自動(dòng)化技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用簡(jiǎn)析

向國(guó)田

摘? 要：該文主要通過(guò)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用原理的簡(jiǎn)介以及對(duì)自動(dòng)化技術(shù)在具體的礦山機(jī)電控制應(yīng)用中的實(shí)際分析，得出自動(dòng)化技術(shù)相較于傳統(tǒng)機(jī)電控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所在，同時(shí)，為了對(duì)自動(dòng)化技術(shù)可以帶來(lái)的應(yīng)用效果進(jìn)行反應(yīng)，重點(diǎn)討論了提升機(jī)電設(shè)備的綜合效能、改造膠帶輸送機(jī)裝置、提高礦山主排水系統(tǒng)可靠性這3個(gè)方面，通過(guò)這3項(xiàng)技術(shù)的改變和創(chuàng)新，必然可以提高礦山井下的機(jī)電設(shè)備的可靠性。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù)? 礦山機(jī)電控制? PLC技術(shù)

中圖分類號(hào)：TD67 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2020）02（c）-0001-02

眾所周知，礦山的井下開(kāi)采工作離不開(kāi)各式各樣的機(jī)電設(shè)備，因此需要針對(duì)這些機(jī)電設(shè)備進(jìn)行有效的控制和監(jiān)管工作，這既是保障生產(chǎn)效率，同時(shí)也是對(duì)井下所有工作人員安全的負(fù)責(zé)。自動(dòng)化技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備的管理工作中應(yīng)用由此應(yīng)運(yùn)而生，礦山開(kāi)采企業(yè)如果可以合理地使用自動(dòng)化技術(shù)來(lái)對(duì)井下機(jī)電設(shè)備進(jìn)行控制和監(jiān)管，就可以從根本上解決目前礦山開(kāi)采企業(yè)普遍具有的高能耗問(wèn)題，同時(shí)也可以響應(yīng)節(jié)能環(huán)保的國(guó)家要求，所以目前的礦山開(kāi)采企業(yè)有非常大的必要去使用自動(dòng)化技術(shù)來(lái)進(jìn)行機(jī)電設(shè)備的管理。

1? 基本技術(shù)原理

目前，使用最多的自動(dòng)化控制技術(shù)主要是簡(jiǎn)稱為PLC的可編程邏輯控制器。PLC主要是建立于網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)的通過(guò)特殊電子運(yùn)算裝置完成的自動(dòng)化技術(shù)，PLC主要通過(guò)依附于硬盤等存儲(chǔ)設(shè)備以及計(jì)算機(jī)其他運(yùn)算設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于既定算法的邏輯運(yùn)算或者順序運(yùn)算等，通過(guò)對(duì)各項(xiàng)操作指令的嚴(yán)格執(zhí)行來(lái)完成工作，因此，自動(dòng)化技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備管理運(yùn)行過(guò)程中首先就需要完整的整個(gè)礦山開(kāi)采工作的流程，并且通過(guò)數(shù)字化的模擬手段進(jìn)行計(jì)算機(jī)程序的模擬編程。自動(dòng)化技術(shù)PLC從運(yùn)行角度來(lái)看，就是通過(guò)與外圍機(jī)電設(shè)備的密切配合來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)流程完整度和設(shè)備逐漸配合度的有效提高。因此，相較于傳統(tǒng)技術(shù)，PLC技術(shù)具有更高的拓展?jié)摿托省?/p>

在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)中，PLC是一種具有良好可靠性的自動(dòng)化技術(shù)，而且PLC技術(shù)相對(duì)應(yīng)的編程技術(shù)較為簡(jiǎn)單，PLC的組成主要包括輸入以及輸出接口、外接的電源模塊、中央處理器以及存儲(chǔ)器等。在具體應(yīng)用過(guò)程中，可以通過(guò)使用電源總線以及地址總線等外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊之間的連接，保障PLC的正常運(yùn)行和編程語(yǔ)言的正確執(zhí)行。PLC在配置模塊的過(guò)程中，由于其本身具有較高的完整性和嚴(yán)密性，其中的固定模塊絕對(duì)不能隨便拆卸，否則可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的崩潰，在配置模塊的過(guò)程中要嚴(yán)格依照技術(shù)規(guī)定進(jìn)行安裝。

2? 自動(dòng)化技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)

