關于煤礦機械電氣控制系統的設計研究

郝結東

（江蘇電力裝備有限公司，常州 213012）

煤礦作為傳統能源性資源，對國民經濟及社會發展做出了不可磨滅的貢獻。雖然目前新興能源在國民經濟中發揮的作用越來越大，并且在能源中所占比重也在逐漸提升，但在現階段背景下新能源還不可能完全取代傳統能源，換句話說，煤礦等傳統能源在國民經濟中的位置也不能被完全取代。煤礦開采過程中，安全問題一直是人們關注的重要內容，對煤礦機械電氣控制系統就行設計是當前煤礦行業研究的主要方向，促進煤礦機械電氣控制系統不斷設計創新，能夠保證國民經濟健康發展，使煤礦產業展現出新的活力和創造力。

1 煤礦機械電氣控制系統設計要求

煤礦機械電氣控制系統是適應時代發展的產物，它的設計需要考慮多方面內容，比如生產成本、生產產品質量等。煤礦機械電氣控制系統是一個龐大復雜的系統，包括最初的方案設計、后續的產品設計等。在設計煤礦機械電氣控制系統時，需要考慮機械設備電氣指標、控制系統性能、電氣傳動調速以及經濟效應等內容，此外考慮煤礦機械電氣控制系統設計成本、應用效率、工藝標準和材料選擇也是該設計系統在市場上能否得到推廣應用的關鍵。

煤礦機械電氣控制系統設計除了需要遵循一般電氣控制系統設計原則之外，還需要遵循煤礦機械設備特點，做好以下幾個方面的設計工作：

（1）煤礦機械電氣控制系統需要保證各個機械部件正常運轉，滿足電氣控制設計性能要求，能夠完成對應機械活動。

（2）煤礦機械電氣控制系統設計方案在保證系統指標功能的基礎上，要優化設計方案。另外，煤礦機械電氣控制系統最主要標準還是系統安全性能和成本問題，不能一味追求高科技，要根據實際技術情況設計相應系統。

（3）機械一體化是煤礦產業發展的總體趨勢，在系統設計工程中需要將機電關系協調好，并將煤礦機械設備與電氣控制系統有機整合起來，加強對機械設備的控制。

（4）煤礦機械電氣控制系統為適應社會發展需要，可適當引入新興設計工藝，在保證安全性能前提下，提高系統性能，完成系統升級。

（5）對電氣控制系統元件選擇要結合實際，同時要選擇正確電氣元件，以降低生產成本。另外，要根據成本需求和系統性能，選擇合適元件。

2 煤礦機械電氣控制系統設計

煤礦機械電氣控制系統設計主要包括四個部分，即開采機電氣控制部分、提升器電氣控制部分、運輸機電氣控制部分和掘進機電氣控制部分，接下來筆者將針對不同部分設計內容及方法展開研究。

2.1 開采機電氣控制部分

開采機主要完成煤礦開采工作，主要包括井下采煤機械、皮帶機械和地面生產機械三個部分組成。開采機電氣控制部分各部分組成和性能如表1所示。開采機電氣控制部分采用編程方式來接收指令，通過接收指令進行相應處理，并將處理結果發送給開采機控制系統進行執行，完成開采機工作。

表1 開采機電氣控制部分各部分組成和作用

2.2 提升器電氣控制部分

提升機在采礦工業中主要負責地面與地下間的運輸，安裝于地面，通過鋼繩將地下采集煤礦運輸到地面。提升器電氣控制部分通過計算機與PLC器件進行控制，能夠有效提升機機械性能和安全性能。通過數控技術對機械設備運行狀況進行控制，可以實現機械自動化。

2.3 運輸機電氣控制部分

運輸機主要指膠帶運輸機，在各個行業中都有廣泛應用，它主要完成設備輸送和物料分揀工作。運輸機電氣控制部分通過對運輸機進行控制，使運輸機實現設備自動輸送和物料出入庫目標。

2.4 隧道掘進機電氣控制部分

隧道掘進機主要用于平直地面開閘隧道的機械，隧道掘進機電氣控制部分主要通過PLC器件實現控制，主要有工控室、控制室和調制解調器三部分組成。隧道掘進機電氣控制部分結構框圖如圖1所示。

圖1 隧道掘進機電氣控制部分結構框圖

3 結語

煤礦資源作為傳統型資源，對國民經濟發展最初了突出貢獻，并且還將在很長一段時間內影響人們的日常生活，本文對煤礦產業機械設備電氣控制系統設計進行研究具有重要意義。