淺析自動化控制技術(shù)與煤礦皮帶運(yùn)輸

李飛

【摘 要】隨著社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，各行各業(yè)都積極引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，煤礦企業(yè)也在自動化技術(shù)的應(yīng)用下逐漸發(fā)展壯大起來。通過使用自動化技術(shù)，煤礦運(yùn)輸?shù)墓に嚨玫礁纳?，逐漸發(fā)展為帶式運(yùn)輸，既節(jié)省了勞動力，又提高了運(yùn)輸效率。

【關(guān)鍵詞】煤礦；皮帶運(yùn)輸；自動化控制技術(shù)

在現(xiàn)代煤礦企業(yè)中，煤礦運(yùn)輸作為煤礦生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)，發(fā)揮著重要的作用，影響著煤礦企業(yè)的整體效益。傳統(tǒng)的煤礦運(yùn)輸工藝較為復(fù)雜，需要耗費(fèi)大量的人力、物力，財力，不利于煤礦企業(yè)的發(fā)展。自動化控制技術(shù)的產(chǎn)生于應(yīng)用，給煤礦運(yùn)輸帶來了新的希望，不但減輕了工人的勞動力和壓力，還提高了煤礦運(yùn)輸?shù)恼w效率，促進(jìn)了煤礦企業(yè)的快速發(fā)展。

一、煤礦皮帶運(yùn)輸自動化控制的必要性

就目前我國煤炭行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀來看，很多煤炭企業(yè)在發(fā)展中遇到大大小小的問題，面臨著巨大的挑戰(zhàn)。要想在激烈的市場競爭中取得發(fā)展優(yōu)勢，就需要采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對生產(chǎn)工藝和流程進(jìn)行改造創(chuàng)新，改變傳統(tǒng)生產(chǎn)模式，降低成本消耗，減少勞動力，利用技術(shù)提高工作效率，提高工作安全性。作為煤礦生產(chǎn)過程中重要的一部分，皮帶傳輸裝置發(fā)揮著重要的作用。但是傳統(tǒng)的皮帶傳輸系統(tǒng)較為復(fù)雜，工作效率低下，且多數(shù)設(shè)備因常年使用而出現(xiàn)了老化，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行效率低，存在安全隱患，同時還增加了運(yùn)輸成本，嚴(yán)重阻礙了煤礦企業(yè)的發(fā)展。因此，傳統(tǒng)井下皮帶傳輸設(shè)備已經(jīng)無法滿足當(dāng)前煤礦企業(yè)發(fā)展的需求。將自動化控制技術(shù)應(yīng)用到煤礦皮帶運(yùn)輸中，可以提高運(yùn)輸工藝流程的智能化，提高煤礦運(yùn)輸效率，增強(qiáng)工作安全性能，從而提高煤礦企業(yè)的整體效益。

二、煤礦皮帶運(yùn)輸自動化控制特點(diǎn)

煤礦皮帶運(yùn)輸自動化控制最大的特點(diǎn)就是可以進(jìn)行動態(tài)化調(diào)節(jié)，實現(xiàn)該功能主要依托于對設(shè)備參數(shù)的控制，而要控制設(shè)備參數(shù)，就需要采用相應(yīng)的電子技術(shù)。在煤礦傳送帶上都裝有載荷傳感器，它的功能主要是收集負(fù)荷信號，自動化控制系統(tǒng)能夠?qū)⑹占瘉淼倪@些信號傳遞給中樞系統(tǒng)，待中樞系統(tǒng)整理分析完畢后，向調(diào)速電機(jī)傳遞正確的動作信號，由此來控制皮帶的運(yùn)行速度。通過以上描述我們可以看出，自動化控制系統(tǒng)能夠動態(tài)性地匹配實際負(fù)載，不僅可以保證設(shè)備的長時間使用，還明顯提高了設(shè)備的運(yùn)行效率，保證了工作的安全性。煤礦井下皮帶運(yùn)輸自動化控制系統(tǒng)主要由計算機(jī)及多種傳感器構(gòu)成，計算機(jī)可以是單片機(jī)、PLC控制器或嵌入式計算機(jī)。利用傳感器可對皮帶運(yùn)輸設(shè)備相關(guān)參數(shù)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控，再通過計算機(jī)調(diào)控，可實現(xiàn)對設(shè)備的保護(hù)，相關(guān)顯示控件能夠?qū)嶋H參數(shù)狀態(tài)反映給使用者。同時，系統(tǒng)具備了網(wǎng)絡(luò)通信功能。計算機(jī)具備了通信端口或通信模塊，可與其他設(shè)備相連，可實現(xiàn)信息遠(yuǎn)程傳輸、分享，由此來實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。各類傳感器可準(zhǔn)確捕捉設(shè)備信號，包括皮帶傳輸速度、荷載等，并為中央處理器提供對應(yīng)的數(shù)據(jù)流，以此來精確控制電機(jī)運(yùn)行動作。

