自動化技術(shù)在礦山機電控制中的應(yīng)用

尹燕彬 牛進 張偉

山東省新泰市新汶辦事處良莊礦業(yè)公司 山東新泰 271219

隨著社會現(xiàn)代化的發(fā)展，礦產(chǎn)資源的需求量不斷提升。在傳統(tǒng)的機電設(shè)備中存在效率低，能耗高，成本高等問題，難以滿足礦產(chǎn)資源巨大的需求量，目前我國專注于實現(xiàn)礦山機電設(shè)備自動化，提高生產(chǎn)效率。從科技水平上推動了礦山設(shè)備的更新?lián)Q代，為礦產(chǎn)資源的開發(fā)提供更加安全有效的方法。下面講自動化技術(shù)在礦山機電控制中的應(yīng)用。

1 PLC技術(shù)概述

PLC技術(shù)，是一種可以通過編輯進行邏輯控制的自動化技術(shù)，同時也是專門針對工業(yè)環(huán)境而設(shè)計，是最為常用的自動化控制技術(shù)。在實際操作時，按照數(shù)字運算的方法對編輯存儲器進行控制，實現(xiàn)順序運算、算數(shù)運算、邏輯運算等相關(guān)存儲操作，并實現(xiàn)其對數(shù)字式數(shù)據(jù)及模擬式數(shù)據(jù)的輸入與輸出[1]。PLC技術(shù)的主要特征是操作簡便，且具有較高穩(wěn)定性及可靠性。PLC的組件包括:編程器、存儲器、中央處理器、電源、輸入與輸出接口與擴展接口，其主要通過數(shù)據(jù)與電源、地址的連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換功能，并以此完成對于設(shè)備的操作與控制。PLC不僅具有強大的技術(shù)功能，在機電控制中的應(yīng)用性也很強，各單元組件及模塊的靈活應(yīng)用與自由組合，可以實現(xiàn)工業(yè)控制區(qū)別化、系統(tǒng)化的要求。

2 礦山機電控制自動化的優(yōu)勢

2.1 提高礦山機電控制的時效性

在傳統(tǒng)的礦山開采中，機電設(shè)備存在效率低，成本高等缺點，由于是人為操作，很容易出現(xiàn)操作失誤引發(fā)的安全事故，根據(jù)每年的新聞報道，礦產(chǎn)開采安全事故多發(fā)。自動化技術(shù)可以脫離人為操作自行運轉(zhuǎn)，由自動化程序控制進行工作，可以有效避免操作失誤，大大提升開采效率。同時，自動化技術(shù)有著明確的編程程序，控制簡單易懂，利用自動化程序可以對各種工控模塊進行重設(shè)，完成一些人為操作難以完成的任務(wù)[2]。減少繁瑣的人為操作程序，啟動提前設(shè)置好的程序即可控制設(shè)備進行工作，提高礦山機電控制的時效性。

2.2 提高礦山機電控制的工作效率

近年來我國的工業(yè)經(jīng)濟迅速發(fā)展，各種生產(chǎn)企業(yè)對礦產(chǎn)資源的需求量日益擴大，對礦產(chǎn)資源的質(zhì)量要求也越來越高。若機電設(shè)備不進行優(yōu)化，其生產(chǎn)效率就得不到提升，無法滿足礦產(chǎn)資源巨大的需求量。自動化技術(shù)下的機電控制可以優(yōu)化工作程序，減輕工作人員的負擔(dān)，解放勞動力，同時提高礦產(chǎn)開采的安全性和效率。在機電控制設(shè)備中安裝了PLC裝置，可以大大減少外界環(huán)境因素對機電設(shè)備的影響。

3 自動化技術(shù)在礦山機電控制中的實際應(yīng)用

3.1 自動化技術(shù)在礦山井下風(fēng)門中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的機電控制中需要工作人員手動操作，進行風(fēng)門的開啟和關(guān)閉工作，由于風(fēng)門兩側(cè)壓力差很大，操作難度很大，若操作不慎會導(dǎo)致風(fēng)門損壞，影響開采工作的進程。將自動化技術(shù)應(yīng)用到機電控制中，轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器自動操作的模式，可以有效降低人為操作失誤，使礦山開采更加安全和高效。自動化技術(shù)下的機電控制可以做到車輛檢測和人員檢測等日常工作。另外，自動化技術(shù)可以有效降低風(fēng)門兩側(cè)的壓力差，降低人力輸出，減少風(fēng)門損壞等情況的發(fā)生。

