实现连锁而造成的接线复杂、故障点多的现象。而且当控制流程改变而要改变闭锁关系时，通过计算机更容易实现；通过PLC的诊断功能和上位监控计算机的软件提示功能提示可以方便地查找故障，甚至故障点可以精确到接线端子，这样有利于故障的排除，减少维修时间，从而提高生产效率；PLC输出控制通过隔离中间继电器实现，这样可以保护输出接点，延长输出接点的使用寿命，从而降低以后设备运行过程的维护成本；完善设备保护信号设置，可以对设备实施有效地保护，降低设备故障率和设备的维修费用，提高生产效率［2］。
1．2控制系统操作模式
全厂集控控制系统的操作在控制室内完成，通过调度监控计算机实施监控操作。通过采用工业计算机作为人机接口实施监控操作，具有如下优点：计算机通过以太网OPC（OLEforProcessControl）通信方式和PLC相连，代替传统操作台上的主令器件操作方式，使操作简单方便；避免了传统操作台的硬接线方式，减少了故障点，更利于维护检修；系统组态方便。可根据生产过程的需要组态操作画面，避免了当更改操作方式或流程改变要重新修改操作台主令器件的布置安装费用。控制系统操作过程通过工业计算机进行。控制方式采用集中（自动、手动）／就地两种控制方式。集中／就地可以方便地予以转换而不影响设备的原有运行状态。在集中方式下集中控制系统还具备对设备的单独控制功能，可以实现对单台设备的单独起停车操作。
1．3自动装车控制系统工作原理
当轨道衡自动识别系统识别到第一节车箱行驶到快加给料机允许加料位置时，工控机控制系统发出指令启动快加给煤机加煤料，加煤料量约为总加煤量的80～95％，在加煤过程中，实时判断车厢是否处于加煤允许位，防止物料洒落到车厢外，节约物料损耗，如果车厢不在加煤允许位则暂停加煤，直到车厢处于加煤允许位为止；当第一节车箱开始上衡时，工控机控制系统能够自动识别其位置并启动慢加给煤机加煤；当给煤机加煤到最终设定值时，停止慢加煤料；然后工控机控制系统自动进行称量数据采样和处理；当第二节车辆行驶到快加给煤机允许加煤位置时，重复上述动作，直到全部车厢通过秤台并加煤完毕为止。该控制系统可实现下列功能：自动判出机车后车辆数、总轴数；自动标签对位并将读出的车号信息与现车准确对位；自动判断每节车厢是否完全上衡，从而自动完成称量；自动判断车厢是否处于给煤允许位，防止物料洒落到车厢外，节约物料损耗。
2系统实施具体内容
根据煤矿现状，实现集中控制装车的控制要求，对系统进行了如下设计：通过系统设计实现装车集中控制系统快速准确定量的完成装车，形成装车记录，系统操作简单，实时监控画面按照装车功能分页显示，设备工作状态明晰直观，各项故障状态可以及时了解、处理；装车系统实现自动化控制，装车系统过程数据上传到综合自动化平台，达到在集控中心监控和对装车数据进行处理。系统实施进度：首先实现计量控制室具备半自动化、全自动方式，手动控制方式保证系统运行的可靠性；在不影响煤矿正常装车生产的前提下可先实施半自动化调试过程，然后逐步模块自动化调试，最后整体调试。