三、煤礦皮帶運(yùn)輸自動化系統(tǒng)應(yīng)注意的問題

第一，雖然自動化控制技術(shù)應(yīng)用到煤礦運(yùn)輸中彌補(bǔ)了傳統(tǒng)運(yùn)輸方式的不足，但要保證傳送皮帶安全有效運(yùn)行，還必須保證各皮帶轉(zhuǎn)載點(diǎn)連接科學(xué)合理，使煤礦傳送流暢。同時，如果皮帶的啟動和停止順序設(shè)計不科學(xué)，就會導(dǎo)致煤礦堆積在一起或者出現(xiàn)掉落的情況，影響工作進(jìn)展。

第二，整個系統(tǒng)的啟停要符合科學(xué)邏輯，保證工作的無縫銜接。如果違背科學(xué)的運(yùn)行邏輯，統(tǒng)一啟動，消耗的電流過大就極易導(dǎo)致跳閘。同時還要定期對設(shè)備進(jìn)行檢修，發(fā)現(xiàn)故障或安全隱患應(yīng)及時上報并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理，避免出現(xiàn)安全事故，耽誤工作進(jìn)程。

第三，傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)在煤礦生產(chǎn)中獲得普遍應(yīng)用，但是這類帶式輸送機(jī)裝配存在啟動電流大、傳動效率差、耗能高、老化速度快等缺點(diǎn)，給企業(yè)帶來大量電能消耗的同時，也影響了企業(yè)的安全生產(chǎn)。企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對外合作和交流，定期向外界請教學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)和理念，結(jié)合實際情況將其引進(jìn)自己的工作系統(tǒng)中，提高技術(shù)水平，增強(qiáng)企業(yè)的綜合實力。

四、皮帶自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

4.1遠(yuǎn)程操作控制

皮帶自動化控制系統(tǒng)可以用于遠(yuǎn)程操作控制。但是需要注意的是，在進(jìn)行開車工作前，應(yīng)確保準(zhǔn)備工作已做好，目的是為了保證后續(xù)工作的安全進(jìn)行。相關(guān)工作人員應(yīng)按照要求嚴(yán)格對設(shè)備進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時匯報并進(jìn)行處理，待確保設(shè)備可以正常工作后，還要及時和系統(tǒng)控制員進(jìn)行信息傳遞。皮帶自動化系統(tǒng)的運(yùn)行方式有全程運(yùn)行模式、應(yīng)急運(yùn)行模式和全分運(yùn)行模式三種。全運(yùn)行模式是在同一時間啟動系統(tǒng)主站和分站；分運(yùn)行模式是不統(tǒng)一運(yùn)行系統(tǒng)主站和分站或主站不控制分站，各分站都依靠各自的模式運(yùn)作；應(yīng)急運(yùn)行模式則是在系統(tǒng)運(yùn)行過程進(jìn)行應(yīng)急處理，因此有急開急停的情況發(fā)生。但其開停有一個原則就是“逆煤流啟動、順煤流停止”，是由主機(jī)控制各分站機(jī)，對煤礦井下皮帶自動化控制系統(tǒng)的高效性運(yùn)轉(zhuǎn)有一定的提高作用。

