自动化技术在矿山机电控制中的实际应用研究

自动化技术在矿山机电控制中的实际应用研究

孙化鑫 孔杨

滕州市级翔（集团）级索煤矿 山东滕州 277500

摘要：进入 21 世纪以来，能源短缺问题已经成为制约社会发展的重要因素。随着我国能源结构的不断优化，矿产行业的产业模式发生了翻天覆地的变化，为满足社会日益增长的矿产资源需求，推动我国经济高质量发展，对矿产资源的智能化、自动化开发已经成为必然。而在矿产资源开发中，对机电设备的科学控制是确保正常开发矿产资源的重要保障，自动化技术的应用不仅有利于对矿产资源的持续、高效、稳定开发，还是矿产企业实现现代化的重要助力，不仅有利于提升矿产企业的竞争力，还有助于我国矿场企业在国际上立于不败之地。基于此，对矿山控制中自动化技术的应用进行探讨有重要的现实意义。

关键词：自动化技术 ；矿山机电控制 ；PLC技术

引言

自动化技术在矿山机电控制中的应用不仅涉及简单的应用领域，在一些复杂的技术领域同样具有广泛的应用。结合实际应用情况来看，目前，自动化技术在矿山机电设备中的应用主要体现在风门、皮带输送机等水平较低，且劳动强度相对较高的领域。

1、传统模式和自动化技术的对比

和其他领域相比，矿山采掘生产具有其自身的特点。通常煤矿生产的环境比较特殊，井下工作环境非常的恶劣，温度也比较高，同时具有较多不可控的因素，特别是矿井里具有毒气，如果没有得到及时的清理，那么就极有可能导致在煤矿生产期间出现气体爆炸、工作人员中毒等诸多事故，从而会给煤矿采掘工作造成非常大的经济损失。同时，人工方式操作矿山机电设备具有很多不足之处，不但很难控制矿山机电的运行程序，并且各类机电设备的操作方式均不相同，如果操作人员能力有限，则极有可能出现失误，这样就无法确保机电设备运行的平稳性，从而便会增加开采成本，最终造成开采工作无法获得理想的经济收益。而矿山机电设备融入了自动化技术之后，在矿山开采工作中体现出了非常大的优势，采用自动化控制技术可以使得矿山机电设备中的各种类的控制模块得到多样化的组合，同时还可以创建控制模块编程体系，这样自动化技术就能够利用梯形图、逻辑图控制程序运行的整个过程，从而便会提升自动化控制系统的效果，减轻生产工作量，并还能够随时对矿山机电现场做出相应的调整。

2、自动化技术的独特优势

与其他生产行业相比，矿山开采工作的工作环境较为恶劣，除了黑暗和高温，同时会存在水害和瓦斯等灾害，不仅仅会对人体造成危害，甚至会导致瓦斯爆炸事故。机电设备在这样的环境中运行工作，需要进行复杂的操作，稍有不慎，极有可能造成事故的发生，而传统的人工操作机电设备的工作模式就大大增加了设备出现问题的概率，且运行成本高，因此，自动化技术在矿山开采机电设备中的应用具有很高的效益，其与传统技术相比，自动化技术的严密和高效性通过各项技术的有效结合，将生产效率有效提高，同时，多种多样的组合性特征使得工控模块可以更好的发挥作用，在实际生产中创造更大的经济效益。在实际生产过程中，机电控制往往需要众多工作模块的密切配合，不可能出现一劳永逸的工作方式，因此这就需要明确的编程流程和控制，但是这样的特点同时也为企业工作人员提供了简便的操作模式，只要前期PLC编程工作良好的完成，在此之后的工作流程就会大大简化，操作人员就不必需要各类繁琐操作了。矿井下恶劣的工作环境可能会对PLC控制下的机电设备产生一些干扰，为了降低和避免环境产生的不利因素，在机电设备中通常会加入一些可靠度高的抗干扰模块，同时在PLC中加入一些稳压以及屏蔽的模块，双管齐下，最大可能降低不利干扰因素，除了从模块方面入手，还可以通过一些外部辅助设备，例如，在机电设备外部装设具有良好抗震性能的外壳来降低甚至消除外界因素对于机电设备的影响和干扰，保证各类机电设备即使处于恶劣的工作环境中，也可以较长时间的完成平稳运行。所以，在PLC控制下的机电设备，可以拥有很强的抗干扰性能，提高生产安全性。