3.2 在螺桿空壓機中的應(yīng)用

在礦山機電應(yīng)用過程中，螺桿式空壓機與傳統(tǒng)空壓機功能進行比較，機電控制顯現(xiàn)出較強的實用性與較高的穩(wěn)定性，使其在空壓機應(yīng)用中逐漸獲得廣泛的推廣[3]。螺桿式空壓機在設(shè)備運行時的四個基本步驟，分別是:吸機油、吸氣、壓縮和排氣、密封并運輸。其運行的主要原理是:通過螺桿在空壓機內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)，帶動殼體齒溝與螺桿的嚙合，使機油與空氣由吸氣口進入機體內(nèi)部，隨著嚙合面與溝體的持續(xù)轉(zhuǎn)動，螺桿式空壓機在內(nèi)部完成機油與空氣的密封并運輸至排氣口，隨著齒溝嚙合面的逐漸減少，機油與空氣會受到壓縮，直至齒溝嚙合面到達排氣口，從而實現(xiàn)將壓縮后的空氣與機油排放至螺桿式空壓機外部。螺桿式空壓機在運行過程中，要想實現(xiàn)對于排氣量的有效控制，主要應(yīng)控制好螺桿轉(zhuǎn)動的頻率，因此，應(yīng)當(dāng)在空壓機內(nèi)部安裝變頻控制裝置。而一旦出現(xiàn)排氣量超標的情況，空壓機可以通過控制變頻控制裝置調(diào)整轉(zhuǎn)動的頻率，將空壓機的排氣量控制在合理的范圍值以內(nèi)，這樣不僅可以保證排氣壓力的持續(xù)穩(wěn)定，還可以避免不必要的能源浪費。

3.3 在下運膠帶機中的應(yīng)用

采用PLC技術(shù)的下運膠帶機，真正實現(xiàn)了將自動化技術(shù)應(yīng)用到礦山機電控制，這項應(yīng)用不僅能有效減少對于人工操作的過度依賴，也能夠?qū)崿F(xiàn)許多人工操作無法完成的工作，機電一體化的應(yīng)用，能夠有效提升礦產(chǎn)資源開采的效率。機電一體化應(yīng)用，KZP能夠?qū)崿F(xiàn)對于機電設(shè)施整個操作系統(tǒng)的監(jiān)控，并通過數(shù)據(jù)的形式對機電設(shè)施的應(yīng)用結(jié)果進行反饋，便于實現(xiàn)其對整個應(yīng)用系統(tǒng)的監(jiān)測與控制，并按照設(shè)定值控制相關(guān)指令[4]。例如，通過PLC技術(shù)對下運膠帶機中的應(yīng)用進行檢測，一旦檢測到的數(shù)值符合系統(tǒng)范圍值要求，系統(tǒng)會自動運行電流降低的操作，發(fā)出膠帶減速指令，調(diào)整系統(tǒng)油壓;一旦檢測到數(shù)值不符合系統(tǒng)范圍值，系統(tǒng)會自動運行電流升高的操作，開啟油壓控制閘，保證膠帶運送裝置的正常運轉(zhuǎn)。

4 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的提高，自動化技術(shù)在社會經(jīng)濟發(fā)展的各個領(lǐng)域均獲得廣泛的應(yīng)用與推廣，加上自動化技術(shù)操作簡便、穩(wěn)定性強等優(yōu)勢，能夠應(yīng)用到礦山開采這樣較為復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境中。將自動化技術(shù)應(yīng)用到風(fēng)門、螺桿空壓機、下運膠帶機等礦山機電控制中，不僅得到了有效的控制作用，還為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟收益。自動化技術(shù)的應(yīng)用有助于提高礦產(chǎn)資源開采的效率，加快礦山企業(yè)的發(fā)展進程。