礦山機電控制中自動化技術的應用探析

劉飛

摘 要：科技的不斷進步，推動了自動化技術的發展，并且已經廣泛應用到各個行業。在礦山發展過程中，由于影響因素眾多，對于礦山設備的要求也越來越高。自動化技術的應用，不僅提高設備的利用效率，還有效的推動了礦山的發展。文章主要針對自動化技術在礦山機電控制中的應用進行分析，并且依據實際情況提出了一些意見，希望能夠推動礦山的發展。

關鍵詞：自動化技術；礦山機電控制；應用分析

中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）11-0046-02

經濟的不斷發展，促使我國對礦產資源的需求逐漸增加，只有不斷的加強對礦產資源的開發，才能滿足現階段我國經濟發展的需求。開采設備是礦產資源開發的重要保證，傳統的礦山設備不僅成本較高，并且工作效率低下，不能滿足當代的礦產資源開發。科技的不斷發展應用，為設備的發展注入新鮮血液，有效的推動了礦產資源開發設備的發展，尤其自動化技術的應用，提高了設備的工作效率；但是，實際的應用效果并不滿意，還存在一些問題需要進行優化，只有這樣才能提高礦資源的開發效率，為經濟發展提供不竭動力[1]。

1 自動化技術簡述

1.1 自動化設備的構成

PLC系統的構成主要包括了系統電源、CPU、輸入接口、擴展接口、外設接口、輸出接口、儲存器、外設編程器等部分。另外，整個系統內部改革單元通過總電源線、地址線、數據總線以及控制線進行連接，系統外部的裝置主要依據被控制對象的實際情況進行選擇，這樣才使得PLC系統成為了一個整體。

1.2 PLC技術的優點

工作過程中，PLC系統主要通過數字運算實現相應的控制，因此，PLC系統的控制器具有一定的可編程性。PLC系統屬電子系統，它的設計具有一定的針對性，其內部可以設置存貯器，并且，具有一定的可編輯性，能夠實現邏輯運算的執行以及存貯，同時還能實現順序控制、計算、時間設定等命令。再通過對于一些命令進行模擬，能夠實現對礦上設備生產活動的控制。

另一方面，PLC系統基本上都采用模塊構成，輕便靈活，同時，還具有良好的可靠性以及抗干擾能力。其編程也十分簡便，就有極強的操作性、良好的柔性，還能進行線性修改。就現在來看，PLC技術已經廣泛應用于礦山，實現了對開關邏輯、機械設備以及自動裝置閉環系統等控制，但是，隨著不斷應用，PLC系統已經暴露出許多問題，具有一定的局限性以及弊端，因此，積極加強PLC技術應用迫在眉睫[2]。

2 PLC技術的應用分析

2.1 實現了對傳統設備的改造

提升機是礦山工作中重要的設備，PLC技術的應用能夠實現對提升機的改造，保留了出直流電機以及提升機械，主要是針對傳統提升機中的繼電控制器通過PLC技術以及功率較大的晶匣管變流器進行改造，其主要改造方式如下：

①改造過程中，工作人員首先應該積極的對于原先的操作臺進行移動，主要是由于全新操作臺的安裝需要一定的空間。另外，提升機的系統依舊采用傳統提升機的系統，并且在原有的操作臺上進行操作。

②工作人員通過對刀閘進行轉換，把老的刀閘安裝在電樞設備的回路上。制動系統所采用的潤滑油泵則是通過對航空插頭的切換，實現新系統的切換。這種方式，能夠實現新系統以及老系統共同利用；同時，老系統還能對新系統起到一定的輔助作用，如果工作需要，還能將老系統進行永久保留[3]。

③保證良好的設備安裝質量。在實際的設備安裝過程中，相關工作人員應該積極的設備的安裝質量進行控制。工作的人員應該明確設備安裝所需要的技術，保證設備的各個銜接口能夠準確融合。另外， 還要保證工作人員在日常工作中能夠實現對設備的維修。

