礦企生產中采用機電自動化控制技術的優勢分析

劉宏亮

（內蒙古平西白音華煤業有限公司，內蒙古 錫林郭勒 026200）

近年來，隨著信息技術的不斷發展，再加上計算機、電子技術的進步，自動化成為了很多領域、行業發展的必然趨勢。傳統的礦山生產作業過程中，由于機械設備、開發技術落后，難以滿足高效、高產、安全開發的目的。在當前的技術趨勢下，很多礦企都實現了機電自動化控制，新型機電設備的應用不僅突破了傳統的技術局限，也改變了礦企的生產模式，有效提升了能源產量，緩解了供需矛盾。機電自動化控制技術是當前礦企生產的關鍵技術，在未來還有著廣闊的發展潛力。

1 礦企生產采用機電自動化技術的必要性

1.1 能夠提高礦山開采工作的質量和生產效率

對礦企的生產而言，如果要在生產的過程中實現機電自動化控制，發揮機電自動化控制的優勢，就需要加強對這一技術的應用。總體上來看，礦山機電自動化技術的應用可以大大提高礦產資源開采的效率與質量，礦企如果要達到機電自動化控制技術的應用效果，就需要結合自身的生產情況，擁有一套完善的自動化機電設備，進而在生產過程中對全過程開展自動化監控。礦山機電自動化控制技術下，各種生產工藝的應用將更為精準與高效，在礦山開采作業時，機電自動化控制技術能夠對生產環境、生產設備的溫度、時間等參數加以精準控制。這一自動化控制過程中由專門的軟件經由算法或者模型建立來實現的，通過這一技術的應用，有效改善了各種機電設備的運行狀態，使得機械設備的運行更為可靠，更符合礦企生產的現實需求。

1.2 能夠提高礦山生產的安全性

礦產資源開采流程復雜，在整個的生產過程中，包含了多個生產流程，由于礦層分布條件、開采環境的特殊性，使得在開發過程中常常會存在較高的安全風險，如果在當前的發展背景下各個礦企依舊采用的是傳統的開發技術，將會使得開采過程中的安全事故頻繁發生。而機電自動化控制技術的應用有效提升了生產的安全性，使得在開采的初期階段，一些機電設備的自動化模塊就可以對礦井內的風險因素加以識別，當存在風險時，報警模塊會立即進行風險信息的反饋，進而立即啟動相應的保護模式與預警機制，最大程度上降低安全風險對生產所造成的不利影響，提高作業的安全性[1]。

2 礦企應用機電自動化控制技術的優勢

在礦山機電自動化的過程中，機電自動化控制技術起著重要的作用，在各種機電設備的運行過程中，機電設備中的相應模塊，比如，傳感器等可以對機電設備來實現全面的監測，并將監測信息及時傳遞給控制器，而控制器在接收到相應的信息以后，就可以立即進行這些信息的識別與判斷，根據實際的生產要求來達到自動化控制的目的。從根本上來看，機電自動化控制技術屬于一種集成技術，此技術中包含了多種的學科知識與技術，比如，傳感技術、計算機技術、控制技術與電子技術等都是不可或缺的。機電自動化控制技術的優勢主要體現在：①多樣性。礦企生產的過程中，所使用的機電設備種類繁多，這些不同類型的機電設備中，往往包含了多種的技術，尤其是自動化技術更是成為了各種機電設備中的核心技術，這種特征下，礦山機電自動化控制技術就能夠發揮其多樣性的技術優勢。②集成化。自動化是當前礦企生產中的一大趨勢，雖然尚未實現生產全過程的自動化，但是，部分生產流程實現了機電自動化控制。在礦山機電自動化控制技術的應用過程中，單片機、PLC、人機界面與數據采集等都是最為關鍵的技術，具有技術的集成性特征，技術集成使得在生產的過程中，相關人員能夠充分應用各種自動化控制來對生產要素、過程加以控制，保持正常的生產作業[2]。③智能化。自動化是智能化的基礎，很多礦企在長期的發展過程中，已經實現了無人開采作業，在這一生產模式下，主要是利用智能化技術與設備來進行綜采工作面各種信息的采集，經由人工智能控制系統來指導實際的開采作業。④開放性。機電自動化控制技術應用時，自動化機電設備是保障開采作業順利進行的關鍵，各種機電設備具有良好的通信能力，控制系統可以直接利用各種的通信端口來實現交互，這種開放性與交互性使得設備運行狀態的監控更為便捷，對于生產設備、生產要素的控制極為有效。

