淺談自動化技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的運(yùn)用

摘? 要：迫于行業(yè)及時代進(jìn)步的壓力，礦山機(jī)電系統(tǒng)得到長遠(yuǎn)發(fā)展，而礦山機(jī)電系統(tǒng)發(fā)展出現(xiàn)的產(chǎn)物就是自動化科技的利用。雖然礦山機(jī)電系統(tǒng)內(nèi)融入自動化技術(shù)促進(jìn)了本身的發(fā)展，但是也不能夠停止發(fā)展的腳步。為此，要深入研究自動化系統(tǒng)，了解礦山機(jī)電設(shè)備內(nèi)自動化科技的具體使用。

關(guān)鍵詞：自動化系統(tǒng);礦產(chǎn)機(jī)電;使用分析

中圖分類號：TD63? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? 文章編號：1671-2064（2019）24-0000-00

0 引言

近幾年，隨著國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整效果的不斷提高，冶金行業(yè)也邁向了全新的發(fā)展階段。尤其是伴隨能源需求的日益增多，市場和生產(chǎn)比重失衡的情況慢慢顯現(xiàn)出來，如此就給礦山機(jī)電設(shè)施的選取、自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)用提出了越來越高的要求。不管是在任何階段，礦山機(jī)電系統(tǒng)內(nèi)自動化科技的使用均是技術(shù)升級和行業(yè)發(fā)展的重要條件，不僅能夠保證生產(chǎn)進(jìn)度和可靠性，還是取得現(xiàn)代生產(chǎn)，提高企業(yè)整體競爭水平的基礎(chǔ)保障。為深入探究礦山機(jī)電系統(tǒng)內(nèi)自動化科技的使用，下文對此進(jìn)行詳細(xì)分析。

1 PLC系統(tǒng)介紹

PLC系統(tǒng)是礦井機(jī)電智能化管理中最常見的技術(shù)方式，經(jīng)過邏輯計算和數(shù)值計算，可以比較科學(xué)有效的研究機(jī)電運(yùn)轉(zhuǎn)的各種信息，做出相關(guān)指令，最后令機(jī)電設(shè)備按照PLC傳輸?shù)闹噶钭龊酶黜椚蝿?wù)。在PLC運(yùn)行階段常常受到諸多外不因素的影響，包含頻率、速度、計量等，經(jīng)常不同機(jī)電設(shè)施的對應(yīng)加減速率也將有不同的差別，應(yīng)當(dāng)按照PLC中的部分特定控制系統(tǒng)完成有關(guān)功能的把控。在具體生產(chǎn)階段，為保障PLC可以充分發(fā)揮各種功能優(yōu)勢，應(yīng)當(dāng)把機(jī)電的運(yùn)轉(zhuǎn)反應(yīng)時間維持在0.5秒之內(nèi)，在短期內(nèi)有效完成信息的轉(zhuǎn)換，最后不斷提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率。在生產(chǎn)階段，也應(yīng)當(dāng)注意當(dāng)設(shè)備產(chǎn)生超速等現(xiàn)象時，PLC系統(tǒng)將傳出報警信號，報警是因為系統(tǒng)的運(yùn)輸超出了系統(tǒng)上的設(shè)定值，通常情況下，只要超過設(shè)定值均會報警以確保工人的生命安全和設(shè)施安全。

2 礦山機(jī)電系統(tǒng)中融入自動化科技的作用

2.1 減小作業(yè)強(qiáng)度

礦山機(jī)電系統(tǒng)內(nèi)自動化科技最顯著的優(yōu)點即減小作業(yè)強(qiáng)度。使用自動化科技時，員工無需面對繁重的工作，僅需通過操控設(shè)備使機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)，就能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)目標(biāo)。這一過程，作業(yè)強(qiáng)度得到減小，而機(jī)器的總體可靠性得到增強(qiáng)，針對行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展有顯著作用。

