試析自動化技術(shù)在礦山機電控制中的應(yīng)用

閆帥

摘 ?要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，礦山機電設(shè)備得到了不斷的更新，在礦山開采中逐漸使用自動化控制設(shè)備，自動化控制技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。本文將在分析自動化技術(shù)相關(guān)概念的基礎(chǔ)上，對礦上開采中應(yīng)用自動化控制設(shè)備重要性進行簡要分析，然后探討自動化技術(shù)在礦上機電控制中有哪些方面的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：自動化技術(shù);礦山機電控制;PLC技術(shù);應(yīng)用

由于生活生產(chǎn)對礦產(chǎn)資源需求量不斷增長，所以只能加大對礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用。而礦產(chǎn)資源的有效開發(fā)需要高效的礦山開采設(shè)備，過去的礦山機電設(shè)備具有消耗能量高、成本高、效率低下等缺點，無法滿足現(xiàn)代化礦山開采的需要，因此對礦山機電設(shè)備提出了更高要求。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，礦山機電設(shè)備得到了不斷更新，自動化控制設(shè)備被應(yīng)用到礦山開采中，提高了開采工作效率和開采水平。自動化技術(shù)中的PLC技術(shù)已經(jīng)逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的礦山機電設(shè)備，但是PLC技術(shù)在礦山機電控制中的應(yīng)用也存在一些不足的地方，需要對PLC控制技術(shù)進行進一步的優(yōu)化改善。

一、PLC技術(shù)概念

PLC技術(shù)作為自動化技術(shù)中最常用到的技術(shù)，全稱叫做可編輯的邏輯控制器技術(shù)，可通過數(shù)字運算進行操作與控制。在工作時通過可編寫的存儲器，完成邏輯運算、順序運算、算數(shù)運算等存儲操作命令，然后也可以對模擬式和數(shù)字式數(shù)據(jù)實現(xiàn)輸出和輸入。該技術(shù)具有可靠性高、穩(wěn)定性強、操作簡單方便的特點，PLC主要由輸入和輸出接口、電源、編程器和擴展接口、存儲器以及中央處理器構(gòu)成，通過電源、地址和數(shù)據(jù)的連接進行數(shù)據(jù)交換，并對需要控制的設(shè)備進行操作控制。PLC技術(shù)功能強大，應(yīng)用起來也比較靈活，各個模塊和單元可以進行自由組合，能滿足不同系統(tǒng)的需求，滿足工業(yè)控制的需求。

二、PLC技術(shù)在礦山機電控制中應(yīng)用的必要性和優(yōu)勢

1. PLC技術(shù)應(yīng)用的必要性

隨著對礦產(chǎn)資源需求量的增加，對礦山開采所使用的機械設(shè)備也提出了更高要求，只有高效的礦山開采設(shè)備才能提高礦采資源開采的效率和質(zhì)量。因此需要礦山工業(yè)技術(shù)系統(tǒng)進行優(yōu)化升級，這樣才能滿足對礦山開采設(shè)備數(shù)量和性能的需求。從礦山開采機電控制來說，首先機電控制的自動化能提高礦山的采出量，更重要的是能提升整個礦山開發(fā)的效率。因為自動化在機電控制中的應(yīng)用，可以優(yōu)化原本的操作，使得整個操作流程更加方便和簡單，只需要少量的人力便能實現(xiàn)整個操作控制體系的有效運轉(zhuǎn)，降低人力成本和其他成本的輸出。此外，自動化在操作控制體系中的應(yīng)用，也可以提高安全性能，這是引文固定的工作體系減少了人工的參與量，也降低了操作失誤的發(fā)生幾率，就算發(fā)生失誤也能有效避免人員傷害，提高整個工作系統(tǒng)的安全性。

2. PLC技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢

礦山開采作業(yè)是在井下作業(yè)，而井下作業(yè)的環(huán)境十分復雜，不僅溫度很高，而且還可能會受到有害氣體對人體健康的威脅，如果操作人員在井下作業(yè)時發(fā)生失誤，便可能會引起爆炸、窒息和中毒等事故。此外，機電控制又包含著復雜的操作控制流程和環(huán)節(jié)，需要各種各樣的技術(shù)操作，而在傳統(tǒng)的機電控制下，礦山機電控制設(shè)備沒有較高的安全性能，而且又通常需要人工操作完成，成本較高，能量消耗較大。而自動化技術(shù)應(yīng)用到機電控制中，便突出了其獨特的應(yīng)用優(yōu)勢。首先工程控制一般會有各類型的工程控制模塊，而自動化技術(shù)能對這些模塊進行靈活組合，而且各個模塊還具有很大的擴展性和實用性，能設(shè)計出明確的編程流程。此外，自動化技術(shù)在控制操作中具有很強的可操作性，使用方便，能夠通過邏輯圖或者梯形圖來表達，不需要操作人員更多的操作。因此，為了能應(yīng)對井下作業(yè)復雜的環(huán)境，需要借助自動化技術(shù)，提高井下機電控制操作的安全性。在PLC裝置中還設(shè)置有穩(wěn)壓和屏蔽的模塊，所以能夠防止各種因素的干擾。

