機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在煤炭設(shè)備中的應(yīng)用

張秀峰

摘 要：煤礦安全問題不僅與生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益息息相關(guān)，而且煤礦設(shè)備的正常運(yùn)行直接影響了煤炭設(shè)備使用者的人身安全。本文根據(jù)煤炭自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)，對(duì)機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在煤炭設(shè)備中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)電自動(dòng)化技術(shù) 煤炭設(shè)備 應(yīng)用

在煤炭設(shè)備運(yùn)行過程中，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)可以在脫離人工的情況下進(jìn)行信息監(jiān)測(cè)傳輸、自動(dòng)檢測(cè)、設(shè)備控制等過程。

機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展過程中將自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等進(jìn)行了有機(jī)的結(jié)合，同時(shí)隨著傳感技術(shù)、微處理技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)已成為煤炭設(shè)備應(yīng)用的重要內(nèi)容。

1 機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)

機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)主要有機(jī)電一體化、控制智能化、結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化等幾個(gè)特點(diǎn)。其中機(jī)電一體化是指在煤炭設(shè)備運(yùn)行過程中機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)需要利用傳感器、傳送系統(tǒng)、微機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等進(jìn)行統(tǒng)一整合，摒除以往煤炭設(shè)備中的不規(guī)范環(huán)節(jié)，利用高科技數(shù)字化技術(shù)對(duì)煤炭設(shè)備運(yùn)行過程進(jìn)行全面優(yōu)化管理;而控制智能化則是在整體煤炭開采過充，可利用多種機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)在以往設(shè)置參數(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)煤炭設(shè)備功能的集中優(yōu)化，并最大程度的提升數(shù)據(jù)傳輸處理效率;結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化主要是指 PLC 技術(shù)、DCS 技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的有效整合可最大程度的提高數(shù)據(jù)處理終端的處理效率，利用數(shù)字控制、動(dòng)力負(fù)載控制、馬達(dá)等形式對(duì)于煤炭設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化處理，提高煤炭設(shè)備運(yùn)行精密度，促使整體煤炭開采過程高效、穩(wěn)定進(jìn)行。

2 煤炭設(shè)備機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

2.1 煤礦監(jiān)控設(shè)備及 DCS 技術(shù)應(yīng)用

DCS 技術(shù)在煤炭設(shè)備中大多用于連續(xù)施工過程，如在煤礦監(jiān)控設(shè)備中通過工控機(jī)、高檔微機(jī)的設(shè)置，結(jié)合動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交互、控制對(duì)象連接嵌入等模式，可實(shí)現(xiàn)煤炭設(shè)備運(yùn)行信息監(jiān)控信息的儲(chǔ)存管理。在自動(dòng)通信技術(shù)的穩(wěn)定運(yùn)行下，煤炭設(shè)備監(jiān)控管理者可全面了解煤礦設(shè)備運(yùn)行區(qū)域內(nèi)的各項(xiàng)信息，便于對(duì)煤礦設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的綜合分析，制定最佳的作業(yè)施工方案。同時(shí)結(jié)合 DCS 技術(shù)對(duì)煤炭設(shè)備運(yùn)行位置信息的處理工作，還可以進(jìn)行煤炭設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的實(shí)體模擬，實(shí)時(shí)監(jiān)控管理實(shí)際施工進(jìn)程，為作業(yè)調(diào)度工作的正常進(jìn)行提供依據(jù)。在這個(gè)基礎(chǔ)上，利用 DCS技術(shù)可對(duì)煤礦監(jiān)控設(shè)備操作者進(jìn)行定位管理，根據(jù)實(shí)際作業(yè)人員的工作方位進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估管理，保證煤炭開采工作的安全進(jìn)行。

2.2 煤礦采掘及 PLC 技術(shù)應(yīng)用

相較于其他機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)而言，PLC 技術(shù)出現(xiàn)較早，其主要模式為嵌入式控制，在實(shí)際應(yīng)用中 PLC 技術(shù)可通過順序控制、回路調(diào)節(jié)等模式完實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、數(shù)據(jù)計(jì)算、時(shí)間限定、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?/p>