與其他生產(chǎn)行業(yè)相比，礦山開(kāi)采工作的工作環(huán)境較為惡劣，除了黑暗和高溫，同時(shí)會(huì)存在水害和瓦斯等災(zāi)害，不僅僅會(huì)對(duì)人體造成危害，甚至?xí)?dǎo)致瓦斯爆炸事故。機(jī)電設(shè)備在這樣的環(huán)境中運(yùn)行工作，需要進(jìn)行復(fù)雜的操作，稍有不慎，極有可能造成事故的發(fā)生，而傳統(tǒng)的人工操作機(jī)電設(shè)備的工作模式就大大增加了設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題的概率，且運(yùn)行成本高，因此，自動(dòng)化技術(shù)在礦山開(kāi)采機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用具有很高的效益，其與傳統(tǒng)技術(shù)相比，自動(dòng)化技術(shù)的嚴(yán)密和高效性通過(guò)各項(xiàng)技術(shù)的有效結(jié)合，將生產(chǎn)效率有效提高，同時(shí)，多種多樣的組合性特征使得工控模塊可以更好的發(fā)揮作用，在實(shí)際生產(chǎn)中創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)電控制往往需要眾多工作模塊的密切配合，不可能出現(xiàn)一勞永逸的工作方式，因此這就需要明確的編程流程和控制，但是這樣的特點(diǎn)同時(shí)也為企業(yè)工作人員提供了簡(jiǎn)便的操作模式，只要前期PLC編程工作良好的完成，在此之后的工作流程就會(huì)大大簡(jiǎn)化，操作人員就不必需要各類繁瑣操作了。

礦井下惡劣的工作環(huán)境可能會(huì)對(duì)PLC控制下的機(jī)電設(shè)備產(chǎn)生一些干擾，為了降低和避免環(huán)境產(chǎn)生的不利因素，在機(jī)電設(shè)備中通常會(huì)加入一些可靠度高的抗干擾模塊，同時(shí)在PLC中加入一些穩(wěn)壓以及屏蔽的模塊，雙管齊下，最大可能降低不利干擾因素，除了從模塊方面入手，還可以通過(guò)一些外部輔助設(shè)備，例如，在機(jī)電設(shè)備外部裝設(shè)具有良好抗震性能的外殼來(lái)降低甚至消除外界因素對(duì)于機(jī)電設(shè)備的影響和干擾，保證各類機(jī)電設(shè)備即使處于惡劣的工作環(huán)境中，也可以較長(zhǎng)時(shí)間的完成平穩(wěn)運(yùn)行。所以，在PLC控制下的機(jī)電設(shè)備，可以擁有很強(qiáng)的抗干擾性能，提高生產(chǎn)安全性。

3? 具體的技術(shù)應(yīng)用

在當(dāng)今自動(dòng)化的大背景下，自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)電控制聯(lián)系越來(lái)越密切，并得到了很大改進(jìn)。利用自動(dòng)化模式以實(shí)現(xiàn)機(jī)電控制，比其他操作模式更加簡(jiǎn)便，實(shí)效性更好，非常適合礦山井下生產(chǎn)工作。此外，自動(dòng)化技術(shù)與礦山機(jī)電控制緊密結(jié)合起來(lái)，還能有效防止外界因素干擾井下生產(chǎn)，所以對(duì)于自動(dòng)化裝置的完整性的保護(hù)非常有利。礦山機(jī)電控制主要采取以下幾種自動(dòng)化技術(shù)途徑和措施。

3.1 提升機(jī)電設(shè)備的綜合效能

機(jī)電設(shè)備在礦山生產(chǎn)過(guò)程中有著非常重要的作用，特別是在今天這個(gè)機(jī)械化及自動(dòng)化時(shí)代，在井下生產(chǎn)工作過(guò)程中，有非常多類型的機(jī)電設(shè)備，相對(duì)應(yīng)的，與機(jī)電設(shè)備相關(guān)的自動(dòng)化機(jī)電控制類型也多種多樣。比如，在過(guò)去，操控礦山提升機(jī)的控制系統(tǒng)，通常借助繼電器和接觸器組合控制，這一傳統(tǒng)操作控制模式，可靠性差，操作難以控制，事故頻繁，對(duì)生產(chǎn)影響較大，同時(shí)，用人多，維修量大，運(yùn)行成本巨大。為了提高提升機(jī)運(yùn)行的可靠性，節(jié)約成本，保證礦井的安全生產(chǎn)，改善現(xiàn)狀，改造為了PLC控制的變頻調(diào)速提升機(jī)電控。改造后的提升機(jī)電控系統(tǒng)，保護(hù)功能齊全，操作簡(jiǎn)便，事故率非常低，同時(shí)節(jié)省電能，各方面效能都有所提升。

