自動化技術(shù)在礦山機電控制中的應(yīng)用

彭少鋒

摘 要：現(xiàn)代科技的快速發(fā)展為自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用鋪平了道路。就當(dāng)前階段的實際情況而言，自動化技術(shù)已經(jīng)成為礦山機電控制系統(tǒng)中不可或缺的重要組成，并在推動礦山企業(yè)發(fā)展、提高礦山企業(yè)經(jīng)濟效益方面做出了卓越的貢獻(xiàn)。毫無疑問的是，在礦山機電控制中應(yīng)用自動化技術(shù)是礦山機電控制發(fā)展的“大勢所趨”，相關(guān)者應(yīng)重視自動化技術(shù)的應(yīng)用，優(yōu)化自動化技術(shù)應(yīng)用的細(xì)節(jié)，推動礦山產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。

關(guān)鍵詞：自動化技術(shù) 礦山機電設(shè)備 機電控制 應(yīng)用

中圖分類號：R196 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（a）-00-02

社會的快速發(fā)展以及人們生活質(zhì)量的不斷提高使得社會各界對礦產(chǎn)資源的需求量不斷增長。為了滿足社會需求，我國的礦產(chǎn)資源開發(fā)力度一直在持續(xù)增長。而為了保證礦產(chǎn)資源的開發(fā)質(zhì)量，相關(guān)的機電設(shè)備不斷引入。各種機電設(shè)備的有效應(yīng)用提高了礦產(chǎn)資源開采的質(zhì)量和效率。礦山機電設(shè)備的應(yīng)用優(yōu)勢毋庸置疑，然而傳統(tǒng)的礦山機電控制對人力依賴性過強，這使得礦山機電設(shè)備使用效力大打折扣。為了解決傳統(tǒng)礦山機電設(shè)備使用問題，自動化技術(shù)應(yīng)運而生，不僅有效提高了礦山機電控制的效果，也為礦產(chǎn)企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了良好條件。

1 在礦山機電控制中應(yīng)用自動化技術(shù)的意義

當(dāng)前階段，社會對礦產(chǎn)資源產(chǎn)出的質(zhì)量和數(shù)量都有著相對較高的要求，礦產(chǎn)企業(yè)為了滿足社會需要，必須不斷對自身所使用的采礦技術(shù)進(jìn)行升級，如此才能夠保證自身的市場競爭力和適應(yīng)力，也才能夠確保自身良性、穩(wěn)健發(fā)展。對于礦產(chǎn)企業(yè)而言，礦山機電設(shè)備是其生產(chǎn)不可或缺的重要工具，提升礦山機電設(shè)備工作質(zhì)量有利于提高采礦質(zhì)量和采礦量，還有利于降低采礦工作難度，提高采礦工作的安全屬性。眾所周知，采礦行業(yè)是一個比較危險的行業(yè)，一旦發(fā)生安全事故，則可能會導(dǎo)致較為嚴(yán)重的人員傷害，采礦工作因此中斷，采礦企業(yè)的經(jīng)濟效益也因此難以保證。自動化技術(shù)的應(yīng)用可以將整個采礦工作流程固定化，采礦工作不再需要有大量的人員參與，雖然采礦整個體系會變得比較僵化，但失誤概率降低，對人力依賴性降低，傷害事故發(fā)生概率降低，更有利于保證采礦的安全性和采礦的質(zhì)量。

2 概述PLC技術(shù)

礦山機電控制中應(yīng)用的自動化技術(shù)比較多樣，但就當(dāng)前的實際情況而言，應(yīng)用最廣泛，最具代表性的無疑是PLC技術(shù)。PLC技術(shù)即“可編程邏輯控制器技術(shù)”，是針對工業(yè)環(huán)境設(shè)計、利用預(yù)先設(shè)計好的數(shù)字進(jìn)行設(shè)備運算、操作的自動化電子裝置。PLC技術(shù)的最大優(yōu)勢是操作簡便、運用方法成熟，可以高質(zhì)量地替代繼電器進(jìn)入電機控制體系，并對一些具備邏輯運算的程序進(jìn)行控制、計算、設(shè)定等。由于PLC技術(shù)的穩(wěn)定性和可靠性相對較高，在礦山機電控制中有著極強的應(yīng)用優(yōu)勢，因而一經(jīng)推廣便備受礦產(chǎn)企業(yè)以及相關(guān)人員青睞。

PLC控制器由輸入接口、輸出接口、電源模塊、外圍設(shè)備編程器、中央處理器、存儲器以及擴展外圍設(shè)備接口組成，內(nèi)部元件之間利用數(shù)據(jù)和電源總線實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。與此同時，PLC控制器還可以結(jié)合具體的工作需求，利用編程語言對設(shè)備進(jìn)行控制。從結(jié)構(gòu)形式角度看來，PLC控制器主要包括兩種形式，分別是固定式PLC控制器和模塊式PLC控制器。其中固定式的PLC控制器由電源內(nèi)部存儲器、中央處理器等構(gòu)成，模塊可拆分；模塊式的PLC控制器由機架、中央處理器、內(nèi)部存儲器、電源模塊和輸入輸出模塊等構(gòu)成，模塊固定不可拆分。

