機電一體化技術的應用分析

劉聚偉

開灤（集團）蔚州礦業有限責任公司鄭溝灣礦，河北蔚縣 075700

某煤礦企業處于我國的中部地區，煤礦種類主要由焦煤、肥煤構成，隨著企業引進機電一體化技術，對企業原始的煤炭系統有了非常大的影響，機電一體化技術不僅改善了工作環境、提高了安全系數、減輕了勞動強度，同時在減少能耗方面也有起到了不錯的效果。該企業在機電一體化技術的探索以及煤礦大型固定設備后備保護、煤礦安全生產監控等方面都取得了非常大的成效。因此本文以此企業為案例，來詳細的探討一下煤礦機電一體化技術的使用分析。

1 機電一體化技術的優點

機電一體化是把電子和機械這兩方面的技術進行合理的結合，它是一個包含多種科學技術的學科，下表是它的基本構成情況（如表1 所示）。通常機電一體化具有以下優點：1）機電一體化不僅具有非常高的安全性；2）機電一體化具有比較廣泛的使用領域；3）在調節維護方面非常的方便簡潔。

構成要素 基本原則結構組成 結構耦合運動組成 運動傳遞感知組成 能量轉換智能組成 信息控制動力組成

2 機電一體化技術在此煤礦企業中的的應用

2.1 在平煤提升機中使用機電一體化技術

機電一體化是多種科學技術的綜合體，通常包括信息技術、微電子技術、自動控制技術、光學技術、計算機技術、軟件編程技術、集機械技術、接口技術等學科，機電一體化技術的發展極大的提高了煤礦企業相關技術的成長。

機電一體化是由機械技術演變而來的，如何把機電一體化技術和機械技術完美的結合起來，通過使用機電一體化這一先進技術來提高機械技術水平，進而對機械的性能、原料、構造等方面進行改造，從而達到降低體積、降低重量、提升硬度、提升準確度的目的。

在煤礦機中自動化水平、機電一體化最高的設施是礦井提升機。隨著機電一體化技術在該企業煤礦建設中的迅速發展，促進了企業技術的改造和煤礦的建設，巷道輸送也逐步步入了大運量、大功率、大運量、遠距離全自動化發展的時代，CST技術具有控制停車能力強、起動能力優秀、多驅點功率均衡、可以很快的響應過載能力、無限時間的驗帶速度等優點，同時可以使用計算機對安裝在低速軸CST 系統進行控制。CST 技術在該煤礦企業的礦主系統提升方面被充分使用到。特別是對于內裝式提升機，極大的簡化了機械的機構，使驅動和滾筒變成了一個整體，把機械、電腦、電子電力合成了一個全自動的綜合體。同時數字化的提升機使用了總線方法，使得電器安裝變得更加的簡單化，并且非常的可靠。另外，數字化設備操作起來非常的容易、生產能力高、維護量不大、工作效率高、能耗不高而且還減少了工作人員的數量。在安全方面可以對系統進行分級保密，用戶操作界面簡單易懂。在使用CST 后，不僅減少了膠帶規格，而且對動力學問題也很好的進行了解決。

2.2 礦井中機電一體化技術的使用

在現代的礦井自動化系統中包括現場總線、以太網在內的電腦網絡技術已經被大量的使用了。這也為煤礦系統中構建網絡控制系統提供了比較好的條件基礎。使用現場總線監控的方式使的系統設計更加有針對性，可以根據間隔的不同，使用不盡相同的功能，可以以間隔的情況為基礎進行設計。在案例煤礦企業生產過程中，使用這種監控方法不僅可以遠程對施工進行監控，而且還通過使用網絡中的Profibus 網絡來作為井下膠帶機的控制系統傳送網絡，從而達到實時的對膠帶機和其有關設施進行信號的收集和控制。為了使得地面上的指揮調度控制中心可以和礦井中的設備進行連通，可以使用以太網，通過雙絞線把它們連接起來，從而達到遠程控制、集中管理的目的。

2.3 在輸煤系統中使用機電一體化技術

機電一體化技術可以實現對輸煤系統控制的作用，輸煤系統是由煤機、振動篩、皮帶機、破碎機等設施組成的兩條輸煤線。在輸煤過程中起著非常大的作用，假如發生故障，就會導致不能發電等情況的發生。所以，輸煤系統需要遵循規定的運行規則來進行，即在煤炭供應的時候，各個設備的開啟、關閉要按照規定的順序依次進行，需要對設備進行連鎖控制，也就是說輸煤系統設施在開啟和關閉的過程中，要制定正確的延時時間，這樣才可以確保輸煤系統安全穩定的運轉。同時，輸煤系統控制在設計的過程中，除了要滿足平時維修、運轉、故障處理等方面的需要。還要設計就地自動控制、就地手動控制、就地遠程自動控制和自動控制三種類型的控制方法。在使用遠程自動控制方法的過程中，可以使用信息傳送線路對控制中心下達的指令，全自動的對設備進行開啟或關閉。在使用就地自動控制方式時，可以使用就地開停控制器進行指令的輸入，對設備進行自動的開啟或者關閉。隨著時代的進步，輸煤系統構建的過程中使用機電一體化技術已經非常的普遍，案例企業在礦機、爐、電、化、燃全部實現 DCS 及 PLC 程控操作和工業電視監控，很大程度的提升了機組的工作效率、保障了設備的安全穩定的運行。企業在使用了這些高科技設備后，極大程度的提高了企業的利潤，所以，一套先進的程控化輸煤系統是非常的重要的。

3 結論

綜上所述，在煤炭企業使用機電一體化技術后，企業的生產率和利潤率都有了非常大的提高，不過在國內煤礦企業不斷發展的過程中，施工條件越來越不好，為了保證工作質量，就需要進一步的提升機電一體化技術的水平，所以，機電一體化技術應該以信息全自動化管理、井下無人化作業、煤礦全自動化生產為發展目標，從而更進一步的提高企業的生產效益，促進煤礦企業持續穩定的發展。

[1]張偉.淺析我國煤礦企業機電技術的發展與創新[J].機電信息，2011(9).

[2]王梅菊.煤礦機電一體化的應用現狀及對策[J].科技與企業，2012(7).