機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用分析

劉聚偉

開灤（集團(tuán)）蔚州礦業(yè)有限責(zé)任公司鄭溝灣礦，河北蔚縣 075700

某煤礦企業(yè)處于我國的中部地區(qū)，煤礦種類主要由焦煤、肥煤構(gòu)成，隨著企業(yè)引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)，對企業(yè)原始的煤炭系統(tǒng)有了非常大的影響，機(jī)電一體化技術(shù)不僅改善了工作環(huán)境、提高了安全系數(shù)、減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)在減少能耗方面也有起到了不錯(cuò)的效果。該企業(yè)在機(jī)電一體化技術(shù)的探索以及煤礦大型固定設(shè)備后備保護(hù)、煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控等方面都取得了非常大的成效。因此本文以此企業(yè)為案例，來詳細(xì)的探討一下煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的使用分析。

1 機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

機(jī)電一體化是把電子和機(jī)械這兩方面的技術(shù)進(jìn)行合理的結(jié)合，它是一個(gè)包含多種科學(xué)技術(shù)的學(xué)科，下表是它的基本構(gòu)成情況（如表1 所示）。通常機(jī)電一體化具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）機(jī)電一體化不僅具有非常高的安全性；2）機(jī)電一體化具有比較廣泛的使用領(lǐng)域；3）在調(diào)節(jié)維護(hù)方面非常的方便簡潔。

構(gòu)成要素 基本原則結(jié)構(gòu)組成 結(jié)構(gòu)耦合運(yùn)動(dòng)組成 運(yùn)動(dòng)傳遞感知組成 能量轉(zhuǎn)換智能組成 信息控制動(dòng)力組成

2 機(jī)電一體化技術(shù)在此煤礦企業(yè)中的的應(yīng)用

2.1 在平煤提升機(jī)中使用機(jī)電一體化技術(shù)

機(jī)電一體化是多種科學(xué)技術(shù)的綜合體，通常包括信息技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件編程技術(shù)、集機(jī)械技術(shù)、接口技術(shù)等學(xué)科，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展極大的提高了煤礦企業(yè)相關(guān)技術(shù)的成長。

機(jī)電一體化是由機(jī)械技術(shù)演變而來的，如何把機(jī)電一體化技術(shù)和機(jī)械技術(shù)完美的結(jié)合起來，通過使用機(jī)電一體化這一先進(jìn)技術(shù)來提高機(jī)械技術(shù)水平，進(jìn)而對機(jī)械的性能、原料、構(gòu)造等方面進(jìn)行改造，從而達(dá)到降低體積、降低重量、提升硬度、提升準(zhǔn)確度的目的。

在煤礦機(jī)中自動(dòng)化水平、機(jī)電一體化最高的設(shè)施是礦井提升機(jī)。隨著機(jī)電一體化技術(shù)在該企業(yè)煤礦建設(shè)中的迅速發(fā)展，促進(jìn)了企業(yè)技術(shù)的改造和煤礦的建設(shè)，巷道輸送也逐步步入了大運(yùn)量、大功率、大運(yùn)量、遠(yuǎn)距離全自動(dòng)化發(fā)展的時(shí)代，CST技術(shù)具有控制停車能力強(qiáng)、起動(dòng)能力優(yōu)秀、多驅(qū)點(diǎn)功率均衡、可以很快的響應(yīng)過載能力、無限時(shí)間的驗(yàn)帶速度等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可以使用計(jì)算機(jī)對安裝在低速軸CST 系統(tǒng)進(jìn)行控制。CST 技術(shù)在該煤礦企業(yè)的礦主系統(tǒng)提升方面被充分使用到。特別是對于內(nèi)裝式提升機(jī)，極大的簡化了機(jī)械的機(jī)構(gòu)，使驅(qū)動(dòng)和滾筒變成了一個(gè)整體，把機(jī)械、電腦、電子電力合成了一個(gè)全自動(dòng)的綜合體。同時(shí)數(shù)字化的提升機(jī)使用了總線方法，使得電器安裝變得更加的簡單化，并且非常的可靠。另外，數(shù)字化設(shè)備操作起來非常的容易、生產(chǎn)能力高、維護(hù)量不大、工作效率高、能耗不高而且還減少了工作人員的數(shù)量。在安全方面可以對系統(tǒng)進(jìn)行分級保密，用戶操作界面簡單易懂。在使用CST 后，不僅減少了膠帶規(guī)格，而且對動(dòng)力學(xué)問題也很好的進(jìn)行了解決。

