自動化控制在礦山提升機中的應用

王越頂

摘要

在銅礦企業的日常生產作業過程中，礦山提升機有著無可替代的價值作用，不論是煤炭開采還是有色金屬開采均要用到這一設備。而隨著近些年來科學技術的快速發展，礦山提升機技術也取得了巨大的發展進步，尤其是越來越向著自動化的趨勢所發展，礦山提升機的自生化發展能夠顯著降低人工操作失誤現象，促使企業的生產效率得以大幅度的提升，這對于我國礦山行業的持續、穩定發展將會起到至關重要的促進作用。

【關鍵詞】礦山提升機 發展趨勢 自動化控制 PLC

隨著近些年來一些礦產企業開始逐步探索對提升機系統的改造處理，把傳統的控制系統提升至了自動化控制的高度水平。由自動化控制技術在礦山提升機上的實際應用效果來看，其相較于傳統系統在穩定性上有了大幅度的提升，且操作起來也更加簡便，特別是在安全性與降低能耗上的效果異常顯著，有著巨大的優勢價值。對此，本文將重點就自動化控制趨勢在礦山提升機上的發展與應用展開深入探討。

1現狀分析

在銅礦、有色金屬等礦產資源的開發過程當中均需應用到礦山提升機設備，其主要是對礦產資源、工作人員及施工材料進行運輸。由此便可表明礦山提升機有著巨大的作用價值，其主要負責了對原材料與人員的輸送工作，與礦產開采過程中的作業安全關系密切。礦山提升機本身的性能水平將會對礦山生產與人員安全產生決定性的影響。我國在這一領域發展時間相對較短，礦山提升機控制系統的滯后性使得我國在礦產資源的生產效率上也長期處于較低的水平程度，生產安全難以得到有效保障。鑒于我國在這一領域的技術水平不夠成熟，長期受制于國外的技術壟斷，也便導致礦產開采企業的經營成本大幅度增加。在應對經濟全球化發展的當今時代，隨著國際間的行業競爭愈發加劇，我國在這一方面的研究工作也奮起直追，目前己經研制出一批具有完全自主知識產權的自動化控制礦山提升機，相信隨著對樣機試驗工作的深入開展，國產自動化礦山提升機的實踐應用己經指日可待。

2主提升機自動化系統結構

主提升設備通常會負擔一定的礦產提升任務，因而也便要求其在實際的運行過程當中必須要能夠達到良好的可靠性，具備有一定的安全保障，可完全依據預定速度及軌跡來實現穩定開啟、運行及停車。其系統結構主要就包括了主回路系統、全數字調節部分以及操作臺與監視器這三大部分內容，現將具體的系統結構分析如下：

2.1主回路系統

利用至少兩臺整流變壓器來給予電動機電樞回路持續給予電力供應，整流變壓器接入至兩臺TCP2型可逆晶閘管變流柜內，進而建立起12相的可逆整流電路，再通過平衡電抗器以及連并之后經由整流橋輸出，直至實現對電樞的電力供應。采用此種方式不僅能夠促使電網本身所受到的擾動影響可得以大幅度的降低，同時還可降低高次諧波分量，促使其效率得以顯著升高。電動機勵磁經由單臺整流變壓器連接至6RA70裝置實現電力供應，并可由此構建起三相全數字磁場系統。

2.2全數字調節部分

針對這一調節部分的內容可憑借自身需求來選取出適當的控制系統。如應用在控制傳動當中的全數字調速系統便可通過C163與C165高效能微處理器來共同承擔電樞與勵磁回路調節及傳動控制功能。在軟件系統內，通過參數所構建起的程序模塊主要承擔調節作用，其最為突出的一項優勢特性即為對速度及轉矩能夠達到極高的控制精準性。

此系統最為突出的技術特性為：

（1）在其內部安裝R232通信接口；

（2）可實現對多種網絡通信功能以及參數的自動優化功能；

（3）電網電壓波動范圍不超過±10%；

（4）靜態速度精度應當基于脈沖買便器回饋數據±0.0%的范圍區間內；

（5）具備有完整的故障檢測及診斷功能。

這一系統的控制、調節、監控等功能均可憑借微處理器來達成，可實現對系統結構的精準組態，對于各項調節器亦可達到自動優化的效果。同時本裝置還具備有故障顯示、診斷、報警及保護等多種功能，給定與反饋均需通過數字量來達成。

2.3操作臺與監視器

操作臺主要就包括了左、右操作臺與指示操作臺三部分內容。

（1）左操作臺具體負責高壓送電按鈕、磁場送電按鈕、制動手柄、快開控制按鈕及復位按鈕等。

（2）右操作臺所控制的內容主要就包括了主令操作手柄、控制方式開關、工作方式開關以及信號聯絡按鈕等。

（3）指示操作臺主要就包括了對相關參數信息的顯示與指示，應當將信號作為主要內容，其中具體包括了指示器、監視器、實時顯示運行參數的儀表、操作信號指示燈、故障信號指示燈等內容。