4.2檢修操作控制

在煤礦企業(yè)，生產(chǎn)設(shè)備多存放在煤礦井下，由于井下通風(fēng)狀況不好，設(shè)備易出現(xiàn)腐蝕老化等現(xiàn)象，因此應(yīng)對設(shè)備進(jìn)行日常檢修和維護(hù)，這在煤礦生產(chǎn)運(yùn)輸中也是非常重要的一個環(huán)節(jié)。設(shè)備檢修和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)檢修劃分的依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是檢修對象，開車檢修和停車檢修的劃分標(biāo)準(zhǔn)是其運(yùn)行狀況。在進(jìn)行檢修操作中，要排除故障就要結(jié)合系統(tǒng)故障和人工檢測才能保證檢修工作的科學(xué)性。在結(jié)束檢修后，開始系統(tǒng)調(diào)試，解決存在的故障，保證煤礦井下皮帶自動化控制系統(tǒng)正常運(yùn)行，最終提高煤礦的生產(chǎn)效率。

五、皮帶輸送自動化控制系統(tǒng)的前景與發(fā)展趨勢

在經(jīng)濟(jì)全球化、各行各業(yè)都飛速發(fā)展的大環(huán)境下，我國煤礦企業(yè)加大發(fā)展力度，積極引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)刻不容緩。只有不斷創(chuàng)新生產(chǎn)技術(shù)，才能降低成本，提高工作效率，提高生產(chǎn)安全性，給企業(yè)帶來更高的效益。傳統(tǒng)的皮帶輸送容易出現(xiàn)空轉(zhuǎn)和低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的情況，造成了設(shè)備的磨損和電能的消耗，而使用自動化控制技術(shù)，就可以避免出現(xiàn)這種情況，因為其最主要的優(yōu)點(diǎn)就是可以使工作速度和負(fù)荷量配合。由此一來，不僅提高了儀器的使用壽命，還降低了能源消耗，節(jié)約了成本。更重要的是大大提高設(shè)備運(yùn)行安全性與可靠性，使得事故發(fā)生概率明顯下降，礦場職工的生命安全得到更好的保障。

自動化控制系統(tǒng)的產(chǎn)生和應(yīng)用，為煤礦企業(yè)帶來了巨大的福利，使眾多的傳感器代替了傳統(tǒng)人的作用，不僅減輕了工人的勞動力和壓力，還使得工作成果更加準(zhǔn)確和數(shù)字化，提高了煤礦的傳輸效率，降低了生產(chǎn)成本和運(yùn)輸成本，從而促進(jìn)了煤礦企業(yè)的健康平穩(wěn)發(fā)展。

因此，將自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用到煤礦運(yùn)輸中已成為必然趨勢。其應(yīng)用呈現(xiàn)出普及化趨勢，自動控制系統(tǒng)的發(fā)展與更新?lián)Q代體現(xiàn)在以下幾個方面。第一，中樞處理的高速化，計算機(jī)技術(shù)和材料學(xué)的發(fā)展使得CPU處理數(shù)據(jù)的能力日益提高，保證了信息處理的及時性；第二，系統(tǒng)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出多接口的發(fā)展趨勢，能與更多的處理以及分析軟件實現(xiàn)在線聯(lián)網(wǎng)通信；第三，所采用傳感器向精細(xì)化、較高的數(shù)據(jù)采集能力方向發(fā)展，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與全面性。

六、結(jié)語

隨著社會的發(fā)展，自動化技術(shù)越來越被廣泛地應(yīng)用到各行各業(yè)中，煤礦運(yùn)輸中引入自動化控制技術(shù)，不僅提高了煤礦的運(yùn)輸效率，還大大減輕了工人的勞動力和壓力，提高了工作的安全性，為煤礦企業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

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