3 機電自動化控制技術的具體應用

3.1 能源傳送系統

礦企生產系統的構成極為復雜，其中，傳送系統是其中的重要組成，隨著各個礦企生產規模的逐步擴大，在礦山生產的過程中，礦產資源需求量日益增大，這種情況下，為維持高效的生產作業，各個礦企都需要進行傳送系統的優化。通過傳送系統的改進，能夠使得礦企在整個的生產過程中，發揮出長距離、大數量的礦產資源傳送優勢，并大大提高傳送系統的環境適應能力。礦企的生產過程中，傳送系統的穩定性將會關系到礦山生產的安全性，如果在生產時能夠發揮出傳送系統能夠保持較高的傳送效率，就能夠大大提升礦企的經濟與社會效益。在傳統的礦山生產過程中，由于技術局限性，在生產過程中傳送系統面臨著跑偏、撕裂與移位的問題，而如果能夠采用自動化控制技術，就可以實時監測傳送系統的運行情況，進而實現對各種情況的預防與控制，最大程度上保持傳送系統的穩定、可靠運轉[3]。當自動化控制模塊監測到傳送系統存在故障時，就可以及時啟動報警機制，組織相關人員來進行搶修，降低傳送系統的故障損失，減少能源消耗[5-8]。

一般情況下，礦山生產時，傳送系統的自動化控制主要是通過系統相應模塊上自動化裝置來為完成的，比如，可以在傳送系統中安裝聲光報警裝置、視頻監測系統，當在運行時出現了故障以后，聲光報警裝置、視頻監測系統就可以進行故障信號的識別，及時利用通信端口進行故障信號的發送，后臺管理人員在接收到相應的故障信息以后，就可以立即組織維修，使得傳送系統能夠在最短的時間內恢復正常[4]。傳送系統的自動化控制模塊需要具備故障狀態的識別與判斷能力，及時在故障出現時進行命令的發送，避免設備緊急停車對相關人員造成的安全威脅。故障監測系統在故障發生的第一時間，會在人機界面上進行故障位置與具體信息的顯示，為傳送設備故障的處理提供了重要的參考。因此，傳送系統中自動化控制技術的應用有效降低了傳送設備的故障概率。

3.2 半移動式破碎站

半移動式破碎站同樣是礦企生產中的一種重要設備，此設備在生產中承擔著重要的礦物破碎及運輸任務。半移動式破碎站主要由板式給料機、破碎機、刮板輸送機及排料膠帶機組成，在保持正常運行的情況下，其生產效率相對較高，控制系統相對復雜，在整個的運行過程中，存在著較大的慣性。當礦山生產作業相對惡劣時，將會影響提升機的穩定運行，比如，在極寒地區使用，設備內的相關零部件、電氣元件會受到影響，在電氣元件與零部件受損以后，故障率會大大增加。

在當前自動化技術日益發展的過程中，半移動式破碎站已逐步實現了自動化，再加上礦山作業環境的改善，使得半移動式破碎站能夠保持最佳的運行狀態，具有更高的穩定性與可靠性。在半移動式破碎站中，高性能PLC與變頻器技術的應用使得控制系統的自動化水平有所提升，為礦企生產創造了更為安全的設備調整。一些關鍵部位中應用了高精度傳感器，此傳感器的應用使得在提升機運行的過程中，能夠更為準確地掌握提升機的運行狀態、故障信息，再加上自我診斷功能的存在，使得半移動式破碎站控制系統能夠發揮其自動控制的優勢[9]。

3.3 膠帶運輸機中

液壓站、制動系統以及機電控制系統是盤式控制系統的構成要素，這三個中任何一個要素出現問題，都會影響礦產資源運輸的整體效率，只有保持了液壓站、制動系統、機電控制系統的正常運行，才能夠維持正常的礦產資源運輸。而在當前的技術條件下，為保持礦企的正常生產，往往會采用自動化技術來進行膠帶運輸機的電流控制，在具體的控制過程中，主要采用的是PLC技術，其控制流程為：電流、油壓、減速或者制動。當PLC控制系統所接收到的運行值超過了標準值時，自動化就會自動降低電流，進而對膠帶運輸機的速度加以控制，在電流恢復以后，制動則會自動解除[10]。

4 結語

近年來，機電自動化控制技術已經成為帶動礦山機電一體化發展的關鍵技術，轉變了礦企的生產模式，提升了礦產資源的生產效率與產量。自動化、智能化技術在未來的發展過程中，必將給礦山機電自動化提供新的技術潛力，促進能源產業結構的升級，為礦企創造更大的經濟與社會效益。