自動化技術在礦山機電控制中的應用

彭少鋒

摘 要：現代科技的快速發展為自動化技術的廣泛應用鋪平了道路。就當前階段的實際情況而言，自動化技術已經成為礦山機電控制系統中不可或缺的重要組成，并在推動礦山企業發展、提高礦山企業經濟效益方面做出了卓越的貢獻。毫無疑問的是，在礦山機電控制中應用自動化技術是礦山機電控制發展的“大勢所趨”，相關者應重視自動化技術的應用，優化自動化技術應用的細節，推動礦山產業良性發展。

關鍵詞：自動化技術 礦山機電設備 機電控制 應用

中圖分類號：R196 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）12（a）-00-02

社會的快速發展以及人們生活質量的不斷提高使得社會各界對礦產資源的需求量不斷增長。為了滿足社會需求，我國的礦產資源開發力度一直在持續增長。而為了保證礦產資源的開發質量，相關的機電設備不斷引入。各種機電設備的有效應用提高了礦產資源開采的質量和效率。礦山機電設備的應用優勢毋庸置疑，然而傳統的礦山機電控制對人力依賴性過強，這使得礦山機電設備使用效力大打折扣。為了解決傳統礦山機電設備使用問題，自動化技術應運而生，不僅有效提高了礦山機電控制的效果，也為礦產企業發展創造了良好條件。

1 在礦山機電控制中應用自動化技術的意義

當前階段，社會對礦產資源產出的質量和數量都有著相對較高的要求，礦產企業為了滿足社會需要，必須不斷對自身所使用的采礦技術進行升級，如此才能夠保證自身的市場競爭力和適應力，也才能夠確保自身良性、穩健發展。對于礦產企業而言，礦山機電設備是其生產不可或缺的重要工具，提升礦山機電設備工作質量有利于提高采礦質量和采礦量，還有利于降低采礦工作難度，提高采礦工作的安全屬性。眾所周知，采礦行業是一個比較危險的行業，一旦發生安全事故，則可能會導致較為嚴重的人員傷害，采礦工作因此中斷，采礦企業的經濟效益也因此難以保證。自動化技術的應用可以將整個采礦工作流程固定化，采礦工作不再需要有大量的人員參與，雖然采礦整個體系會變得比較僵化，但失誤概率降低，對人力依賴性降低，傷害事故發生概率降低，更有利于保證采礦的安全性和采礦的質量。

2 概述PLC技術

礦山機電控制中應用的自動化技術比較多樣，但就當前的實際情況而言，應用最廣泛，最具代表性的無疑是PLC技術。PLC技術即“可編程邏輯控制器技術”，是針對工業環境設計、利用預先設計好的數字進行設備運算、操作的自動化電子裝置。PLC技術的最大優勢是操作簡便、運用方法成熟，可以高質量地替代繼電器進入電機控制體系，并對一些具備邏輯運算的程序進行控制、計算、設定等。由于PLC技術的穩定性和可靠性相對較高，在礦山機電控制中有著極強的應用優勢，因而一經推廣便備受礦產企業以及相關人員青睞。

PLC控制器由輸入接口、輸出接口、電源模塊、外圍設備編程器、中央處理器、存儲器以及擴展外圍設備接口組成，內部元件之間利用數據和電源總線實現數據交換。與此同時，PLC控制器還可以結合具體的工作需求，利用編程語言對設備進行控制。從結構形式角度看來，PLC控制器主要包括兩種形式，分別是固定式PLC控制器和模塊式PLC控制器。其中固定式的PLC控制器由電源內部存儲器、中央處理器等構成，模塊可拆分；模塊式的PLC控制器由機架、中央處理器、內部存儲器、電源模塊和輸入輸出模塊等構成，模塊固定不可拆分。

3 礦山機電控制中的自動化技術應用

礦山機電設備控制過程中應用PLC技術具備十分顯著的優勢，主要原因是因為PLC技術比較成熟完善，能夠與多種技術結合擴展，且應用簡便，實用性能較強，因而能夠很好的滿足礦山機電控制的相關要求。與此同時，PLC技術的使用十分便捷，簡單的邏輯圖或者編程語言都可以對PLC控制器進行操作，技術使用對使用者的專業性要求不很嚴格，所以不需要編程人員專門進行較為專業的計算機技術學習，相關的程序開發以及調試、安裝十分簡便。其次，PLC控制器支持不拆卸裝置的在線修改，安裝程序簡單，維修難度小，能夠在眾多工業環境中順利運行，能夠有效防止各種干擾，故障發生概率低，運行質量極佳。

PLC技術在礦山機電控制中的具體應用較多，但在眾多應用中以如下3種最為常見。

（1）螺桿空壓機中的應用。

螺桿空壓機具備較強的實用性和可靠性，在礦山機電控制中應用廣泛，并已經逐步替代傳統的空壓機成為礦山機電控制中的空壓機使用的主流。螺桿空壓機的運作由四個部分構成，分別是吸氣、密封和運輸、壓縮、排氣。詳細運作如下：首先，螺桿內部轉動與殼體的齒溝嚙合，空氣從進氣口吸入的同時吸入機油。其次，溝齒嚙合轉動將吸入的汽油密封并輸送至排氣口，油氣隨著齒溝嚙合壓縮。最后，齒溝嚙合轉向排氣口，壓縮油氣隨之排出螺桿空壓機。若在上述過程中需要調控螺桿轉動速度，那么可以在螺桿空壓機中安裝變頻器以控制排氣量改變螺桿轉動速度，進而實現節約能源、保證排氣壓穩定等目的。

（2）礦山提升機改造中的應用。

繼電器是傳統礦山提升機中的最主要的控制元件，然而隨著社會對礦山開采質量要求的不斷提高以及自動化技術的不斷發展，傳統的繼電器使用局限性問題越來越嚴重，編程控制的控制器和變頻器由此應運而生。在礦山提升機改造中應用控制器和變頻器具備極強的應用價值，可以有效的提高礦山作業的安全性和穩定性。在礦山提升機改造中應用PLC技術首先需要對操作臺進行改造，其次需要安裝系統轉換電站，最后需要對安裝完成的新系統進行調試和檢測，以確保礦山提升機改造質量符合相關要求。

（3）防跑車門中的應用。

對于礦井作業而言，斜井運輸是一個十分重要的內容，然而在實際生產過程中，斜井運輸極容易發生“跑車現象”，在系統中安裝安全門自動設備是解決跑車現象的最有效手段，此時需要應用PLC技術實現設備安全門的自動開、閉。安全門被安裝于巷道，在一般狀態下保持閉合狀態，當有礦車經過時觸動安全門相關開關，安全門隨即打開。如果礦車發生了“跑車問題”，那么閉合的安全門就會阻止礦車。PLC技術的應用有效的避免了礦車的損毀，還能夠有效的降低安全事故的發生概率，提高礦產生產的效率。

4 結語

綜上所述，隨著科技發展以及社會進步，自動化技術已經被廣泛使用于我國眾多行業之中，礦山機電控制領域亦不例外。在礦山機電控制領域中應用自動化技術不僅操作簡便，抗干擾能力強，還能夠替代人工在復雜環境下長時間進行相關操作，礦山機電控制的質量以及安全性因此大幅度提高，有利于全面提高采礦質量，保證我國礦產資源有效開發。因此，相關者應重視在礦山機電控制中應用自動化技術，要充分發揮自動化技術優勢，以促使采礦事業以及自動化技術同發展。

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