由于煤矿的给煤系统、装载系统、轨道衡称重系统、车号识别系统硬件到位情况，考虑到煤矿外运量，实现集中控制装车要增加很多设备，软件编制调试任务最大而且需要时间，因此为了更好地完成系统功能，可考虑分步实施：首先完成系统现有各功能模块的安装、调试，并进行集中调试；然后在计量控制室增加PLC通讯分站、平煤器系统，并与现有控制系统关联，实现对现有的给煤机、皮带运输机、仓口、平煤器、轨道衡、车号识别、铁牛等关键设备的配线及软件集中手动控制，进而实现系统半自动化控制；在完成半自动化控制模式下，分别进行车辆上衡自动控制、给煤机预装煤及补煤分步自动控制、仓口制动器的分布自动控制、铁牛的自动控制、平煤器的自动控制等模块的分布调试，逐一完成各模块的控制，最后综合调试。
3结语
本系统通过PLC控制的各个系统与现场总线的有机结合，实现了装车自动控制。有效提高铁路装车的效率，操作员在控制室既可了解现场设备的工作状态，也能对其运行参数调整，还可预测或寻找故障。整个系统始终处于操作员的远程监视与可控状态，提高了系统的可靠性、可控性和可维护性。系统集成了设备检测、变换和补偿功能，实现了控制和运算功能，不仅方便了用户，而且有效降低了装车系统的运行成本。
参考文献
［1］管振翔，邹爱英，郭秀欣．南屯煤矿铁路装车线的技术改造［J］．煤矿机械，2004（12）：56－57．
关键词：煤矿；自动化技术；发展现状；发展趋势
随着信息化的发展，人类已经进入信息时代，自动化技术呈现出智能化、多功能化等特点。在各个行业都得到了广泛的应用，我国煤矿行业在20世纪60年代起开始实行自动化，煤矿生产的各个环节都已经实现了机电一体化。应用自动化技术在煤矿企业建立大型、开放的分布式网络控制系统，可以实现全矿井的检测、管理、控制一体化，并对生产的各个环节进行自动化控制，利用网络进行生产的综合指挥调度及业务运转，能全面提高煤矿的生产水平。本文结合实际谈谈煤矿自动化技术发展现状及发展趋势。
一、煤矿自动化的发展现状
（一）采掘机械自动化。随着计算机技术和传感器技术的不断发展进步，国外普遍采用计算机控制采掘机械，进行采煤机、工作面运输及支架的联合控制，实现了采煤作业的综合自动化。另外，计算机一般具有离机操作的功能，可以进行设备的故障诊断和工况检测。采煤机经历了从液压牵引到电牵引，从直流牵引到交流频电牵引的发展，逐渐向大容量过渡，采用多电机拖动的方式，能使总装机的功率达到1500kW；大运量、重型化、高强度、高寿命是工作面输送机的发展方向；液压支架实现了高压、大流量供液。掘进机发展到由大型PLC控制，能够自动化控制、进行故障诊治判断和工况检查。
（二） 运输提升的机械自动化。我国仍以轨道运输为主进行主煤运输。20世纪80年代以来，胶带运输被逐渐应用到在一些大型矿井和新建矿井中，使用计算机或PLC进行控制，装备了综合保护装置，运用DCS结构与矿井的安全监控系统联网。采用全数字化控制和IGBT、FFR、GTO等新型电力器件的轨道运输电机，并研制成功了PLC或计算机控制的“信集团”系统。国外先进采煤国普遍采用全数字SCR―D系统进行矿井提升运输。随着变频交流系统的迅速发展，PLC控制的提升机被广泛应用，形成了标准产品，实现了提升工况流程控制、安全回路检测。