2.2 提高技術(shù)安全水平

技術(shù)安全水平也是近幾年來礦山機(jī)電系統(tǒng)使用中備受重視的話題。事實上，以往的機(jī)電設(shè)備盡管相對較為簡單，維修比較容易，但其自身并無自我檢查和修復(fù)功能，如此就表示如果產(chǎn)生故障，若無法及時發(fā)現(xiàn)，將會引起安全事故。伴隨自動化科技的使用與進(jìn)步，智能化的監(jiān)測工具逐步成為業(yè)界不可或缺的設(shè)備建設(shè)過程，經(jīng)過智能化監(jiān)測，可以隨時了解設(shè)施的最新狀態(tài)和數(shù)據(jù)，而且可以掌握設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)安全性、可靠性，這些針對提高行業(yè)發(fā)展效果，防止產(chǎn)生安全事故有較大作用。

3 礦山機(jī)電系統(tǒng)中自動化科技的使用

3.1 風(fēng)門中PLC系統(tǒng)的使用

PLC屬于智能化控制中使用比較廣泛的一種技術(shù)，其基于工業(yè)條件下的數(shù)字計算操控電子設(shè)備來完成各項工作。經(jīng)過編制程序展開生產(chǎn)過程的計算和操作，能夠操控多種類型的機(jī)械，總體穩(wěn)定性很高，且具備良好的安全適應(yīng)性。使用PLC系統(tǒng)，可以在得到井下風(fēng)門智能閉合的基礎(chǔ)上實現(xiàn)生產(chǎn)，因此可以量化保證安全性。在具體生產(chǎn)階段，通常都是人工開啟閉風(fēng)門，這樣極易受到外界因素的影響和限制，因此具有很大的風(fēng)險。將自動化科技融入礦山機(jī)電系統(tǒng)中，可以有效防止人工操作造成的風(fēng)門受損現(xiàn)象，而且還未生產(chǎn)過程的安全帶來一定的技術(shù)保證，處理了諸多生產(chǎn)操作問題。伴隨技術(shù)的使用，能夠有效降低人工開支，獲得較好的經(jīng)濟(jì)利潤，由此保障礦山的安全開采。

3.2 依靠PLC系統(tǒng)操控提升機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)

在提升機(jī)中使用自動化科技主要是根據(jù)對重力傳感設(shè)備的加入，操控重力式2.3-3.5以內(nèi)的范圍，保證提升機(jī)始終保持的速率為3m/s，與原來的提升機(jī)速率相對比，具有跟高與可靠的信息，最明顯的效果是令提升機(jī)的使用功率更為可靠，并降低提升機(jī)損耗，保證在最大限度上延長提升機(jī)的使用周期。而且，PLC系統(tǒng)具有一定的可調(diào)控性，如果提升機(jī)負(fù)載超載，PLC會促使系統(tǒng)開啟，保持提升機(jī)在較為穩(wěn)固的運(yùn)轉(zhuǎn)范圍以內(nèi)，不僅能夠保證總體運(yùn)行平臺的開展，同時可以降低提升機(jī)過載引起的損耗，所以可以保存設(shè)置監(jiān)控器的記錄，或者是當(dāng)時對操作系統(tǒng)傳出警告，報告異常后再保養(yǎng)和維修提升機(jī)，進(jìn)而降低產(chǎn)生故障的危害性和可能性。

3.3 PLC系統(tǒng)在螺桿空壓機(jī)內(nèi)的使用

針對螺桿式空壓機(jī)工作來說，主要涉及四個構(gòu)成部分，即：吸入機(jī)油和吸氣、密封與傳輸、壓縮、排氣。其基本原理是：螺桿在內(nèi)部運(yùn)行的條件下，殼體齒溝與螺桿相互齒合，這樣能夠從入氣口吸入機(jī)油和空氣。在齒溝咬合面不斷運(yùn)轉(zhuǎn)的狀況下，螺桿式空壓機(jī)能夠密封與算數(shù)吸入的機(jī)油和空氣，送到排氣口后，由于齒溝咬合面縮小，所以可以壓縮空氣和機(jī)油，在齒溝咬合面運(yùn)行到排氣口的狀態(tài)下，可以向螺桿式空壓機(jī)表面排出壓縮的氣體和機(jī)油。針對螺桿式空壓機(jī)來說，為有效管理排氣量，要有效管理螺桿運(yùn)轉(zhuǎn)速度。所以，把變頻器安裝于螺桿式空壓機(jī)內(nèi)，在排氣量達(dá)到正常值后，空壓機(jī)可以根據(jù)變頻器合理調(diào)節(jié)螺桿運(yùn)轉(zhuǎn)速率，從而保證空壓機(jī)排氣量處在正常值內(nèi)，這樣既能夠保證具有可靠的排氣壓力，同時可以減少能耗。

