礦山機電控制中自動化技術的應用

黃玉亭 王伯剛

摘 要：自動化技術在礦山機電控制當中得到普遍的應用。自動化技術主要用于礦山井下風門的開啟與關閉控制以及礦山提升機的改造當中。自動化技術在礦山機電控制中的應用，不僅提高了礦山設備運行的安全性能，還使得老礦山生產的可靠性得到極大的提高。

關鍵詞：自動化技術；應用措施；機電控制

前言

隨著經濟技術的發展，我國的礦產資源的需求量出現日益攀升的現象，為了滿足社會發展的需要，我國礦產資源的開發也逐漸加大。在礦產資源的開發過程當中，機電設備的應用得到有效提高，礦產資源的開發效率，降低礦產資源開發成本，從而促進礦產資源的開發工作能夠順利開展。根據調查顯示，我國的礦山機電設備正在逐漸向自動化方向發展，自動化技術當中的PLC技術，已經成為礦山機電設備控制當中的主要使用技術。PLC技術的應用可以有效的提高礦產資源的開發水平，促進礦產資源開發的安全性得到提高，實現礦產資源安全生產。本文對自動化技術在礦山機電控制當中的應用進行分析，僅供參考。

一、PLC技術

PLC技術是可編程邏輯控制器的簡稱，它是專門為工業環境下使用而設計出的采用數字運算操作的一種電子裝置。在這一裝置當中所使用的儲存器可以編制程序，然后在內部儲存當中執行各種操作指令，然后通過數字模擬技術進行輸入和輸出，從而對各種類型的機械以及生產活動進行控制。PLC能夠與各個系統進行組合，同時還具有非常高的可靠性，其編程語言也相對較為簡單，操作十分方便。PLC具有非常獨特的優秀性能。其技術功能發展已經十分完善，同時還能夠與各個系統進行靈活的組合，內部擴展功能也十分完善，從而使其具有較強的實用性。PLC具有非常簡明的梯形圖，邏輯，以及程序語言，只要編程人員對計算機知識進行簡單的了解就可以對系統進行開發，因此PLC具有很短的開發周期，同時在現場對其進行調試時也十分方便。PLC程序還可以在線進行修改，再進行修改時，只需要將PLC的控制方案進行修改，就可以實現對機器控制的修改，不需要再將設備拆開改變設置。與傳統控制技術相比，PLC還具有非常獨特的技術優勢，它有很強的抗干擾性能。PLC設備當中采用了屏蔽穩壓等措施，從而使得內部電源對設備的干擾降到最低，同時還能保障PLC在惡劣的生產現場進行工作。PLC的外殼采用了密封抗震的封裝結構，在礦產資源復雜的開發環境當中從而確保了PLC的穩定性，有效降低了PLC設備的故障率。由此可見，PLC技術具有非常方便靈活的性能，能夠在礦山機電設備的控制當中進行廣泛的推廣應用[1]。

二、自動化技術在礦山機電控制當中的應用措施

1、在螺桿空壓機當中的應用

礦山機電控制當中應用非常普遍的空壓機為螺桿空壓機。它與傳統的空壓機相比，可靠性與實用性都比較高，因此已經逐步取代了傳統的空壓機，普遍應用在礦山機電控制當中。螺桿空壓機的具體運作過程為：螺桿在空壓機的內部進行轉動的時候，就會與殼體的齒鉤進行相互指合，從而使得空氣能夠從吸氣口被吸進內部當中，在這一過程當中，還會同時將機油吸入。隨后螺桿式空壓機將吸入的油氣進行密封，然后再輸送到排氣口當中，讓油氣在齒溝嚙合間隙逐漸變小的作用下進行壓縮。在齒溝嚙合面逐漸轉動到排氣口方向時，螺桿式空壓機就會排出壓縮之后的油氣。在螺桿式空壓機當中設置變頻器，就可以對螺桿的轉動速度進行有效的控制，從而實現對空壓機排氣量進行控制。如果還是這樣出現變化，就可以通過變頻器將螺桿的轉動速度進行改變，使得螺桿式空壓機的排氣量回到正常的控制范圍當中，從而保證排氣壓力得到穩定節約資源[2]。

