論機(jī)電一體化設(shè)計

張良

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，我國的礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)取得了較大程度上的進(jìn)步，為我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人民生活水平的提高做出重要貢獻(xiàn)。在這種環(huán)境之下，礦山產(chǎn)業(yè)的要求逐漸提高，原先的礦采設(shè)備應(yīng)經(jīng)難以適應(yīng)礦產(chǎn)行業(yè)的迅速發(fā)展，針對這種情況，我國的礦采行業(yè)也逐步實現(xiàn)了礦采設(shè)備的更新?lián)Q代。對于現(xiàn)代設(shè)備而言，它不僅僅是單純的機(jī)械產(chǎn)品，而是在此基礎(chǔ)之上取得了更深層次的發(fā)展，逐步實現(xiàn)了機(jī)電一體化。通過對機(jī)電一體化進(jìn)行一定程度上的利用，能夠?qū)C(jī)械制造模式進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)變，并在此基礎(chǔ)之上提高機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，同時機(jī)械制造模式、產(chǎn)品都提出了更高的機(jī)電一體化技術(shù)要求。本文就針對機(jī)電一體化設(shè)計—PLC提升機(jī)電控技術(shù)進(jìn)行研究與分析。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化設(shè)計；PLC提升機(jī)；電控技術(shù)

1.機(jī)電一體化技術(shù)在礦山機(jī)械應(yīng)用中的作用分析

1.1電子控制系統(tǒng)實現(xiàn)機(jī)械自檢

對于機(jī)電一體化來說，它可以有效的進(jìn)行對于機(jī)械設(shè)備的自我檢測，這也成為了它一個十分突出的優(yōu)勢。因為它在一定程度上為相關(guān)的工程機(jī)械的運行提供了一個動態(tài)化的監(jiān)控模式，并且基于此能夠更為合理的對工程機(jī)械進(jìn)行操作。除此之外，對于工程之中可能會出現(xiàn)的問題以及事故能夠提前預(yù)知并采取合理有效的措施予以解決。電子控制系統(tǒng)有一個十分突出的功能，那就是當(dāng)設(shè)備運行時，可以對其各個部分進(jìn)行有效的動態(tài)監(jiān)控，這些部分主要包括發(fā)動機(jī)、傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)以及相應(yīng)的電子系統(tǒng)。這一監(jiān)控系統(tǒng)主要存在兩個組成部分，分別是監(jiān)控和信息處理系統(tǒng)以及相應(yīng)的報警系統(tǒng)。

1.2機(jī)電一體化的應(yīng)用提高了作業(yè)的精度

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步，礦采產(chǎn)業(yè)的等級也隨之上升，這就給礦采的質(zhì)量提出了更高的要求。所以對于施工工藝的實施如果還只是停留在人為操作之上是不能適應(yīng)其發(fā)展的，不僅如此，如果只是利用相關(guān)的儀器對其進(jìn)行檢測的話，需要多次反復(fù)檢測，這就帶來了相當(dāng)大的工作量，對于人力以及物力也有著較大的消耗。因此，實現(xiàn)對于作業(yè)精度以及檢測及時性的提高勢在必行。而機(jī)電一體化可以進(jìn)行對于這些問題的有效解決，適應(yīng)了發(fā)展的需要。首先，機(jī)電一體技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對于作業(yè)模式的設(shè)定，使之形成一定的作業(yè)順序以及作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并具有一定的固定性。這樣一來，就可以對礦采作業(yè)的精確程度進(jìn)行一定程度的保證。不僅如此，因為相關(guān)的機(jī)械自動作業(yè)能夠同參數(shù)的調(diào)整來實現(xiàn)對于施工精度的提高，而對于精度的設(shè)定過程是開放的，這樣一來，就能夠進(jìn)行高精度持續(xù)作業(yè)的實現(xiàn)。

1.3機(jī)電一體化可以降低作業(yè)的能源消耗

傳統(tǒng)的施工操作中，進(jìn)行對于工作輸出功率的調(diào)整都是人為的。但是這種調(diào)整往往過于僵化，且精確程度不高。它僅僅是做出簡單的換擋以及變換轉(zhuǎn)速的操作，這為進(jìn)行對于能源消耗的控制制造了很大的麻煩，受到的制約較多。面對這種情況，一些廠商采取的措施是：引入相應(yīng)的電子控制技術(shù)，并基于此實現(xiàn)對于挖掘機(jī)工作效率的有效降低，這樣一來，在工作中就在很大程度上提高了燃油使用的效率。因此，機(jī)電一體化能夠在很大程度上實現(xiàn)對于能源消耗的降低以及工作效率的提高，且效果明顯。