3.4 PLC系統(tǒng)在防跑車門中的使用

礦山開采中十分重要的一個構(gòu)成部分即斜井運(yùn)輸，但是在具體操作中，跑車的現(xiàn)象十分常見。為了能夠有效解決這種情況，可以將一種安全門智能設(shè)備安裝于礦產(chǎn)機(jī)電系統(tǒng)內(nèi)，在安全門之中，主要根據(jù)PLC系統(tǒng)來智能啟閉機(jī)器[1]。通常在巷道內(nèi)設(shè)置安全門，在平時保持關(guān)閉狀態(tài)，僅僅在礦車將會到安全門的條件下才會觸動開關(guān)，進(jìn)而開啟安全門。如果出現(xiàn)跑車現(xiàn)象，則安全門可以智能阻止礦車。由此，根據(jù)安全門智能機(jī)械，不僅能夠避免破壞礦車，同時能夠有效避免事故的產(chǎn)生。

3.5 PLC系統(tǒng)在膠帶運(yùn)輸機(jī)中的使用

礦山機(jī)電系統(tǒng)融合自動化科技可以有效降低井下礦工作業(yè)的依賴性，許多很難完成的工作可以在短期內(nèi)完成，明顯提高了礦井施工效率。機(jī)電液一體化科技中包含的盤式制動器主要涉及液壓泵室、自動平臺與電控平臺三個部分，制動器形成制動力以加大制動閘和制動盤間的摩擦力，出現(xiàn)一定的力矩令設(shè)備自身的制動力出現(xiàn)變化，實現(xiàn)機(jī)械的自動操控。該制動器在很大程度上能夠得到對運(yùn)輸機(jī)，電動機(jī)和傳感器運(yùn)行狀態(tài)的把控，及時監(jiān)測機(jī)械的工作狀態(tài)，科學(xué)采用PLC系統(tǒng)完成各工作信息的操控和分析。其中，PLC系統(tǒng)用在檢測環(huán)節(jié)，能夠保障相關(guān)數(shù)值均處在比較科學(xué)的范圍以內(nèi)，當(dāng)電流減小時，系統(tǒng)可以做出相關(guān)反應(yīng)，如膠帶降速;當(dāng)超過對應(yīng)范圍時，可以加大電流，而保障交代運(yùn)輸機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.6 PLC系統(tǒng)在監(jiān)控設(shè)備內(nèi)的使用

礦山生產(chǎn)具有較大風(fēng)險，為保證生產(chǎn)安全，能夠?qū)⒆詣踊夹g(shù)用于礦山機(jī)電控制中，在每個操作環(huán)節(jié)設(shè)置視頻監(jiān)控器，以及時監(jiān)測各項任務(wù)，防止出現(xiàn)安全問題。礦山機(jī)電智能化集控技術(shù)在使用時，能充分學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家的科技與經(jīng)驗，和國內(nèi)現(xiàn)代化科技相融合，建立滿足國內(nèi)礦山生產(chǎn)環(huán)境的機(jī)電智能化監(jiān)控平臺，使得礦山生產(chǎn)環(huán)境安全性得到提高，礦山機(jī)電管理方面自動化技術(shù)的使用，創(chuàng)建礦山智能化監(jiān)控平臺，結(jié)合GIS技術(shù)、無線通信技術(shù)等先進(jìn)科技，井底數(shù)據(jù)傳遞精準(zhǔn)性可以得到保障，幫助井上操作人員對整體具體狀況有所了解，以更好的管理礦井操作進(jìn)度，更好符合礦山開采的具體需求。