3、自动化技术在矿山机电控制中的具体应用

3.1 PLC技术在下运胶带机中的应用

在矿山机电控制系统中对自动化技术进行应用后，有效减少了矿山开采作业时对人工操作的依赖，并且也使过去一些无法完成的任务能够完成，同时也使工作效率得到了进一步提高，这主要因为实现了机电一体化。在机电一体化下，能够实现对整个系统运行情况的动态监控，同时，可以通过数据形式展示设备应用结果，这也就实现了对整个工作体系的必要监控和检测，依据设定值，发出相应指令 。例如，将自动化技术应用到检测中，在检测到相应数值在合适范围位置内，从而会发出可以降低电流的具体质量，带动系统油压，降低胶带运行速度 ；若超出了合适范围值后，则会发出相反指令，将会增加电流，要开放闸瓦，进而保证胶带运送机可以正常运行。

3.2 PLC 技术在风门中的具体应用

PLC 技术是一种工业环境下为满足工业控制需求从而设计出的一种数字运算操作电子技术，对该项技术进行应用，能够完成操作指令，并且实现对各种不同类型机器设备的合理控制，其在具体应用期间具有操作简单、可靠性高等多项优点。因此，对于矿山开采过程中的风门自动化关闭可以通过对 PLC 技术应用实现。传统机电控制模式下，风门操作通常都有人工操作试下，具体操作进行过程中，具有安全风险、操作难度大等问题，同时，如果人工操作期间，出现了不当情况，会导致风门遭受破坏。在风门机电控制设备中对自动规划技术进行应用，可以自动关闭风门，这也就使传统机电设备在应用期间存在的各项问题得到了解决，并且降低工作人员劳动量，降低了劳动成本。目前，许多矿山企业在实际开采期间，已经将自动化技术应用在了风门操作系统中，为矿山开采作业安全进行提供了保障。

3.3 PLC 技术在螺杆空压机中的具体应用

传统空压机在矿山机电控制中的性能相对较差，而螺杆式空压机在实际应用过程中具有实用性强、可靠性强等多项优点，这也使螺杆式空压机逐渐取代了传统空压机，到了广泛应用。螺杆式空压机在具体运行期间主要包括吸气和吸机油、密封并运输、压缩和排气环节。工作原理 ：螺杆在内部发生转动时，此时螺杆会与壳体齿沟啮合，从而可以从进气口吸入机油和空气。齿沟啮合面转动时，螺杆式空压机会则会将吸入的机油和空气密封，并且对其进行运输，送到排气后，因为齿沟啮合面变小，机油和空气便被压缩，而当齿沟啮合面转动到排气口时，就会将压缩的机油和空气排出螺杆式空压机之外。因此，为了实现对排气量的控制，要控制螺杆旋转速度。因此，将变频器设置在螺杆式空压机中，若排气量超过正常值范围，此时，变频器会调控螺杆旋转速度，保证排气量在正常范围内，这一方面可以确保排气压力稳定，另一也可以减少能源消耗量。

结束语

由于科技水平的提升，使得我国的矿产资源也得到了增长，而若想达到目前对于生产的要求，则要提升对于矿产的开采力度，这就务必要完善开采设备，传统的矿山机电设备能耗高、效率低，目前已经无法满足生产要求，所以一定要结合自动化技术，以此来提升开采效率。而随着科技水平的进一步提升，使得矿山机电设备的性能也慢慢的得到了完善，当前自动化技术已经被全面的使用到了煤矿生产的所有环节当中，从而不但提升了矿产的生产效果，并且也加强了开采的效率，更为重要的是使得煤矿开采工作更加的具有安全性。

参考文献

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