自動化技術在礦山機電控制中的實際應用研究

郝國建

摘 要：隨著我國城市化步伐的推進，不斷增加了對礦產資源的需求量。為了滿足這種發展的剛性需求，就必須提高礦產資源的開采水平。文章通過介紹PLC技術的定義以及優勢，深入研究PLC技術在礦產資源開采的機電控制中的具體應用，希望與同行共同探討。

關鍵詞：自動化技術;礦山開采;機電控制技術;實際應用研究

引言

隨著礦山建設中越來越多地使用大型機電設備，且其具有快速、高效的運行效率，成為我國礦山工業現代化發展的重要因素，且進一步提高機電設備運行效率和實施機電設備的自動化技術已成為礦業未來技術發展的重要方向。此外，PLC 技術主要是在軟件編程、自動化控制技術等方面實現對礦山機電設備的自動化控制，所以其不僅可以實現機電設備的自動化操作還能夠有效的實現智能化的控制，而且可以更準確地執行相關的生產操作，從而極大地解放勞動力，并有效提高采礦的安全性。

1PLC技術的定義

PLC技術是針對工業生產環境專門設計的一項技術，通過編輯程序對工業機電設備進行自動化邏輯控制。該技術利用數字運算的方法進行存儲器的編輯控制操作，進而實現一系列的運算存儲操作，并在設備上進行數字式數據及模擬式數據的傳輸工作。PLC技術具有操作簡便，穩定性能好，可靠性強等技術優點。由編程器，存儲器，處理器及電源和各種接口組成，通過各部件間的連接實現數據的交換，完成對機電設備的控制和操作。PLC技術功能強大，應用比較廣泛，各組件和模塊可以進行靈活的組合應用，從而實行區別化、系統化的工業機電設備控制。

2主要優勢

2.1減少人力、物力消耗

目前的能源背景下，企業生產都在追求節能減排。如何采取有效的措施，在降低事故發生率的前提下，提高整體的生產效率，成為目前生產過程中追求的主要目標。在礦井的生產過程中，PLC技術能夠在實現節能的同時提升整體的經濟效益，相對于傳統的繼電器來說，PLC技術可持續時間較長、能耗較低。在礦山設備管理中采用此項技術，能夠有效實現節能，降低經濟成本。與傳統的電路控制相比，PLC控制所需的電路板較小，結構較為簡單，同時能夠實現程序性設計，降低失誤率，最終完成設定的設備控制任務。

2.2可靠性較高

PLC控制系統中一般設置有多重電路組成且各電路間相互聯系，當生產過程發現機電設備的異常情況時，這些電路系統能夠有效發揮減少電路干擾的作用，從而保護電路，整體的操作過程更加智能化及安全。因此，PLC在機電控制中能夠有效提升整個系統的穩定性，降低故障率。礦山生產作業過程具有危險性較高的特征，其結構較不明確，當出現設備失控的情況時需要中斷作業，對工人的人身安全造成了極大威脅，同時也使生產效率降低。因此，在礦山開采過程中使用PLC技術能夠有效提升整個機電設備組織的可靠性，降低礦井機電設備的故障率。PLC技術大多較為先進，通過電路的設計能夠減少外部環境干擾，最終實現整個礦井運行情況的實時監控。傳統的技術大多需要設備的檢查更新，工作人員的工作量較大且存在諸多安全隱患。而PLC電路只需要對相應的操作系統更新即可，能夠及時改善目標區域的工作狀態，同時完善整個系統的更新以滿足生產需求。