3.2 改造膠帶輸送機(jī)裝置

近些年，在井下開(kāi)采作業(yè)中加入了膠帶輸送機(jī)裝置，而通過(guò)在膠帶輸送機(jī)裝置中使用PLC技術(shù)，可以進(jìn)一步促進(jìn)一體化進(jìn)程中對(duì)于機(jī)電液控制的改良，新型的膠帶輸送機(jī)裝置可以通過(guò)對(duì)傳感器和輸出軸的實(shí)時(shí)監(jiān)控，達(dá)到對(duì)于整個(gè)生產(chǎn)進(jìn)程各項(xiàng)數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)測(cè)的目的，這樣一來(lái)，當(dāng)井下作業(yè)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，控制中心就可以對(duì)電流總量進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，從而有效地保障生產(chǎn)的安全進(jìn)行。

3.3 提高礦山主排水系統(tǒng)的可靠性

目前PLC技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用廣泛，在提高礦山機(jī)電控制中數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性方面有著重要作用。與此同時(shí)，通過(guò)PLC技術(shù)的有效應(yīng)用，大幅度提高礦井機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化水平，減少了操作員工，保證了設(shè)備的安全運(yùn)行。如礦山主排水自動(dòng)化控制系統(tǒng)，就是通過(guò)PLC技術(shù)的有效應(yīng)用，讓礦山井下的水泵能根據(jù)井下水倉(cāng)水位的高低自動(dòng)開(kāi)停水泵，同時(shí)，還能通過(guò)設(shè)置的相關(guān)傳感器，獲取水泵運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)，自動(dòng)判斷設(shè)備的性能，這樣一來(lái)，就使礦山的排水系統(tǒng)可靠性大大增加，保證了礦山的安全。

4? PLC技術(shù)在礦山機(jī)電控制應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

第一，對(duì)于PLC 技術(shù)的應(yīng)用，最為關(guān)鍵的是加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)溫度的控制，通常來(lái)說(shuō)工作環(huán)境溫度要控制在0℃～55℃范圍內(nèi)，否則，無(wú)論是溫度偏高，還是溫度偏低，都會(huì)造成系統(tǒng)出現(xiàn)老化以及電路損壞方面問(wèn)題，使系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性大大增加。所以要保持工作現(xiàn)場(chǎng)處于通風(fēng)與常溫狀態(tài)，從而保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

第二，設(shè)置獨(dú)立的接地極，減少電磁干擾，受到電磁干擾的影響，PLC技術(shù)會(huì)發(fā)生程序錯(cuò)誤，給設(shè)備運(yùn)行帶來(lái)不利的影響，因此，要減少電磁干擾對(duì)工作現(xiàn)場(chǎng)的影響，就是要設(shè)置獨(dú)立的PLC控制系統(tǒng)接地極，避免設(shè)備發(fā)生故障。

5? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的當(dāng)下，能源的采集效率是可以有效地促進(jìn)了社會(huì)發(fā)展的重要因素之一，傳統(tǒng)的礦山開(kāi)采中的技術(shù)具有很大的限制以及較低的容錯(cuò)率，顯然已經(jīng)不再適合自動(dòng)化技術(shù)日益發(fā)展的今天，自動(dòng)化技術(shù)由于本身具有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)已經(jīng)逐漸在各行各業(yè)得到了良好的應(yīng)用，除了提高生產(chǎn)效率，在很大程度上可以降低礦山開(kāi)采企業(yè)井下作業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本，提升綜合效益，就目前我國(guó)國(guó)內(nèi)的情況來(lái)看，已經(jīng)有不少企業(yè)開(kāi)始重視PLC在井下機(jī)電設(shè)備控制中的應(yīng)用，但是與之相配套的自動(dòng)化措施還有待提高和改進(jìn)，這就需要國(guó)內(nèi)企業(yè)放眼未來(lái)，通過(guò)與外企合作或者聘用相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行開(kāi)發(fā)的方式來(lái)今早完善PLC技術(shù)，確保井下生產(chǎn)節(jié)能效益的提升。

參考文獻(xiàn)

[1] 牛建芳.自動(dòng)化技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用[J].能源與節(jié)能，2018（5）：167-168.

[2] 成兆強(qiáng).自動(dòng)化技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用[J].新疆有色金屬，2018，41（S1）：101-102.

[3] 董騰飛.試析自動(dòng)化技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用[J].能源與節(jié)能，2018（11）：148-149.

[4] 任林.自動(dòng)化技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化，2017（2）：208-209.

[5] 田帥.試析自動(dòng)化技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2017，32（5）：121-122.