④加強對于井筒的行程、設備開關、潤滑制動系統的運行狀態進行電控檢測，這種方式能夠有效減少新系統的調試時間。另外，還要積極的進行傳感器的安裝，然后在進行送電測試，對每個參數進行校準，才能保證系統的實際應用質量通過對于老系統的每一步進行研究分析，能夠保證系統切換的準確性。

⑤對裝卸系統進行在線調試。改造過程中，工作人員應該積極的對裝卸系統進行調試，提升依舊由老系統進行控制，但是裝卸新系統的PLC系統進行控制。通過這種混合的控制方式能夠實現系統控制的一次性投入，能夠有效的減少系統調試工作的工作量，提高工作效率。

⑥傳統回路中主要是位置閉環、電流閉環、速度閉環，這三種閉環的正確性對于整個PLC系統的穩定性具有一定的影響。在工作過程中，工作人員每天都應該對系統進行檢查，其時間大約為2 h。通過以上部分，能夠實現對電樞回路的電流控制以及編碼器的試驗，然后再對系統中各個動態參數進行確定，保證系統運行測試的準確性[4]。

⑦在改造完成以后，應該對設備進行停止檢查，采用全體空載運行測試，期間還應該進行多次提速測試，指導系統運行平穩以后，再對系統進行重載試驗，保證全自動運行的實現。

2.2 自動啟閉井下風門

就現階段來看，我國礦井中采用風門人工操作占據很大比例，工作過程中礦井中的負壓較大，風門的開啟以及閉合都需要很大的控制力，在風門開啟過程中，容易造成一定的損壞現象，操作難度較大。一般來說，通過紅外線對風門進行控制，主要是由于其結構較為復雜，PLC系統的應用，實現了風門控制的自動化，節省了人力資源。這種技術的工作原理是：工作過程中，如果風門需求開啟，相關的信號就會發送至雙控電磁閥門，然后開始供氣帶動氣缸產生活塞運動將將風門打開；當窗口的角度為30 °，窗口就會被遮擋，不能繼續打開；角度達到90 °，能夠實現通行[5]。

3 實例分析

本文主要以某煤礦為例進行分析，該煤礦的控制系統采用底層可編程控制系統以及上位機監控相結合的方式，其中主要以數據集邏輯控制為主，配以一些工藝參數進行模擬檢測，能夠實現對設備啟動、停車控制、運行控制，同時還具有閉環系統實現了對參數的控制。

集體控制系統主要由原煤重介選矸系統、篩分系統、裝運系統、水洗系統、撈抗系統、沉降離心脫水系統、除雜系統、壓濾車間監控系統。整個系統能夠分為三個操作站：調度室操作洗煤系統的水洗系統；撈坑系統和沉降離心脫水系統；原煤集控室操作原煤系統的重介選矸系統和篩分系統；儲運集控室操作儲裝運系統；壓濾車間設備僅在模擬盤上顯示；三個操作站都具有各自的可編程主機進行控制，并且各個主機之間版本也不同，不能進行分通訊，在對其進行改造以后，三個系統能夠融為一體，形成一臺可編輯控制器主機，改變原來的不通訊局面，提高了工作質量。

4 結 語

綜上所述，PLC技術在礦山中的應用實現了礦山設備控制的自動化，提高了工作質量以及工作效率。在應用過程中，工作人員應該依據礦山的實際情況進行分析，不斷的進行優化，才能提高PLC技術的應用水平，不僅能夠保證工作人員的安全，還能提高煤礦企業的經濟效益。

參考文獻：

[1] 李志強.自動化技術在礦山機電控制中的應用[J].能源與節能，2014，（1）.

[2] 李富.自動化技術在礦山機電控制中的應用[J].電子世界，2014，（16）.

[3] 李紅剛.自動化技術在礦山機電控制中的應用剖析[J].通訊世界，2015，（11）.

[4] 王斌.自動化技術在礦山機電控制中的應用[J].自動化應用，2015，（7）.

[5] 趙小軍.礦山機電控制中PLC技術的應用[J].機械管理開發，2012，（5）.