2.基于PLC技術(shù)的礦井交流提升機(jī)電控系統(tǒng)

2.1電路組成結(jié)構(gòu)

對于基于PLC技術(shù)的礦井交流提升機(jī)電控系統(tǒng)而言，其電路主要是由5部分組成的，分別是高壓主電路、主控PLC電路、提升行程檢測與顯示電路、提升速度檢測以及提升信號電路，其中，高壓主電路包含了高壓換向器、電動機(jī)、啟動柜、動力制動電源等。

2.2系統(tǒng)的工作過程

首先，是由井口或者井底通過信號通信電路對開車信號進(jìn)行發(fā)出，這樣一來，就具備了相應(yīng)的開車條件。然后由司機(jī)將制動手柄向前推離緊閘位置。主電動機(jī)松閘。司機(jī)將主令控制器的操作手柄推向正向（或反向）極端位置，這樣一來，主控PLC通過對高壓換向器進(jìn)行一定程度上的程序控制而首先得電，同時將高壓信號送入到主電動機(jī)的定子繞組之中，主電動機(jī)接入全部轉(zhuǎn)子電阻啟動，然后再對8段電阻進(jìn)行依次切除，這樣就能夠?qū)ψ詣蛹铀龠M(jìn)行有效的實現(xiàn)。交流提升機(jī)在運行的過程當(dāng)中，當(dāng)主動機(jī)轉(zhuǎn)動時，旋轉(zhuǎn)編碼器也隨之進(jìn)行一定程度上的轉(zhuǎn)動，并輸出2列a/b相脈沖，然后再將之接入到主控PLC的高速計數(shù)器HSC0的a/b相脈沖輸入端，由主控PLC根據(jù)a/b脈沖的相位關(guān)系。這樣一來，就可以對提升行程進(jìn)行一定程度的計算，并將之有效顯示出來。

3.PLC在提升機(jī)運行過程中的重要環(huán)節(jié)

在PLC提升機(jī)運行過程當(dāng)中，存在著一些重要環(huán)節(jié)，對于這些重要環(huán)節(jié)要加強注意，下面對其進(jìn)行簡要闡述。

①安全回路通過連鎖功能能夠?qū)μ嵘龣C(jī)運行的安全性與可靠性進(jìn)行一定程度的提升。一旦出現(xiàn)不正常的工作狀態(tài)，PLC就會輸出斷電信號，從而使得安全回路運行的指示燈熄滅，這樣一來，提升機(jī)就會進(jìn)行相應(yīng)的安全制動。對于安全回路而言，它是由多個觸點與開關(guān)共同完成安全保護(hù)工作的，主要有主令控制器手柄零位連鎖觸電、工作閘制動手柄連鎖觸點、測速回路斷線監(jiān)視繼電器KV的動合觸點、過速保護(hù)繼電器動合觸點、常速保護(hù)繼電器動合觸點、高壓油過壓輔助動合觸點、制動油過壓輸出動斷觸點、過卷開關(guān)松繩保護(hù)開關(guān)、閘瓦磨損保護(hù)開關(guān)、調(diào)繩開關(guān)調(diào)繩閉鎖賄賂觸電等觸電、元件等。

②開車前的準(zhǔn)備條件：在開車之前，需要滿足相應(yīng)的準(zhǔn)備條件，才能進(jìn)行開車。首先，要將制動手柄至全抱閘位置，并使得主令控制器處于中間位置，即接通狀態(tài)。同時，主回路和輔助回路送電。

③停車：當(dāng)達(dá)到停車點之時，換向開關(guān)就會被撞開，使得工作閘繼電器處于斷電狀態(tài)，并對工作制動進(jìn)行有效的自動實現(xiàn)。除此之外，對于提升機(jī)的控制而言，只能選擇反向運轉(zhuǎn)，這樣一來，就能夠?qū)ψ詣訐Q向進(jìn)行有效實現(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]殷際英.光機(jī)電一體化實用技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

[2]芮延年.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[3]王會良，馬文鎖，許惠麗，王斌，范衛(wèi)鋒，任遠(yuǎn)，賈現(xiàn)召，仲志丹，石磊，李強.礦井提升機(jī)自動化裝備故障預(yù)診斷系統(tǒng)研究[Z].國家科技成果.