微探自動化技術在礦山機電控制中的應用

王大偉 張元振

摘要：隨著現代科學技術的發展，自動化技術的應用已成為當前礦山機電控制系統中必不可少的一部分，并且在礦山企業的發展中發揮出了巨大作用。文章從自動化技術系統的原理出發，首先分析了自動化技術在礦山機電控制中的應用優勢，然后討論了自動化技術在礦山機電控制中的具體應用，希望對我國礦山生產事業的發展有所幫助。

關鍵詞：礦山；機電控制；自動化技術；應用

引言

自動化技術是一門綜合性技術，它和控制論、信息論、系統工程、計算機技術、電子學、液壓氣壓技術、自動控制等都有著十分密切的關系，而其中又以控制理論和計算機技術對自動化技術的影響最大。用作礦上領域最為突出的為PLC控制方面的應用，在礦山機電控制領域的描述為工業環境中能夠編程并對數字運算系統進行操作的控制器。較以往的繼電器控制設備而言，PLC系統不僅占地面積小、能耗低，還能實現通過多種指令的輸入和輸出來實現對不同應用設備的控制，其應用是我國礦山機電控制設備應用領域的巨大進步。

1礦山機電控制中的自動化技術系統原理

一，控制環節。自動化系統中控制環節主要指的是輸出采用，首先利用PLC系統掃描得到所需的數據信息，然后將其傳輸到系統的內部控制單元，并以此為基礎進行下時段的系統控制。需要注意的是，在完成一次數據采樣工作后，這一時段就不可再進行數據變更，也不會受到采樣數據變化的影響。

二，數據掃描環節。PLC系統中的數據掃描主要針對的是上一時段的信息數據，在掃描范圍內會同時進行上下和左右兩個不同的計算順序，并且在完成數據掃描后形成新的邏輯信息。

三，執行階段。PLC系統的最后一個階段是輸出刷新，輸出刷新階段需要進行數據對結果的存儲和輸出，進而，實現由輸出電路對整個設備的有效控制。

2礦山機電控制中自動化技術的應用優勢

無論在哪種類型的礦山機電設備中，PLC技術的應用優勢都是十分顯著，具體包括擴展的便捷性、較強的實用性以及能夠與多種系統結合應用等三個方面，正是由于PLC技術有如此顯著的優勢和應用價值，使得其在具體應用過程中能夠滿足多種工作需求，有效地實現礦山機電設備的控制。其中，拓展的便捷性是指只需要簡單的編程語言或者邏輯圖就可以對PLC控制器進行應用，不需要PLC控制器的編程人員具有較高的計算機專業知識。同時，PLC控制程序的開發、調試與安裝也不需要較大的時間，不需要投入較多的時間成本。不僅如此，PLC控制器的程序能夠進行在線修改，不需要進行裝置拆卸。除此之外，PLC技術采用了屏蔽與穩壓等方式，從而能夠有效地防止內部電源。

3自動化技術在礦山機電控制中的應用

3.1提升系統運行的安全性

由上文可知，PLC技術是在現代計算機技術與機電控制技術的基礎上，并且通過對系統各項數據的記錄和計算來進行指令編制和執行，最終實現礦山機電系統運行效率提升。第一，信息收集與處理環節。PLC技術的應用能夠實時收集系統運行數據，同時篩選出異常信息進行獨立分析，在數據的支持上進行計算處理，提升了系統的智能化水平；第二，控制系統順序。將礦山機電控制系統的各模板資料錄入PLC系統內，確保PLC系統在應用時能夠自動對各模板運行情況進行收集和分析，從而實現對礦山機電系統各部位運行狀況的監控與調節；第三，模擬閉環控制。礦山機電系統的正常運行受到各因素的影響，例如電流、電壓以及開關狀態等方面，而PLC技術能夠通過模擬閉環控制，盡快發現系統中存在的故障，從而保障礦山機電系統的穩定性與安全性。PLC技術能夠通過控制系統開關來控制礦山機電系統信號的輸入與輸出，有效保障系統運行的安全性。

3.2實現井下風門自動啟閉

在以往的礦山生產工作中，井下使用的風門通常需要人工進行開啟和關閉，然而，由于風門內外較大的壓力差，風門的開啟需要操作人員借助工具或者用很大的力才可以實現，這就使風門的人工啟閉十分困難，并且很容易導致風門損壞。而自動化技術的發展，為擺脫人工控制風門提供了捷徑，在現代礦山中使用遠紅外傳感器對進出風門的車輛進行檢測，然后使用PLC技術實現對風門自動開啟和關閉，可以有效克服人工操作存在的難題，同時還可以節省勞動力，提高控制的安全性。風門面積一般比較大，從而使得風門兩側壓力差較大。針對風門內外壓力差較大、難以開啟的問題，在實際操作時，操作人員需要積極思考減小壓力、降低開門阻力的辦法，如在門上開一個小窗戶，在開啟風門之前，首先將小窗戶打開，此時風門兩側的壓力大幅度減小，就可以用很小的力開啟風門。隨著PLC技術在礦山設備控制中的應用推廣，越來越多的企業采用PLC控制技術控制風門的開啟與關閉，在為企業節省人力、物力的同時，也提高了風門的安全性。可以將風門打開。

3.3礦山提升機改造

繼電器控制系統是傳統礦山提升機的主要控制元件，當前已隨著PLC系統的普及、應用而逐漸淘汰，由此可見，PLC系統編程控制的控制器和變頻器在礦山提升機中有著十分顯著的應用優勢。根據PLC系統在礦山提升機中的應用情況來看，PLC技術在應用時，首先需要對礦山提升機進行改造，具體改造步驟如下：第一，將原有的操作臺拆卸下來，然后將基于PLC系統的操作臺替換上去。需要注意的是，原來的操作臺拆下來不要直接扔掉，在后續的改造過程中還需要用到它；第二，其次需要安裝能夠轉換新舊系統的轉換電站，從而有效地保證原有系統能夠在改造過程中保持正常運轉；另外，由于礦山作業尤其需要重視安全和穩定，因此必須在礦山提升機改造完成之前對新系統進行調試與檢測，同時安排專業技術人員進行新系統的安裝，從而為系統運行的安全性提供有力保障。

3.4改造膠帶機裝置

膠帶機裝置是在自動化技術基礎上實現的一體化機電液控制設備，在近幾年的礦山井下生產中得到了較為廣泛的應用。這種新型膠帶機裝置可以實現對傳感器與輸出軸的實時監控，并進一步實現對井下生產數據的實時監控。一般情況下，該設備工作時的正壓力為0，此時系統油壓會達到最大值，制動閥處于松閘狀態，電液控制系統會根據收到的指令來自動減小油壓，從而實現對設備的控制。在具體應用時，若遇到數值超出了正常設定的情況，PLC就會將供電電流減小，適當控制制動系統的油壓，讓膠帶機逐漸減速；當PLC測得數據小于設備正常運行時的數據時，PLC會控制設備自動增大供電電流，打開閘瓦，保證膠帶輸送機正常運轉。

結束語

較傳統的繼電器控制設備而言，自動化技術的應用不僅能夠有效提升礦山生產流程的實效性，同時還能有效降低生產成本，提升企業的綜合效益，其優越性是毋庸置疑的。而伴隨著自動化技術的推廣和普及，當前大多數礦山企業已經認識到自動化技術的應用價值，但是與機電控制息息相關的各項措施還需要進一步的完善與優化，需要企業根據井下的實際生產狀況來對自動化控制進行調整，確保礦山井下生產效益。

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