（三）安全监控系统。由于作业条件艰苦，并受到水、火、冒顶、煤尘和瓦斯等自然灾害的威胁，煤炭行业发展煤矿自动化设置安全监控系统十分必要。我国自上世纪70年代起，从国外引进先进的安全监控系统和制造技术，经过多年的消化和吸收，已经出现了几十家生产煤矿安全监控系统的科研和生产单位，包括AL、TF200、KJ系列等监控系统。从系统的结构和计算机应用的角度来说，与国外90年代的水平相当，但传感器的种类较少、稳定性差、寿命较短，系统维护的工作量大；由于软件的档次不够，缺乏专家的诊断和决策，许多监控系统缺乏可靠性、利用率较低。
二、煤矿自动化的发展趋势
（一）现场信息自动化控制。过程控制系统的远控集控要求现场信息的高度集成。仪表技术的智能化、现场总线及工业以太网技术的全面迅速发展，为过程控制系统的现场信息高度集成化提供了基础。其整体思路是在设备自动化的基础上，使矿井安全生产的机械化、信息化、网络化、数字化、自动化成为可能，并实现本地、远程、移动、固定的立体数字信息化网络管理系统。通过传感器对现场信息进行采集实现对现场设备的系统控制，按照主控器指令通过执行机构实现对现场设备的控制，再通过网络传输系统利用各种协议将各个现场控制系统连接，并将获得的系统信息传输到地面的集中监控中心。通过监控软件（HMI/SCA―DA）和监控中心服务器对矿井内的多有自动化子系统进行集中控制和管理。
（二） 集中控制的全矿井过程自动化。全矿井的过程自动化控制是将先进的采煤作业的过程控制技术引入矿井自动化集中控制中心，采用工业以太网技术和先进的自动化采掘设备，在矿井集中监控中心建设的基础上，实现企业集控中心对远程监视、监控和操作矿井关键设备的目的。采用统一标准化组态软件编程，实现各类系统或设备在地面的在线参数化，通过地面支援中心进行远程诊断，将故障指令下达并通知矿井人员做出及时处理，并对企业内个性资源进行统一的集中调度。煤矿自动化发展的方向是在矿井过程自动化集中控制的基础上建设企业级过程自动化集中控制中心。它将弱化并取代矿级集控中心，跨矿井实现对过程控制层、基础设备层、企业各级管理层、安全生产调度曾的集中统一控制，建立企业的数据仓库，改变原有的额煤矿安全生产模式，实现管控一体化的矿井生产模式。
（三） 煤矿远程集控中心。煤矿远程集控中心通过快速的通讯传输网和高效的自动控制网，实现对企业多有矿井全生产过程的在线监控和远程操作。借助中心集控软件监视矿井内各个设备的运行状态，进行设别的远程诊断并调整相关参数。根据设备或系统的故障类型将设备检修、维护等指令下达给矿井人员，令他们第一时间达到现场并进行故障处理。借助于生产制造的执行系统，调度生产计划、分析设备监控和各类生产数据。综合过程动态画面和实时数据，对作业继承、设备状态、现场环境等进行及时反馈，实现生产现场的监视与跟踪，为企业的安全生产和管理决策提供支撑，发挥自动效能，为企业创造效益。
三、小结
我国煤矿自动化的发展还远远落后与世界先进国家的水平，还存在许多有待于研究和解决的问题，需要在实践中不断地发展和提高。笔者认为，未来煤矿自动化将向着现场信息自动化控制、煤矿远程集控中心和集中控制的全矿井过程自动化方向发展。
参考文献：
[1]王宝琳.浅谈煤矿开采中自动化技术的应用[J].中国科技财富，2011（16）：91.
[2]胡穗延.煤矿自动化和通信技术现状与发展趋势[J].煤炭科学技术，2007，35（8）：1-4.
[3]刘竞雄.煤矿地面生产系统自动化技术现状及发展策略[J].煤炭科学技术，2007，35（10）：19-23.