在礦山提升機控制方面最為核心的一部分內容是對位置的精準控制，所進行控制的核心目的即為促使控制精度能夠進一步得以提升。控制精度的提升也同時對PLC設備的性能提出了更高的要求，必須要確保將控制誤差始終保持在2cm內，PLC控制主要是利用搜集礦山提升機在運行階段的傳感信號來達到自動化控制。傳感信號主要有對停車地點的感應，滾筒速率感應、重量感應多項感應系統。利用PLC系統可以針對所接收到的信息內容實施精準處理，而后將處理完成的信息傳導至左側操作臺并由此來達到對礦山提升機的精準掌控。

指示操作臺上的監視器可以直接進行人機對話，并可依據要求將主回路以及低壓配電回路、液壓制動系統、提升系統及裝卸載系統的運行情況及時的顯示出來，將提升機的整體運行參數與狀況如實的反映出來，并且也可將故障問題的類型與時間做到具體明確。監視器的功能多樣性可確保操作人員及時的掌握提升機的運行情況，一旦出現問題情況，工作人員便可及時經由監視器來掌握故障類型及其發生位置，進而也便能夠在第一時間通知相關檢修人員進行故障檢修處理，從而也便能夠促使生產效率得以大幅度的提升。

3PLC控制器應用

PLC控制器即為可編程邏輯控制器，是利用微電腦控制來實現設備運行的一種數字化電子技術。PLC控制在日常生活中的應用能夠促成對設備自動化控制的有效實現，利用對內部微電腦的精準控制，便可促成對控制指令的接收與執行，避免人為性的不當操作行為，降低故障問題的發生率，促進對操作精確性與便捷性的全面提升。鑒于PLC控制器具備強大的功能性極其技術操作簡便的這一特性，現己被大規模的應用在了目前的工業生產過程中，對于提升生產效率，推動我國的工業自動化發展起到了巨大的作用價值。要想促成礦山提升機自動化發展程度的全面提升，就必須要依賴于對PLC控制器的高效化應用，這一控制設備對于整體礦山提升機的設計與應用將會起到至關重要的作用價值。特別是近些年來隨著礦山提升機自動化程度的持續發展，采用先進性的PLC控制器來替代傳統繼電控制器現己成為在整個礦山工業發展過程當中一項不可逆轉的主流趨勢。也正因如此，就開展好有關PLC控制器技術的研究工作，對于提升礦山提升機的自動化程度將會起到極其重要的作用價值。endprint

將PLC控制器應用于礦山提升機設備當中，可促使其自動化水平更上一個臺階，PLC控制技術目前己經被廣泛性的應用進了礦山提升機的各項操作元器件當中，實現了對礦山提升機運行穩定性與安全性的全面提升。在真實的工作環境當中，礦山提升機的操作人員可利用PLC控制器當中的微電腦控制原件來完成對提升機設備速度的精準調控，同時也可確保其實現更加精確、高效化的運行，能夠大幅度降低因為人為性的手動操作失誤而導致設備本身的安全性及穩定性受到影響。作為一種操作人員和礦山提升機之間互相開展溝通、協調的平臺，PLC控制器可促使操作人員通過動態顯示屏來及時掌握礦山提升機的實際工作狀況與運行過程中的參數變化情況，一旦產生了設備異常現象，便可利用PLC控制器來及時找出故障問題的所在位置，促使運行人員更加精準、高效的將問題故障予以排除，促進對故障排除率的顯著提升，避免由于礦山提升機停止運行而造成巨大的經濟損失，促進礦上企業工作效率能夠得以全面提升企業本身的經濟效益亦可得到有效保障。

4未來發展趨勢

礦山提升機設備在歷經了多年的發展之后，其目前所呈現出的發展趨勢主要包括了以下幾個方面：

4.1提升容器將得到進一步的改進

主井箕斗將選用具備外動力的側卸式，在裝載方面亦可選用定量，箕斗不用將曲軌卸載由此便可經由減短循環時間來實現高效率的目的。

4.2平滑調速且具備高調速精度

鑒于提升機設備負載改變相對較大，速度調控范圍也較為廣泛，為了能夠達到工藝施工標準要求就必須要切實依據規定速度要求來運行，因而也就需要電氣傳動系統可實現平滑調速。

4.3全數字化控制

通過引入微機控制系統后，在微機計算速度不斷提升的同時，儲存器容量花、高級專用集成電路應用和軟硬件組合將會通過一種新型化的方式來處理數字控制小型化問題，由此數字化控制也將成為礦山提升機的一個主要發展趨勢。

4結束語

總而言之，隨著當前技術的快速發展與進步，礦井提升機的占也越來越趨向于自動化的發展方向，PLC技術也將會得到更加廣泛性的應用，大量的新型技術手段與方法也將會得以全面性的應用。在今后的礦井提升機控制系統發展過程中必定還會同時整合多種功能，可視化、智能化、機電一體化將是未來的主流發展趨勢。相信隨著新技術與新功能的不斷應用，礦山提升機的發展也將迎來更加巨大的市場前景。

參考文獻

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