PLC 控制系統(tǒng)具有極其廣泛的應(yīng)用性能，其可以將極短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)搜集、處理、傳送。PLC 機(jī)電自動(dòng)煤礦采掘系統(tǒng)主要利用主回路處理實(shí)現(xiàn)抗干擾能力，然后采取原接地線的模式防治電源高頻干擾情況發(fā)生。在整體系統(tǒng)中主有生產(chǎn)系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、風(fēng)險(xiǎn)管控系統(tǒng)等模塊。在統(tǒng)一管控的基礎(chǔ)上各個(gè)系統(tǒng)模塊可獨(dú)立運(yùn)行，如在分料裝置處于最高位時(shí)，兩個(gè)高位信號(hào)會(huì)遏制整體提升設(shè)備的正常運(yùn)行，而當(dāng)其處于低位時(shí)則開啟自動(dòng)媒體提升，而兩者信息的有效融合也可以避免系統(tǒng)故障對(duì)媒體挖掘工作的不利影響。基于 PLC 自動(dòng)控制技術(shù)建立的煤礦采掘設(shè)備可以利用連鎖系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)整體煤礦采掘運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行集中控制管理，并利用遙感系統(tǒng)對(duì)電動(dòng)閥門、泵、皮帶等轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，便于挖掘設(shè)備在不同的施工情況下進(jìn)行穩(wěn)定運(yùn)行。

由于煤炭采掘設(shè)備工作環(huán)境較復(fù)雜，在自動(dòng)化管理過程中常出現(xiàn)各種不穩(wěn)定分析因素，因此在信息管理模塊煤礦采掘自動(dòng)控制技術(shù)可設(shè)置生產(chǎn)監(jiān)控調(diào)度、數(shù)據(jù)采集輸送兩個(gè)環(huán)節(jié)。其中歐數(shù)據(jù)采集輸送主要是利用網(wǎng)絡(luò)模塊模擬將實(shí)際作業(yè)過程中需要的數(shù)據(jù)信息輸送到任務(wù)執(zhí)行終端，然后通過任務(wù)執(zhí)行控制終端將相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集中處理，利用控制系統(tǒng)對(duì)實(shí)際施工過程進(jìn)行監(jiān)控管理，便于對(duì)整體施工情況的實(shí)時(shí)控制調(diào)配;而生產(chǎn)監(jiān)控調(diào)度則是通過質(zhì)量管理、安全生產(chǎn)信息處理、專家決策支持、材料管理、生產(chǎn)計(jì)劃、辦公自動(dòng)化等過程實(shí)現(xiàn)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息互動(dòng)，在統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)用性能，促使煤炭采掘工作的各項(xiàng)資源得到最優(yōu)化的配置。

2.3 煤礦提升設(shè)備及 FCS 技術(shù)應(yīng)用

FCS 技術(shù)主要利用現(xiàn)場(chǎng)智能儀表的合理設(shè)置，在作業(yè)區(qū)域內(nèi)線路系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，與 PLC、ICP 技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合作用形成的雙向數(shù)字化管理控制系統(tǒng)。其可以通過整體系統(tǒng)模塊權(quán)限的設(shè)置促使煤礦設(shè)備提升效率得到有效的提升。提升設(shè)備是煤炭開采工作順利進(jìn)行的基礎(chǔ)，其在實(shí)際作業(yè)過程中可通過設(shè)備運(yùn)輸、材料下放、煤炭運(yùn)輸?shù)冗^程維持整體作業(yè)過程的順利進(jìn)行。而由于提升設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過程中需要進(jìn)行大量繁復(fù)的作業(yè)，其在運(yùn)行管理中具有極大的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，因此利用 FCS 技術(shù)可對(duì)提升作業(yè)進(jìn)行自動(dòng)控制，在數(shù)字化電控系統(tǒng)中可通過控制設(shè)備的調(diào)制工作，在促使煤炭提升設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行的同時(shí)，對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控輔助管理。即采用分布式控制模式下各個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的控制設(shè)備實(shí)施主回路監(jiān)控、性能調(diào)節(jié)、制動(dòng)控制等功能。

此外，世界煤炭行業(yè)的快速發(fā)展推動(dòng)著我國(guó)煤炭企業(yè)向著信息自動(dòng)智能化的方向進(jìn)行，在相關(guān)煤炭企業(yè)聯(lián)合重組的過程中，煤炭設(shè)備管理技術(shù)也在不斷的完善，為了提高我國(guó)煤炭工業(yè)發(fā)展能力，煤炭設(shè)備管理機(jī)構(gòu)應(yīng)將自身管理理念與時(shí)代發(fā)展進(jìn)行有效的結(jié)合，利用更加先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行全礦井檢測(cè)、控制管理一體化系統(tǒng)的構(gòu)建，便于在各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)度管理。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，機(jī)電自動(dòng)控制技術(shù)在煤炭設(shè)備中的應(yīng)用可在降低人工作業(yè)負(fù)擔(dān)的同時(shí)，在一定程度上提高煤炭設(shè)備運(yùn)行效率?，F(xiàn)階段機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)主要應(yīng)用與煤礦提升設(shè)備、煤礦監(jiān)控設(shè)備、煤礦采掘設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)備中，其可以在整體網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下通過各個(gè)系統(tǒng)模塊的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化操作，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制終端進(jìn)行自動(dòng)控制管理，全方位保證煤炭設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

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