3礦山機電控制中自動化技術的具體應用措施

3.1實現井下風門的自動啟閉

在礦山的實際生產中，地下風門通常是手動打開和關閉的。但是，地下門的負壓比較大，開閉門的勞動力的消耗也比較大。手動打開和關閉風門也非常不方便，錯誤的操作也會嚴重的損壞風門。利用 PLC 技術，我們還可以使用紅外傳感器對進出的車輛進行動態記錄，然后使用可編程控制器實現對地下閥門自動開關控制。通過自動打開和關閉襟翼，可以有效地確保車輛操作的安全性和可靠性，并且還能夠極大地降低整個的運營成本。在設計順序控制時，我們需要注意先打開窗戶然后再打開門。設計原理是風門的兩側之間存在一定的壓差，地下風門的面積很大，風門的開啟壓力通常為 3050kg。為了安全和可靠地打開和關閉窗扇，通常在窗扇上形成相對較小的窗口，以均衡窗扇兩側的壓力。當兩側壓力平衡時，可以減少打開和關閉風門的勞動力。在 PLC 控制中，車輛的進出使用紅外和紅外測量設備進行記錄。當需要打開風門時，控制信號將會主動發送到兩位五通雙控制電磁閥，一旦電磁閥收到控制信號后，系統將會連接氣源然后進行通氣 。此時，活塞在阻尼器上打開一個小窗口。當風門到達設定位置時，它停止移動，風門打開。通過活塞的反向移動關閉風門時，先關閉小窗，然后關閉風門。

3.2在運膠帶機設備控制中應用PLC技術

在礦山開采機電控制設備中應用自動化技術，可以實現許多以前開采作業中難以實現的技術應用。KZP盤式制動可控設備就是其中的一項常見的自動化技術應用。KPZ制動設備主要由三部分組成，有液壓站設備、制動系統和電控系統。其中的制動系統是運膠帶設備工作的動力來源，制動裝置結合閘瓦和制動盤間的摩擦力形成了制動力矩，液壓站發揮它的調節作用，可以改變制動力，進而實現對機電設備的控制。可控制動設備應用電動機和輸出軸及輸送機傳感器，對運膠帶實行由下至上的數據實時監測，然后利用PLC技術準確讀取監控數據。并在建設數據與設備運行設定值不一致時，實現調節控制制動系統油壓的功能。監測數值大于設備設定值時，自動化控制設備就減小供電電流，減慢膠帶的輸送速度;堅測數據比設定值小時則作相反的調節控制。應用PLC技術對運膠帶設備進行控制，可以保證膠帶傳輸工作的順利進行。

3.3在礦井提升機中應用自動化技術

礦井提升機一般都安裝在礦山的地面上，控制提升的主要機器部件是繼電器。應用自動化技術對礦井提升機進行改造革新，主要是用可編程的PLC控制技術對繼電器進行技術功能改良，使提升機從內部結構到設計方式都得到了全面的優化提升，為礦井提升機的安全性能和穩定性能的提高提供了技術保障，有效提高了礦井提升機的工作質量和運行安全系數。利用自動化技術對礦井提升機的制動系統、傳動系統和安全操作控制系統等進行技術優化改良，可以提高各系統的運行質量，提高提升機整體的安全性能和使用壽命。由于礦井提升機對礦山資源開采安全產生著重大的影響意義，因此提升機操作和管理人員在工作中要采用嚴格規范的操作流程，并且要定期做好后期的檢修和養護工作，合理利用自動化技術提高礦井提升機的安全運行性能，為井下作業提供可靠的安全技術保障，切實提高礦山機電控制設備的工作效率和工作質量，保障礦山開采人員的生命財產安全，提高資源開采的經濟效益 。

結束語

綜上所述，隨著我們采礦業的競爭激烈。如果相關的礦業企業希望在競爭激烈的市場中找到對自身有利的市場定位，就必須不斷提高采礦的效率和安全性。作為自動化控制領域中非常核心的技術之一，PLC 技術已經成為了機電設備的核心技術。PLC 技術的廣泛應用極大地填補了我國礦山機電自動化控制技術方面的空白，并有效地提高了機電設備的自動化水平，實現了現代化的礦山開采。因此，礦業公司必須通過深入研究來密切關注 PLC 技術，以及探究其技術的未來發展。

參考文獻：

[1]武慧敏.礦山機電設備遠程控制技術的應用分析[J].當代化工研究，2021（09）：150-151.

[2]吳君.PLC技術在礦山機電控制中的應用研究[J].科技風，2021（07）：71-72.

[3]趙國社.PLC技術在礦山機電節能控制方面的應用分析[J].機電產品開發與創新，2021，34（01）：105-107.

[4]江國俊.自動化技術在礦山機電控制中的應用研究[J].石化技術，2020，27（12）：86-87.

[5]丁應平.礦山機電自動化技術的創新應用[J].世界有色金屬，2020（24）：22-23.