【关键词】自动化；煤矿；集中化；多元化
1 煤矿自动化技术的重要意义
基于生产管理与安全需要，煤矿自动化技术具有重要意义：
1）提高生产效益、迎合市场需求。自动化技术在煤矿中的运用使得信息管理更加精细、方案设计更加完整有效、风险因素控制更加全面与及时，因而能够保证煤矿生产“安全、高产、高效”；先进的自动化控制系统代替人力的作用使得煤矿生产效率整体提高，产品种类多，品味得到保障，因此能迎合市场对于煤炭种类与品味越来越高的要求。
2）节约物质人力资源。由于自动化系统在生产设备中的嵌入，使得体力劳动总量与强度大幅度降低，因此参与的工人数量相对减少，转而从事较高技术含量的岗位工作，人才队伍素质建设得到强化，从而使得劳动条件更好，生产成本更低，工作效率更高。此外，自动化系统加强了生产设备的使用管控，因此使用率更高，损耗率更低，故障维修次数更少，实现了资源最大程度的利用。
3）提高安全冗余。我国以井工开采为主的煤炭生产局面，决定了我国煤炭生产中存在较多的风险因素，对生产过程与设备运行管控都提出了较高的要求，自动化系统改正了过去人力管控的部分缺陷，因而避免了许多人为不稳定因素，基本实现了生产过程管制，极大了提高了煤矿生产的安全冗余。
2 我国煤矿自动化发展现状分析
2.1 我国煤矿自动化发展过程中所取得的成绩
煤矿自动化技术的应用推动了自动化产品质量的提升。煤矿自动化产品是计算机技术、通信技术以及自动化技术相互融合在煤矿企业生产中的具体体现，从当前的情况来看，煤矿自动化产品拥有大量类似于机械手等执行机构，且质量较高，能够直接实现生产作业。同时，煤矿自动化产品还拥有通讯模块，应用这些产品将能够实现数据的传输，在我国很多的煤矿生产现场，自动化产品的网络通信方式多样化，能够进一步提升煤矿生产作业的效率和自动化水平。这一层面是当前煤矿自动化发展的优势体现。
2.2 我国煤矿自动化发展过程中存在的问题
（1）应用范围局限性。当前，我国煤矿企业的生产操作只局限在生产环节的自动化发展趋势，从整体上来看，自动化的程度还有所欠缺。先从煤矿企业安全监测系统来讲，该系统在运行的过程中依旧采取传统意义上的集散式监控模式，这一模式的运行速度较慢，却缺乏稳定性，对于煤矿企业整个系统的良性运行产生了一定的消极因素，同时影响到了自动化的推进。再从煤矿井下的电力监控系统来分析，其监控的范围较小，不能够实现系统化的监控，加之监控装置和保护措施的应用不到位，很容易发生事故，这样也影响了煤矿自动化的运行。
（2）系统非完整性。煤矿自动化发展的过程中监控系统缺乏完整性，这也在一定程度上制约了自动化的发展。从当前的情况来看，我国的煤矿企业主要有专用的工业控制网、MCTP系统、工业以太网等高速的监控网络系统，虽然这些技术的自动化程度较高，但是通过调查发现，在煤矿企业当中很少有企业应用这些技术手段，这样将会影响到煤矿企业的自动化发展进程。更不用说为企业员工提供信息资源共享平台了，目前，我国尚没有一个矿井全面、完整的实现全矿井综合自动化，所有系统都共用一个网络平台，可以说矿井自动化建设还存在许多的问题有待研究和解决。
3 我国煤矿自动化发展方向分析
近年来，物联网技术和云技术的出现，给我国煤矿自动化建设提供了一个良好的技术平台，未来我国煤矿自动化建设将往以下几个方面发展：
3.1 高度集成的现场信息
煤矿的作业过程是一项复杂的系统工程，由于地质条件复杂多样，条件恶劣，不可预测的状况时有发生，简单的自动化控制无法满足煤矿作业的需要，近几年来，煤矿综合自动化在我国发展十分迅猛，国内外不少IT企业都十分关注并参与了我国煤矿综合自动化建设，自动化控制系统的远程集控要求现场信息的高度集成，现在很多企业的自动化系统虽然能够满足现场设备的自动化控制要求，但不能远程可视监控，不能给井外提供足够的现场设施、设备信息。高度集成现场信息的思路是在设备自动化的基础上，使矿井内的作业通过机械安全生产，并通过传感器对现场信息进行采集，实现远程、移动方式去实现对现场设备的系统控制，按照主控器指令通过执行机构实现对现场设备的控制，再通过网络传输系统利用各种协议将各个现场控制系统连接，并将获得的系统信息传输到地面的集中监控中心。通过监控软件（HMI/SCA―DA）和监控中心服务器对矿井内的多有自动化子系统进行集中控制和管理。