4 礦山機(jī)電智能化集控的運(yùn)用

在礦山機(jī)電智能化集控技術(shù)的使用中，其在客觀方面取代了以往的各類機(jī)電設(shè)備各自發(fā)揮功能的現(xiàn)狀，依靠集成控制的模式，不斷提高了系統(tǒng)的綜合運(yùn)行效率和生產(chǎn)水平，不僅處理了單個生產(chǎn)過程脫節(jié)現(xiàn)象，還在客觀方面提高了工作安全性。

4.1 礦山檢測

使用礦山機(jī)電系統(tǒng)時，礦井的安全監(jiān)測和生產(chǎn)可靠性是技術(shù)改進(jìn)的重要目標(biāo)，而且還是技術(shù)適用性的關(guān)鍵評定標(biāo)準(zhǔn)。伴隨智能化監(jiān)測技術(shù)的進(jìn)步，當(dāng)前機(jī)電設(shè)施的使用水平持續(xù)提高，但從客觀角度來說，因為缺少關(guān)鍵研發(fā)水平，當(dāng)前我國大部分機(jī)電設(shè)備依舊從國外進(jìn)口，如此就造成國內(nèi)智能化集控設(shè)施的發(fā)展非常緩慢[2]。但是，隨著近幾年國家針對技術(shù)使用的關(guān)注度持續(xù)提高，技術(shù)關(guān)鍵競爭力不斷提升，當(dāng)前經(jīng)濟(jì)快速增長、國外科學(xué)設(shè)施的引進(jìn)均在客觀方面提高了礦山單位的運(yùn)營管理效果，出現(xiàn)了更加先進(jìn)的機(jī)電智能化監(jiān)控平臺，如此也是在智能化集控技術(shù)的使用推行下才得到的結(jié)果，是提高瓦斯警報精準(zhǔn)性和實現(xiàn)高生產(chǎn)率的重要基礎(chǔ)。

4.2 電牽引挖礦機(jī)

電牽引挖礦機(jī)屬于礦產(chǎn)開采階段常見的一種設(shè)備，其也是比較典型的智能化控制技術(shù)。在使用集控技術(shù)時，最難協(xié)調(diào)的便是不同種類功能部件間的搭配問題，唯有妥善處理各種部件間的規(guī)范配合，方可有效提高牽引力的牽引效果，規(guī)范生產(chǎn)過程[3]。借助電牽引挖礦機(jī)有很多技術(shù)價值，包含可靠性、維修故障不多以及應(yīng)用環(huán)節(jié)操作較為方便，僅需提前規(guī)劃好性能參數(shù)和內(nèi)容就能夠開始操作。另外，伴隨技術(shù)的使用和進(jìn)步，選用恰當(dāng)?shù)耐诘V機(jī)設(shè)施，提高智能化使用水平也逐步變成企業(yè)提高經(jīng)營效率的重要條件，是保證企業(yè)整體競爭力的關(guān)鍵渠道。

5 結(jié)語

礦山機(jī)電系統(tǒng)內(nèi)融入自動化科技，不僅包含簡單的運(yùn)用行業(yè)，在許多繁瑣的技術(shù)方面也有普遍使用。從客觀層面來說，自動化科技在礦山機(jī)電內(nèi)主要表現(xiàn)在風(fēng)門、云膠帶機(jī)等科技要求水平較低與勞動力比較聚集的過程。另外，在智能化集控中，既要兼顧到冶金礦山監(jiān)控、電牽引挖礦機(jī)等先進(jìn)機(jī)械的使用，保證生產(chǎn)力迅速審計，獲得顯著的經(jīng)濟(jì)利潤，而且還是推動行業(yè)穩(wěn)定迅速發(fā)展的基礎(chǔ)條件。

參考文獻(xiàn)

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[3]華金龍，劉赟.自動化技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的實際應(yīng)用研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（02）：11-12.

收稿日期：2019-11-04

作者簡介：張博來（1980—），男，吉林長春人，碩士，高級工程師，研究方向：自動化。