自動化技術在礦山機電控制中的應用

尹燕彬 牛進 張偉

山東省新泰市新汶辦事處良莊礦業公司 山東新泰 271219

隨著社會現代化的發展，礦產資源的需求量不斷提升。在傳統的機電設備中存在效率低，能耗高，成本高等問題，難以滿足礦產資源巨大的需求量，目前我國專注于實現礦山機電設備自動化，提高生產效率。從科技水平上推動了礦山設備的更新換代，為礦產資源的開發提供更加安全有效的方法。下面講自動化技術在礦山機電控制中的應用。

1 PLC技術概述

PLC技術，是一種可以通過編輯進行邏輯控制的自動化技術，同時也是專門針對工業環境而設計，是最為常用的自動化控制技術。在實際操作時，按照數字運算的方法對編輯存儲器進行控制，實現順序運算、算數運算、邏輯運算等相關存儲操作，并實現其對數字式數據及模擬式數據的輸入與輸出[1]。PLC技術的主要特征是操作簡便，且具有較高穩定性及可靠性。PLC的組件包括:編程器、存儲器、中央處理器、電源、輸入與輸出接口與擴展接口，其主要通過數據與電源、地址的連接實現數據的交換功能，并以此完成對于設備的操作與控制。PLC不僅具有強大的技術功能，在機電控制中的應用性也很強，各單元組件及模塊的靈活應用與自由組合，可以實現工業控制區別化、系統化的要求。

2 礦山機電控制自動化的優勢

2.1 提高礦山機電控制的時效性

在傳統的礦山開采中，機電設備存在效率低，成本高等缺點，由于是人為操作，很容易出現操作失誤引發的安全事故，根據每年的新聞報道，礦產開采安全事故多發。自動化技術可以脫離人為操作自行運轉，由自動化程序控制進行工作，可以有效避免操作失誤，大大提升開采效率。同時，自動化技術有著明確的編程程序，控制簡單易懂，利用自動化程序可以對各種工控模塊進行重設，完成一些人為操作難以完成的任務[2]。減少繁瑣的人為操作程序，啟動提前設置好的程序即可控制設備進行工作，提高礦山機電控制的時效性。

2.2 提高礦山機電控制的工作效率

近年來我國的工業經濟迅速發展，各種生產企業對礦產資源的需求量日益擴大，對礦產資源的質量要求也越來越高。若機電設備不進行優化，其生產效率就得不到提升，無法滿足礦產資源巨大的需求量。自動化技術下的機電控制可以優化工作程序，減輕工作人員的負擔，解放勞動力，同時提高礦產開采的安全性和效率。在機電控制設備中安裝了PLC裝置，可以大大減少外界環境因素對機電設備的影響。

3 自動化技術在礦山機電控制中的實際應用

3.1 自動化技術在礦山井下風門中的應用

傳統的機電控制中需要工作人員手動操作，進行風門的開啟和關閉工作，由于風門兩側壓力差很大，操作難度很大，若操作不慎會導致風門損壞，影響開采工作的進程。將自動化技術應用到機電控制中，轉變為機器自動操作的模式，可以有效降低人為操作失誤，使礦山開采更加安全和高效。自動化技術下的機電控制可以做到車輛檢測和人員檢測等日常工作。另外，自動化技術可以有效降低風門兩側的壓力差，降低人力輸出，減少風門損壞等情況的發生。

3.2 在螺桿空壓機中的應用

在礦山機電應用過程中，螺桿式空壓機與傳統空壓機功能進行比較，機電控制顯現出較強的實用性與較高的穩定性，使其在空壓機應用中逐漸獲得廣泛的推廣[3]。螺桿式空壓機在設備運行時的四個基本步驟，分別是:吸機油、吸氣、壓縮和排氣、密封并運輸。其運行的主要原理是:通過螺桿在空壓機內部的旋轉，帶動殼體齒溝與螺桿的嚙合，使機油與空氣由吸氣口進入機體內部，隨著嚙合面與溝體的持續轉動，螺桿式空壓機在內部完成機油與空氣的密封并運輸至排氣口，隨著齒溝嚙合面的逐漸減少，機油與空氣會受到壓縮，直至齒溝嚙合面到達排氣口，從而實現將壓縮后的空氣與機油排放至螺桿式空壓機外部。螺桿式空壓機在運行過程中，要想實現對于排氣量的有效控制，主要應控制好螺桿轉動的頻率，因此，應當在空壓機內部安裝變頻控制裝置。而一旦出現排氣量超標的情況，空壓機可以通過控制變頻控制裝置調整轉動的頻率，將空壓機的排氣量控制在合理的范圍值以內，這樣不僅可以保證排氣壓力的持續穩定，還可以避免不必要的能源浪費。

3.3 在下運膠帶機中的應用

采用PLC技術的下運膠帶機，真正實現了將自動化技術應用到礦山機電控制，這項應用不僅能有效減少對于人工操作的過度依賴，也能夠實現許多人工操作無法完成的工作，機電一體化的應用，能夠有效提升礦產資源開采的效率。機電一體化應用，KZP能夠實現對于機電設施整個操作系統的監控，并通過數據的形式對機電設施的應用結果進行反饋，便于實現其對整個應用系統的監測與控制，并按照設定值控制相關指令[4]。例如，通過PLC技術對下運膠帶機中的應用進行檢測，一旦檢測到的數值符合系統范圍值要求，系統會自動運行電流降低的操作，發出膠帶減速指令，調整系統油壓;一旦檢測到數值不符合系統范圍值，系統會自動運行電流升高的操作，開啟油壓控制閘，保證膠帶運送裝置的正常運轉。

4 結語

隨著科學技術的提高，自動化技術在社會經濟發展的各個領域均獲得廣泛的應用與推廣，加上自動化技術操作簡便、穩定性強等優勢，能夠應用到礦山開采這樣較為復雜的作業環境中。將自動化技術應用到風門、螺桿空壓機、下運膠帶機等礦山機電控制中，不僅得到了有效的控制作用，還為企業帶來了可觀的經濟收益。自動化技術的應用有助于提高礦產資源開采的效率，加快礦山企業的發展進程。