2、在礦山提升機改造當中的應用

在傳統的礦山提升機當中，主要的控制元件為繼電氣，但是隨著自動化技術的應用推廣，可以進行編程控制的控制器以及變頻器已經逐漸得到普遍應用，尤其是在礦山提升機的改造當中，自動化技術的應用價值能夠更好的體現出來。自動化技術對礦山提升機的改造具體步驟為：先將原來的操作臺進行搬移，以方便安裝新的操作臺，但是不要將原來的操作臺進行拆卸，因為在對礦山提升機改造的過程當中還需要再次使用。接著安裝新舊系統的轉換電閘，方便對系統進行升級，同時還要保證系統在升級期間舊的系統能夠正常使用。礦山生產的安全性要求是比較高的，因此在新系統安裝完成之后，要對系統的質量進行嚴格的審查，讓負責設備運行的工作人員參與到系統設備的安裝當中，從而使得操作人員能夠充分的了解到設備的具體安裝方式，以方便之后的維修工作。PLC技術的應用，不僅能夠提高礦山提升機運行的安全性，還能夠極大的方便礦山提升機的操作，從而提高提升機的工作效率。

3、對于井下風門的自動開閉控制

傳統的礦產資源開發當中風門的關閉，大部分都是由人工進行的，在進行風門開關的時候，由于風門內外壓力相對比較大，從而使得風門開關的操作比較困難，在人工對風門進行操作時，也容易對風門造成破壞。自動化技術的應用能夠有效的對風門禁線控制。在現代化的礦山資源開發當中采用遠紅外傳感器，對來往的車輛進行檢測，然后使用PLC技術對風門進行自動開啟和關閉，這樣有效地解決了人工操作當中所存在的各種難題，同時還節省了人工勞動力，對風門的控制更更具有安全性、可靠性。由于風門的面積普遍都比較大，從而導致了兩次的壓力差異相對較大，就需要較大的動力才能夠將風門開啟。為了降低開啟時所遇到的阻力，可以在風門上，增加小窗，在開啟風門之前，先將小窗打開，從而使得兩側之間的壓力趨于平衡，這樣就能夠用很小的動力將風門打開。根據調查顯示，目前在礦山企業當中推廣應用的是由氣缸傳動帶動風門，然后再利用小窗，從而實現將風門開啟。自動化技術的發展使得礦山企業能夠快速的將風門打開與關閉，不僅幫助企業節省了大量的人力資源，同時也提高了風門開啟關閉的安全性能。

4、在防跑車門當中的應用

礦井作業當中，一個非常重要的部分就是斜井運輸，在實際的生產當中，斜井運輸經常出現跑車現象。為了有效的解決這個問題，可以在礦山機電控制當中設置一個安全門自動設備，在安全門中使用PLC技術，來實現安全門的自動開閉，安全門安裝在巷道當中，不用時保持著關閉狀態，當礦車在即將到達安全門時通過感應技術就可以打開安全門，如果出現跑車現象安全門就能夠有效的阻止礦車，這樣就能夠有效的避免跑車現象的發生。安全門的使用不僅能夠避免礦山由于跑車而造成的損害，還能夠有效的避免礦車之間發生事故。

結束語

綜上所述，自動化控制技術在各行各業當中都已經得到廣泛的應用，在工礦企業當中更是占有重要的地位。通過自動化技術，對工礦當中的老舊設備進行現代化的改造，從而提高設備的使用功能，不僅為礦山企業節省了大量的人力物力資源還提高了企業對礦山機電的控制，從而使礦山的開采效率得到極大的提升，對礦產資源的開發提供了更多的幫助。自動化技術在礦山機電控制當中有效的使用，促進礦山機電控制的安全性能得到提升，確保了礦山開采人員的安全，企業要加強對自動化技術的應用，不斷的利用新技術對原有的機電控制系統進行更新優化，設置專業的機電控制管理人員，定期對機電設備進行維護檢查，以確保設備能夠更好的運行，從而促進企業能夠更好的發展。

參考文獻：

[1]王坤山， 楊敬波. 礦山機電控制中自動化技術的應用探析[J]. 工程技術：引文版， 2016（7）：00287-00287.

[2]裴曉敏， 王悅. 自動化技術在礦山機電控制中的應用[J]. 工程技術：引文版， 2016（8）：00300-00300.