3 礦山機電控制中的自動化技術(shù)應(yīng)用

礦山機電設(shè)備控制過程中應(yīng)用PLC技術(shù)具備十分顯著的優(yōu)勢，主要原因是因為PLC技術(shù)比較成熟完善，能夠與多種技術(shù)結(jié)合擴展，且應(yīng)用簡便，實用性能較強，因而能夠很好的滿足礦山機電控制的相關(guān)要求。與此同時，PLC技術(shù)的使用十分便捷，簡單的邏輯圖或者編程語言都可以對PLC控制器進(jìn)行操作，技術(shù)使用對使用者的專業(yè)性要求不很嚴(yán)格，所以不需要編程人員專門進(jìn)行較為專業(yè)的計算機技術(shù)學(xué)習(xí)，相關(guān)的程序開發(fā)以及調(diào)試、安裝十分簡便。其次，PLC控制器支持不拆卸裝置的在線修改，安裝程序簡單，維修難度小，能夠在眾多工業(yè)環(huán)境中順利運行，能夠有效防止各種干擾，故障發(fā)生概率低，運行質(zhì)量極佳。

PLC技術(shù)在礦山機電控制中的具體應(yīng)用較多，但在眾多應(yīng)用中以如下3種最為常見。

（1）螺桿空壓機中的應(yīng)用。

螺桿空壓機具備較強的實用性和可靠性，在礦山機電控制中應(yīng)用廣泛，并已經(jīng)逐步替代傳統(tǒng)的空壓機成為礦山機電控制中的空壓機使用的主流。螺桿空壓機的運作由四個部分構(gòu)成，分別是吸氣、密封和運輸、壓縮、排氣。詳細(xì)運作如下：首先，螺桿內(nèi)部轉(zhuǎn)動與殼體的齒溝嚙合，空氣從進(jìn)氣口吸入的同時吸入機油。其次，溝齒嚙合轉(zhuǎn)動將吸入的汽油密封并輸送至排氣口，油氣隨著齒溝嚙合壓縮。最后，齒溝嚙合轉(zhuǎn)向排氣口，壓縮油氣隨之排出螺桿空壓機。若在上述過程中需要調(diào)控螺桿轉(zhuǎn)動速度，那么可以在螺桿空壓機中安裝變頻器以控制排氣量改變螺桿轉(zhuǎn)動速度，進(jìn)而實現(xiàn)節(jié)約能源、保證排氣壓穩(wěn)定等目的。

（2）礦山提升機改造中的應(yīng)用。

繼電器是傳統(tǒng)礦山提升機中的最主要的控制元件，然而隨著社會對礦山開采質(zhì)量要求的不斷提高以及自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的繼電器使用局限性問題越來越嚴(yán)重，編程控制的控制器和變頻器由此應(yīng)運而生。在礦山提升機改造中應(yīng)用控制器和變頻器具備極強的應(yīng)用價值，可以有效的提高礦山作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性。在礦山提升機改造中應(yīng)用PLC技術(shù)首先需要對操作臺進(jìn)行改造，其次需要安裝系統(tǒng)轉(zhuǎn)換電站，最后需要對安裝完成的新系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和檢測，以確保礦山提升機改造質(zhì)量符合相關(guān)要求。

（3）防跑車門中的應(yīng)用。

對于礦井作業(yè)而言，斜井運輸是一個十分重要的內(nèi)容，然而在實際生產(chǎn)過程中，斜井運輸極容易發(fā)生“跑車現(xiàn)象”，在系統(tǒng)中安裝安全門自動設(shè)備是解決跑車現(xiàn)象的最有效手段，此時需要應(yīng)用PLC技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備安全門的自動開、閉。安全門被安裝于巷道，在一般狀態(tài)下保持閉合狀態(tài)，當(dāng)有礦車經(jīng)過時觸動安全門相關(guān)開關(guān)，安全門隨即打開。如果礦車發(fā)生了“跑車問題”，那么閉合的安全門就會阻止礦車。PLC技術(shù)的應(yīng)用有效的避免了礦車的損毀，還能夠有效的降低安全事故的發(fā)生概率，提高礦產(chǎn)生產(chǎn)的效率。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著科技發(fā)展以及社會進(jìn)步，自動化技術(shù)已經(jīng)被廣泛使用于我國眾多行業(yè)之中，礦山機電控制領(lǐng)域亦不例外。在礦山機電控制領(lǐng)域中應(yīng)用自動化技術(shù)不僅操作簡便，抗干擾能力強，還能夠替代人工在復(fù)雜環(huán)境下長時間進(jìn)行相關(guān)操作，礦山機電控制的質(zhì)量以及安全性因此大幅度提高，有利于全面提高采礦質(zhì)量，保證我國礦產(chǎn)資源有效開發(fā)。因此，相關(guān)者應(yīng)重視在礦山機電控制中應(yīng)用自動化技術(shù)，要充分發(fā)揮自動化技術(shù)優(yōu)勢，以促使采礦事業(yè)以及自動化技術(shù)同發(fā)展。

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