3.2 基于企业级中央集控系统的自动化控制。
回顾煤炭工业的发展历程，自动化是其未来发展不可回避的一条路，也是必经之路。煤矿通过建立自动化系统的远程监控、诊断与维护中心，实现煤矿综合自动化平台、生产过程的自动化系统与信息化的有机融合，从而加速信息化向煤矿生产过程和系统的延伸，加速信息化的整体进程。就自动化市场而言，日后的前景很大，主要集中在改造项目中，自动化产品的进入将逐步使煤炭市场由粗犷型向高效型转变，因此建设一个基于全矿井的自动化集成控制中来，来对目前所拥有的自动化设备进行管理，是企业提高生产效率的重要方式之一，加强进下采煤作业自动化控制也是核心之一，使其融入整体系统架构中，在现有的自动化建设基础上，改进整个系统，全自覆盖整个生产环节，效能更全面。能过集成控制中心可以实现对整个生产加工环节的设备进行参数设定，对井下环境参数进行分析判断，对可能出现的危险提供预警，以及统一对煤矿资源进行调配，统一管理，避免浪费。
3.3 多元化的自动化发展格局
目前以生产过程自动化控制发展格局将会朝着多元化方向发展。在发达国家，采掘机械普遍通过地面的计算机控制，根据对开采环境进行分析，合理调试采煤机、运输及支架进行联合控制，而我国现代化采矿技术在快速发展的同时，尚需不断研究开发新技术，我国机械化采煤产量和程度，取得快速增长，但高强度开采工作面装备智能化技术有待研究开发，真正实现煤机装备的自动控制，工作面无人化将是主要的发展方向；提高工作面成套装备系统可靠性的综合技术有待进一步研发；安全、环境与采煤的协调开采技术有待研发；高强度开采条件下围岩活动规律有待进一步研究，在未来，矿井自动化是煤矿企业的主功方向，安全、高效、结构优化、可持续发展是我国煤矿发展的方向，而近期综采技术发展的重点是采煤工作面的自动化回采成套技术，加快锚杆支护速度的煤巷掘进高效快速成巷成套技术，岩巷掘进机械化快速成巷成套技术，以及适应不同条件的高效安全辅助运输系统成套技术。
4 结语
煤矿自动化未来的发展主要依靠企业级的集控中心―标准化的工序和技术、高新的自动化煤矿设备、高速的自动化计算机网络、先进的煤矿调度室技术。通过整合各类数据，增加程序管理的透明度，达到了提高煤矿生产力、安全可靠性，增强企业的经济、社会的综合效益的目标。
参考文献：
[1]沈权.论煤矿自动化生产的问题和趋势[J].电子世界，2012（12）.
关键词：煤矿；控制系统；运输控制系统
中图分类号：TD724 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）30-0173-02
煤矿地面生产控制系统是个复杂的系统，涉及多方面的技术，包括网络通信技术、机电一体化技术、计算机软件技术以及管控一体化技术，现代化的煤矿地面生产控制系统的建成不会一躇而就，而需要一段较长的艰苦过程。
1 煤矿地面生产控制系统的主要组成
1.1 煤矿矿井提升控制系统
煤矿矿井提升控制系统是煤矿地面生产控制系统的一个重要组成部分，一直以来，拥有先进采煤技术的国家一直非常重视煤矿矿井提升控制系统的技术以及设备的研发，许多先进的自动化控制技术被应用到该领域，随着技术的发展，煤矿矿井提升控制系统已经开始逐步实现数字化以及集成化。煤矿矿井提升系统是矿井生产系统中的重要组成部分，是联系地面和井下的咽喉要道，矿井提升系统担负着提升全矿的煤、材料、设备及人员的重要工作。煤矿矿井提升系统可分为立井提升系统和斜井提升系统两大类，划分的标准是井筒是否倾斜，有倾斜称为斜井提升系统，无倾斜称为立井提升系统，无论是哪种提升系统，所包括的设备基本相同，主要有提升机、井架、天轮、提升容器以及装卸载附属设备等，所有的设备要成为一个整体，平稳运转，就必须借助煤矿矿井提升控制系统来实现。