三、PLC技術(shù)在礦山機電控制中的應(yīng)用

1. PLC技術(shù)在下運膠帶機中的應(yīng)用

在自動化投入到礦山機電控制體系之后，減少了過去對于人工操作的依賴，也完成了許多過去不可能完成的任務(wù)，并提高了工作的效率，這主要歸功于機電一體化的實現(xiàn)。在機電一體化之下，由于KZP系列盤式可控制裝置的應(yīng)用，能對整個設(shè)備系統(tǒng)進行有效監(jiān)控，并將設(shè)備應(yīng)用中的結(jié)果通過數(shù)據(jù)形式展示，這樣就能對整個工作體系進行必要的檢測和監(jiān)控，會根據(jù)設(shè)定值來發(fā)出相應(yīng)的指令。比如在計局監(jiān)測中的應(yīng)用，當檢測到在合適范圍值內(nèi)就會發(fā)出使電流降低的指令，帶動系統(tǒng)油壓，使膠帶減速，而如果超出了合適范圍值，就會發(fā)出相反指令，使電流增加，開放閘瓦，保持膠帶運送機的正常。

2. PLC技術(shù)在風門中的應(yīng)用

從PLC技術(shù)的概念分析中可知，這是一種在工業(yè)環(huán)境下為了滿足工業(yè)控制需求而設(shè)計出來的數(shù)字運算操作電子裝置，完成操作指令，實現(xiàn)對各類機器設(shè)備的控制，具有可靠性高和操作簡便的優(yōu)點。所以在其應(yīng)用中也可以用來實現(xiàn)礦井下風門的自動化開閉。在過去傳統(tǒng)機電控制設(shè)備下，對于礦井下風門的操作一般是由人工來完成，但是卻存在操作難度大，具有安全風險的問題，如果人工操作不當還會引起風門被損壞。自動化技術(shù)在礦井下風門機電控制設(shè)備中的應(yīng)用，可有效實現(xiàn)對風門的自動開閉，這樣就解決了傳統(tǒng)機電設(shè)備帶來的困難，還降低了勞動強度，減少人力成本。現(xiàn)階段已經(jīng)有很多煤礦企業(yè)在礦井下風門操作中應(yīng)用了自動化控制技術(shù)，從而為煤礦的安全生產(chǎn)提供了保障。

3. PLC技術(shù)在螺桿空壓機中的應(yīng)用

現(xiàn)階段在礦山機電控制中，由于傳統(tǒng)的空壓機性能較差，而螺桿式空壓機具有可靠性高、實用性強等優(yōu)點所以逐漸取代了傳統(tǒng)的空壓機，并得到了廣泛的應(yīng)用推廣。在螺桿式空壓機運行過程中，主要包括吸氣和吸機油、密封并運輸、壓縮和排氣四個環(huán)節(jié)。工作原理是當螺桿在內(nèi)部進行轉(zhuǎn)動時，螺桿和殼體齒溝相互嚙合，這樣就能從進氣口吸入空氣和機油。當齒溝嚙合面不停轉(zhuǎn)動之后，螺桿式空壓機便會將吸入的空氣和機油進行密封并運輸，送到排氣口之后，由于齒溝嚙合面變小，機油和空氣便被壓縮，而當齒溝嚙合面轉(zhuǎn)動到排氣口時，就會將壓縮的機油和空氣排出螺桿式空壓機之外。在螺桿式空壓機中為了能有效控制排氣量，就需要對螺桿的轉(zhuǎn)動速度進行控制。所以會在螺桿式空壓機中設(shè)置變頻器，當排氣量超出正常范圍之后，螺桿式空壓機便會通過該變頻器對螺桿轉(zhuǎn)動速度進行調(diào)控，從而使空壓機的排氣量回到正常范圍內(nèi)，這樣不但能保持排氣壓力的穩(wěn)定，而且也降低了能源。

4. 提升機電設(shè)備的綜合效能

井下作業(yè)中機電控制設(shè)備有許多類型，自然自動化及點控制設(shè)備也就有很多。在傳統(tǒng)的操作控制下，在實現(xiàn)提升操作中需要通過提升機來完成，消耗能量過高，浪費資源大。當自動化技術(shù)應(yīng)用到機電控制設(shè)備以后，便可以通過可編程的變流器改造井下作業(yè)的繼電器裝置。在改造時需要選擇合適的位置安裝控制臺，然后在進行提升處理時還要注意井下作業(yè)所需要的各種材料，經(jīng)過全方位自動化改造之后，井下作業(yè)各種類型機電設(shè)備的性能有所提升。

四、結(jié)語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟和科學技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化技術(shù)在多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。由于自動化技術(shù)具有可靠性高、操作簡單的特點，所以能在復雜的環(huán)境中作業(yè)，因此自動化控制設(shè)備被廣泛應(yīng)用到礦山資源的開采中。在下運膠帶機、螺桿空壓機、風門等礦山機電控制中有了很好的應(yīng)用推廣，并取得了不錯的效果，有利于我國礦山資源的有效開采，促進礦山行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

[1] ?馬洪亮.簡述 PLC 技術(shù)在礦山機電控制中的應(yīng)用[J].機械管理開發(fā)，2015（1）：89-91.

[2] ?李紅剛.自動化技術(shù)在礦山機電控制中的應(yīng)用剖析[J].通訊世界，2015（11）：268.

[3] ?任林.自動化技術(shù)在礦山機電控制中的應(yīng)用 [J]. 機械工程與自動化，2017（11）：29-31.