礦山機電控制自動化技術

文/王曉輝

近年來，現代化社會的快速發展，使礦產資源在社會發展中的重要性不斷提高，這也使礦物開采速度不斷加快。由于長期以來所采用的礦山機電設備普遍存在能耗高、效率低、成本大的問題，使其越來越難以滿足礦山開采要求，對礦山機電設備進行相應的改進已經迫在眉睫。在科學技術的帶動下，礦山機電設備的更新換代速度不斷加快，這也使礦山機電設備實現了自動化、信息化，大大提高了機電設備的控制水平，提高了礦山開采效率，使PLC技術成為礦山機電控制自動化技術中的核心所在，不過，PLC 技術也同樣存在一定的缺陷，因此對礦山機電控制自動化技術進行深入的研究是具有重要意義的。

1 礦山機電控制自動化技術概述

PLC 技術是礦山機電控制自動化技術中的核心技術，其又叫作可編輯邏輯控制技術，該技術以數字運算作為設備的控制操作方法，在設備運行過程中，借助于可編程存儲器來進行邏輯運算、算數運算以及順序運算等相關指令，以此實現對各類數據的輸入與輸出。PLC技術無論是在穩定性還是可靠性上，都有著其他技術所無法比擬的優勢，在設備操作上也非常簡單快捷。PLC 的組成部分包括編緝器、存儲器、輸入與輸出端口、CPU、電源以及擴展接口等，數據、地址與電源是數據交換過程中的必要條件，可通過數據的交換來實現設備功能的各種控制。PLC具有非常強大的應用功能，其在礦山機電控制自動化技術中有著靈活的應用方式，不同單元和模塊都可按照系統的具體需求來進行隨意組合，從而使工業控制變得更加靈活、穩定。

2 礦山機電控制自動化技術的作用及優勢

2.1 礦山機電控制自動化技術的作用

近年來，國家對礦產資源需求量的不斷增加，使礦山機電控制設備在礦產開采工作中占據著越來越重要的地位，只有確保礦山機電控制設備的穩定、可靠運行，才能從根本上提高礦產開采效率，因此，對礦山機電控制設備的自動化技術進行研究，將有助加快礦山機電控制設備的更新換代，進而使其具有更高的穩定性與可靠性。礦山機電控制的自動化技術可大幅提升礦山開采效率，優化控制與操作流程，使礦山機電控制設備更易于操控，可有效節約人力投入，同時還可使礦山機電控制設備具有更高的可靠性，降低了人為操作因素所引發安全事故的幾率，避免了設備對操作人員的傷害，使礦山機電控制設備的安全性得到了顯著提升。

2.2 礦山機電控制自動化技術的優勢

對于礦山開采作業來說，由于作業地點位于井下，而井下環境又十分惡劣、復雜，這也使作業人員的人身安全極易受到威脅。此外，機電控制設備的操作流程復雜，并且涉及到諸多環節和技術操作，如果采用傳統的機電控制技術，勢必難以滿足礦山開采需要，而且也非常容易引發安全事故。再加上礦山機電控制設備很容易受到井下環境的影響，這也使礦山機電控制設備普遍存在效率低、能耗高、成本大等問題，很容易影響到礦山的順利開采。為了避免這些問題，將自動化技術應用于其中，可通過靈活組合各種模塊來制造出所需的機電控制設備，這大大提高了機電控制設備的實用性與擴展性。并且，自動化技術有著明確而較為系統的編程流程，應用起來非常方便，在控制表達上既可利用邏輯圖來實現，也可利用梯形圖來實現，并且在控制過程中不需要操作人員參與其中，有效避免了安全事故的發生，提高了機電控制設備的安全性，并且在機電控制設備中還安裝有PLC 裝置，該裝置中的屏蔽模塊與穩壓模塊，可有效避免外部環境對機電控制設備的干擾。