1.2 煤矿带式运输控制系统
煤矿带式运输作为我国目前一种主要的煤矿运输方式，自20世纪80年代以来就不断进行技术革新，为了使煤矿带式运输更加安全、更加有效，目前的带式运输控制系统集成应用光纤通信技术、网络技术、计算机技术以及电子电力技术等，多种科学技术的应用将煤矿带式运输的效率大大提高。借助各种可视化操作，煤矿带式运输的操作人员能够更加容易完成各项操作，实时了解带式输送机的运行情况，及时发现、解决运行过程中出现的各种问题，降低故障时间，可以说，正是先进的煤矿带式运输控制系统使煤矿的煤运输实现了高效率、高质量以及高效益。
2 我国煤矿地面生产控制系统存在的问题
①尽管我国的煤矿地面生产控制系统的研究和生产取得了丰硕的成果，但与拥有先进采煤技术的国家相比，我国的煤矿地面生产控制系统还存在诸多的问题，如：安全可靠性还不能完全满足长时间安全生产的需要、各项技术性能指标也都呈现落后。煤矿地面生产控制系统是一个复杂的系统，涉及学科众多，我国煤矿地面生产控制系统的落后，其实反应的是各种学科的落后，从基础的传感器研究到自动化控制理论的研究，从系统的设计思想到制造工艺都呈现一定的落后态势。
②集成度不高是我目前煤矿地面生产控制系统存在的一个主要问题，许多煤矿花了较多的财力引进各种先进设备，但由于缺少总体规划，各种设备都是在很长的跨度时间内引入的，因此这些设备虽然很先进，但却自成一体，缺乏集成性，因此虽然引进了设备，但却并没有如预期的那样大大提高煤矿的生产效率。
③煤矿地面生产系统是软硬结合的系统，只有软件和硬件相配备，才能高效运转。在我国的许多煤矿存在重视硬件、忽视软件的问题，将大部分资金用于购置硬件，对相应的软件开发投入严重不足，由于相关的应用软件不完善，整个煤矿地面生产系统的自动化水平受到极大的限制。
④煤矿地面生产控制系统中各种硬件产生的信息利用率不高，缺乏综合利用，降低了整个系统的自动化水平。如果系统中大量硬件设备采集的信息只是用于本地显示，无法实现系统资源的共享，就无法实现整个系统的有效控制，因此要打破系统中的信息孤岛，让系统中各个硬件设备采集的信息共享，提高整个系统的综合利用效率。
⑤煤矿地面生产控制系统的一大发展方向是智能化，但我国煤矿地面生产控制系统智能化水平普遍较低，一个系统要实现智能化，除了要实现对实时、历史的数据存储外，还需要有分析、处理这些数据的能力，实现自我决策或为人工决策提供各种处理后的数据。
⑥缺少足够多的智能化传感器，传感器位于整个控制系统的最前端，采集来自系统中的数据，目前我国许多煤矿所用的还是一些老式传感器，不能实现自动校正、无法实现非线性的自动补偿等功能。
⑦机电一体化水平不足、机电一体化技术是指将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术，目前，我国煤矿地面生产控制系统机电的一体化程度融合还不够，只有充分融合，才能有效发挥地面生产控制系统的作用。
⑧系统中各个硬件设备获取的信息还不够详尽。要实现地面生产控制系统的自动化、智能化就离不开底层各设备获取的数据，但我国煤矿地面生产系统的现状是许多老的设备只能完成基本的操作，并不能上传详尽的数据，影响地面生产控制系统的自动化水平。
3 我国煤矿地面生产控制系统发展的对策
①积极提升煤矿地面生产控制系统的自动化水平，自动化是煤矿地面生产控制系统的发展方向之一，与先进采煤国家相比，我国煤矿地面生产控制系统的自动化水平还有待提高，一方面要积极引进发达国家的先进技术，另一方面也要提升自身的自主开发能力，通过引进和自主开发加快我国煤矿地面生产控制系统的自动化进程。