2.2 礦井中機(jī)電一體化技術(shù)的使用

在現(xiàn)代的礦井自動(dòng)化系統(tǒng)中包括現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)在內(nèi)的電腦網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)被大量的使用了。這也為煤礦系統(tǒng)中構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)提供了比較好的條件基礎(chǔ)。使用現(xiàn)場總線監(jiān)控的方式使的系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加有針對性，可以根據(jù)間隔的不同，使用不盡相同的功能，可以以間隔的情況為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在案例煤礦企業(yè)生產(chǎn)過程中，使用這種監(jiān)控方法不僅可以遠(yuǎn)程對施工進(jìn)行監(jiān)控，而且還通過使用網(wǎng)絡(luò)中的Profibus 網(wǎng)絡(luò)來作為井下膠帶機(jī)的控制系統(tǒng)傳送網(wǎng)絡(luò)，從而達(dá)到實(shí)時(shí)的對膠帶機(jī)和其有關(guān)設(shè)施進(jìn)行信號的收集和控制。為了使得地面上的指揮調(diào)度控制中心可以和礦井中的設(shè)備進(jìn)行連通，可以使用以太網(wǎng)，通過雙絞線把它們連接起來，從而達(dá)到遠(yuǎn)程控制、集中管理的目的。

2.3 在輸煤系統(tǒng)中使用機(jī)電一體化技術(shù)

機(jī)電一體化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對輸煤系統(tǒng)控制的作用，輸煤系統(tǒng)是由煤機(jī)、振動(dòng)篩、皮帶機(jī)、破碎機(jī)等設(shè)施組成的兩條輸煤線。在輸煤過程中起著非常大的作用，假如發(fā)生故障，就會(huì)導(dǎo)致不能發(fā)電等情況的發(fā)生。所以，輸煤系統(tǒng)需要遵循規(guī)定的運(yùn)行規(guī)則來進(jìn)行，即在煤炭供應(yīng)的時(shí)候，各個(gè)設(shè)備的開啟、關(guān)閉要按照規(guī)定的順序依次進(jìn)行，需要對設(shè)備進(jìn)行連鎖控制，也就是說輸煤系統(tǒng)設(shè)施在開啟和關(guān)閉的過程中，要制定正確的延時(shí)時(shí)間，這樣才可以確保輸煤系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，輸煤系統(tǒng)控制在設(shè)計(jì)的過程中，除了要滿足平時(shí)維修、運(yùn)轉(zhuǎn)、故障處理等方面的需要。還要設(shè)計(jì)就地自動(dòng)控制、就地手動(dòng)控制、就地遠(yuǎn)程自動(dòng)控制和自動(dòng)控制三種類型的控制方法。在使用遠(yuǎn)程自動(dòng)控制方法的過程中，可以使用信息傳送線路對控制中心下達(dá)的指令，全自動(dòng)的對設(shè)備進(jìn)行開啟或關(guān)閉。在使用就地自動(dòng)控制方式時(shí)，可以使用就地開停控制器進(jìn)行指令的輸入，對設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)的開啟或者關(guān)閉。隨著時(shí)代的進(jìn)步，輸煤系統(tǒng)構(gòu)建的過程中使用機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)非常的普遍，案例企業(yè)在礦機(jī)、爐、電、化、燃全部實(shí)現(xiàn) DCS 及 PLC 程控操作和工業(yè)電視監(jiān)控，很大程度的提升了機(jī)組的工作效率、保障了設(shè)備的安全穩(wěn)定的運(yùn)行。企業(yè)在使用了這些高科技設(shè)備后，極大程度的提高了企業(yè)的利潤，所以，一套先進(jìn)的程控化輸煤系統(tǒng)是非常的重要的。

3 結(jié)論

綜上所述，在煤炭企業(yè)使用機(jī)電一體化技術(shù)后，企業(yè)的生產(chǎn)率和利潤率都有了非常大的提高，不過在國內(nèi)煤礦企業(yè)不斷發(fā)展的過程中，施工條件越來越不好，為了保證工作質(zhì)量，就需要進(jìn)一步的提升機(jī)電一體化技術(shù)的水平，所以，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)該以信息全自動(dòng)化管理、井下無人化作業(yè)、煤礦全自動(dòng)化生產(chǎn)為發(fā)展目標(biāo)，從而更進(jìn)一步的提高企業(yè)的生產(chǎn)效益，促進(jìn)煤礦企業(yè)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。

[1]張偉.淺析我國煤礦企業(yè)機(jī)電技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新[J].機(jī)電信息，2011(9).

[2]王梅菊.煤礦機(jī)電一體化的應(yīng)用現(xiàn)狀及對策[J].科技與企業(yè)，2012(7).