3 礦山機電控制自動化技術的相關運用

3.1 運膠帶機中自動化技術的運用

在礦山開采領域中，運膠帶機作為運輸礦產資源的重要機械設備，在礦物開采作業中起到不可或缺的作用。自動化技術在礦山機電設備中的應用，可幫助企業減少人力資源在設備操作上的投入，節約人力成本的同時，還可提高作業效率。自動化技術實現了機電一體化，通過KZP 盤式可控裝置可對全部機電設備實施有效監控，并通過數據的方式來展示設備的運行狀態，從而實現對礦采工作各個環節的全面化檢測與實時化監控，而對于機電設備來說，只需依據系統設計定值來進行對應指定的發射。例如，在計局檢測中應用PLC 技術后，如果系統判定計局檢測的數據結果符合允許數據范圍，則系統會發出降低電流指令，通過系統油壓的帶動來降低膠帶的運行速度。當系統判定檢測的數據結果超出允許的數據范圍時，則系統會發出提高電流的指令，并通過系統油壓來提高膠帶的運行速度，這樣便可使運膠帶機始終處于穩定運行的狀態下，大大提高了運膠帶機的運行穩定性與可靠性，有效避免了礦物運輸速度過快或過慢的問題。

3.2 風門中自動化技術的運用

由PLC 技術的概念可以了解到，PLC 技術是工業領域發展中非常重要的一種電子控制技術，該技術是以工業環境作為適用對象，根據工業發展過程中形成的控制需求來進行設計，以此實現對不同種類機電設備的有效控制，該技術有著操作簡單、便捷、可靠性高等應用優勢。因此，將PLC 技術應用于礦井中的風門控制是非常可行的。長期以來，礦井風門的控制主要是通過人工方式來完成的，在操作過程中不僅具備很大難度，而且極易因操作不當而引發安全事故，甚至還會損壞風門，導致風門無法正常使用。將自動化技術應用于礦井的下風門控制中，可實現自動化開啟與關閉風門，從而有效解決了以往風門操作中所遇到的各種困難，減輕了操作人員的勞動強度，節約了人力成本的投入。目前，自動化控制技術已經廣泛應用于各個煤礦的礦井下風口控制作業中，從而有效保障了煤礦開采工作的順利進行。

3.3 螺桿空壓機中自動化技術的運用

由于以往的空壓機在應用過程中存在可靠性、安全性低等問題，因此操作人員在對空壓機進行控制時很容易引發安全事故。為了提高空壓機的安全性，螺桿式空壓機也由此應運而生，并迅速取代了原有的空壓機。螺桿式空壓機的工作過程分為四個階段，分別是吸氣吸油階段、密封運輸階段、壓縮階段以及排氣階段。螺桿式空壓機的運行原理是通過螺桿的轉動，使空氣與機油在螺桿與殼體的嚙合作用下被吸進進氣口，通過齒溝嚙合面的轉動來密封機油與空氣，并將其運輸到排送口，這時通過不斷減少齒溝嚙合面來達到壓縮空氣與機油的目的，直至齒溝嚙合面與排氣口重疊時，此時壓縮的空氣與機油便會通過排氣口而迅速排出。將自動化技術應用于其中，可實現對螺桿的自動化控制，使螺桿能夠自行轉動，由變頻器來調控螺桿的轉動速度，這樣不僅可確保排氣壓力穩定，還能有效降低能耗。

3.4 提升機中自動化技術的運用

在礦采作業中有許多機電自動化設備，提升機便是其中一種，其在礦采作業中起到運輸人員或物體進行上升或下降的作用，提升機的運行狀態將直接關系到機內人員與礦物的安全。由于以往的操作控制模式需要消耗大量的能量與資源，因此需要通過自動化技術的應用來對提升機進行不斷的優化與改進，可將編緝變流器運用于提升機中，并將控制臺安裝到合適的位置，可在一定程度上提高提升機的控制穩定性。

4 結語

總而言之，為了滿足我國經濟發展需要，我國急需提高礦產資源的開采效率，而這就需要對機電控制自動化技術進行科學的運用，結合礦采機電設備的特點及功能，分析其工作原理，以設備安全性、穩定性作為機電控制自動化技術的運用原則，以此不斷改進礦采機電設備的結構及功能，促進礦采機電設備的更新換代，只有這樣才能使礦采機電設備在礦山開采領域中發揮更為重要的作用。