②系统的智能化可以减少工人劳动强度、提升煤矿地面生产效率，因此要大力提高整个煤矿地面生产控制系统的智能化水平，积极改造或替换系统中的老旧设备，研发系统综合处理数据的功能，使系统能够预测和诊断故障，并为人工决策提供数据支持。
③加大系统中传感器的研究和开发力度，对传感器的开发主要从两个方面着手：一方面是提高传感器的可靠性和使用寿命，确保在恶劣的使用环境下依然能够长时间稳定工作；另一方面是提高传感器的智能化水平，让传感器能够自校正、自我调节以及自我诊断。
④新技术的发展日新月异，因此要关注新技术的发展，积极引进一些对促进煤矿地面生产控制系统有帮助的新技术、新设备，为提高煤矿的生产效率服务。
4 结 语
近年来，许多先进的自动化控制技术被应用到我国的煤矿地面生产控制系统领域，随着技术的发展，煤矿地面生产控制系统正逐步实现数字化以及集成化，但与采煤技术发达国家相比，我国煤矿地面生产控制系统还存在许多问题，需花大力气提升煤矿地面生产控制系统的自动化、智能化水平，缩短与世界先进采煤国家间的差距，努力提高煤矿的开采效率。
参考文献：
[1] 程鹏红，张青花.浅谈煤矿地面生产系统设计[J].科技与创新，2014，（6）.
[2] 贾丽伟.煤矿机电自动化技术创新分析[J].中国科技纵横，2014，（3）.
【关键词】PLC模拟；调试；OPC技术
一、现况简介：
随着现代科技的飞速发展，物联网技术已广泛应用于煤矿安全生产和经营管理的各个方面，云计算则有效地促进了物联网与互联网的智能融合。物联网与云计算技术在煤矿安全生产中应用的程度，直接体现出整个矿井综合自动化建设水平。
在集团公司塑造品牌煤矿、建设数字化矿井的号召下，北皂煤矿建成了国内煤炭行业的第一个井下工业以太环网，作为整个矿井信息化的系统平台，并投入运行。北皂煤矿于2004年开始矿井自动化系统建设，经过多年努力，先后建设了皮带、供电、选煤、排水、压风等多个自动化控制系统，贯穿了整个矿井的各个生产环节。这些系统各自采用不同品牌的PLC控制，有德国西门子、美国AB和日本三菱等，分布在矿井各个生产地点。当自动化系统因生产需要调整时，需要在现场对控制设备的程序进行调试和试运行，而矿井生产任务紧张，往往调试时间不足，问题或缺陷不能及时被发现，投入运行后会造成不必要的事故，因此我们急需一套PLC模拟控制系统，用于矿井各自动化系统调整后程序的调试和试运行工作。
二、项目设计：
1、项目介绍
北皂煤矿共建设了皮带、供电、排水、压风、选煤等多个自动化控制系统，这些系统各自采用不同品牌的PLC控制，有德国西门子、美国AB和日本三菱等。当自动化系统出现问题时：
第一：需要厂家到现场调试处理，而厂家往往不能及时赶到现场，对煤矿安全生产带来了问题。
第二：出现问题需要及时处理，因这些系统的PLC的编程环境和上位机组态软件和驱动程序等都不相同，现场设备很难满足所有PLC系统软硬件要求。程序的调试过程复杂、繁琐，需要反复的修改、论证，而且需要人到控制现场进行试运行调试，在调试的过程中难免会出现因程序编写错误从而影响设备和系统的运行，给正常生产造成了一定的麻烦。
2、设计原理
可编程序控制器（PLC）是综合了计算机技术、自动化控制技术和通讯技术的一种新型的、实用的自动控制装置，它被广泛地应用于工业控制领域，具有可靠性好、稳定性高、实时处理能力强、使用灵活方便、编程容易等特点。目前投入市场的PLC虽然种类繁多，但主流PLC还是由国际品牌垄断，并大量的应用于矿井的各个自动化控制系统。
PLC模拟系统将几套国际流行PLC系统设计在一台实验台中，每套PLC系统安装CPU模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块和常用的通讯模块。每套PLC系统常用的配套就地操作显示屏，并配备工控机，安装上位机软件和OPC接口。
3、工作原理
PLC模拟系统为一台PLC控制柜，柜内安装PLC模块，控制柜面板上设计指示灯、按钮和10寸显示屏，按钮可以用来模拟现场干接点传感器，指示灯模拟现场设备开停状态。下载通过HMI软件组态好的画面到显示屏，更加生动形象地模拟现场设备运行情况。
1）、西门子PLC模拟系统
S7-300属于模块式PLC，主要由机架、CPU 模块、信号模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电源模块和编程设备组成。
PLC 采用循环执行用户程序的方式。OB1 是用于循环处理的组织块（主程序），它可以调用别的逻辑块，或被中断程序（组织块）中断。在起动完成后，不断地循环调用OB1，在OB1 中可以调用其它逻辑块（FB， SFB， FC 或SFC）。循环程序处理过程可以被某些事件中断。在循环程序处理过程中，CPU 并不直接访问I/O 模块中的输入地址区和输出地址区，而是访问CPU 内部的输入/输出过程映像区。批量输入、批量输出。
梯形图中的线圈“通电”时，对应的输出过程映像位为1 状态。信号经输出模块隔离和功率放大后，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈通电，其常开触点闭合，使外部负载通电工作。外部输入电路接通时，对应的输入过程映像位（例如I0.0）为1 状态，梯形图中对应的输入位的常开触点接通，常闭触点断开。某一编程元件对应的过程映像位为1 状态时，称该编程元件为ON，过程映像位为0 状态时，称该编程元件为OFF。
4、原理的应用
PLC模拟控制系统解把多个国际主流PLC整合在一个控制柜中，进行模拟调试、试运行，避免了操作不当或程序错误造成的系统无法正常运行的同时，更避免了繁琐、复杂的调试过程，极大地缩短了程序调试的时间，为各自动化子系统的建设提供了便利。
该系统应用了PLC技术、OPC技术等先进技术，并把国际主流的多个PLC进行整合到一个控制系统中，通过PLC模拟应用系统的开发可以将矿井所有自动化控制系统或PLC控制系统进行模拟演示，可以为工程技术人员针对矿井控制系统进行程序调整和模拟运行，避免了现场联机运行和调试造成的失误甚至影响系统运行等问题。这套系统融合了国际上主流的PLC、组态软件、OPC接口软件及编程软件，可以模拟出矿井所有的自动化控制系统，包括系统接入、集成和组态等任务，是一套现代化的科技创新系统。目前该系统的应用在国内还尚属首次，该 PLC模拟系统的应用将使北皂煤矿矿的信息化水平更上一个台阶，并将保持国内领先地位。
三、应用效果
符合我矿自动化系统开发要求的模拟控制系统整合了西门子和罗克韦尔两种主流PLC，设计合理，配套就地操作显示屏，生动形象地模拟了设备的运行情况。系统配备了上位机，并安装上位机软件和OPC接口程序，完成了系统平台的建设。系统配备了相关数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、总线通信模块及网络通信模块。通过对综合自动化平台模拟实验系统的使用情况进行分析调查发现，通过操作人员的操作，系统运行正常、故障率低，及时的根据需求使用系统进行设备调试，避免了现场联机运行和调试造成的失误甚至影响系统运行等问题。
综合自动化平台模拟实验系统的应用，解决了维修人员不足的问题，可以调试完好后直接下井维修，两班甚至三班的工作单班就可完成，省时省力，共可减少维修人员3名，按1人1年3万工资计算，每年可节省9万元资金，在减人提效方面带来了巨大的效益。综合自动化平台模拟实验系统的应用，大大减少了维修人员误操作的可能性，进一步确保了设备运行的安全性，带来因设备损坏造成的经济效益是非常巨大的。综合自动化平台模拟实验系统的应用，确保系统的安全、可靠、稳定，使企业走在最先进的科技前沿。
四、结论
