矿山机电控制中自动化技术的应用探析

马文龙

摘 要：科技的不断进步，推动了自动化技术的发展，并且已经广泛应用到各个行业。在矿山发展过程中，由于影响因素众多，对于矿山设备的要求也越来越高。自动化技术的应用，不仅提高设备的利用效率，还有效的推动了矿山的发展。文章主要针对自动化技术在矿山机电控制中的应用进行分析，并且依据实际情况提出了一些意见，希望能够推动矿山的发展。

关键词：自动化技术；矿山机电控制；应用分析

经济的不断发展，促使我国对矿产资源的需求逐渐增加，只有不断的加强对矿产资源的开发，才能满足现阶段我国经济发展的需求。开采设备是矿产资源开发的重要保证，传统的矿山设备不仅成本较高，并且工作效率低下，不能满足当代的矿产资源开发。科技的不断发展应用，为设备的发展注入新鲜血液，有效的推动了矿产资源开发设备的发展，尤其自动化技术的应用，提高了设备的工作效率；但是，实际的应用效果并不满意，还存在一些问题需要进行优化，只有这样才能提高矿资源的开发效率，为经济发展提供不竭动力。

1.自动化技术简述

1.1 自动化设备的构成

PLC系统的构成主要包括了系统电源、CPU、输入接口、扩展接口、外设接口、输出接口、储存器、外设编程器等部分。另外，整个系统内部改革单元通过总电源线、地址线、数据总线以及控制线进行连接，系统外部的装置主要依据被控制对象的实际情况进行选择，这样才使得PLC系统成为了一个整体。

1.2 PLC技術的优点

工作过程中，PLC系统主要通过数字运算实现相应的控制，因此，PLC系统的控制器具有一定的可编程性。PLC系统属电子系统，它的设计具有一定的针对性，其内部可以设置存贮器，并且，具有一定的可编辑性，能够实现逻辑运算的执行以及存贮，同时还能实现顺序控制、计算、时间设定等命令。再通过对于一些命令进行模拟，能够实现对矿上设备生产活动的控制。

另一方面，PLC系统基本上都采用模块构成，轻便灵活，同时，还具有良好的可靠性以及抗干扰能力。其编程也十分简便，就有极强的操作性、良好的柔性，还能进行线性修改。就现在来看，PLC技术已经广泛应用于矿山，实现了对开关逻辑、机械设备以及自动装置闭环系统等控制，但是，随着不断应用，PLC系统已经暴露出许多问题，具有一定的局限性以及弊端，因此，积极加强PLC技术应用迫在眉睫。

2.PLC技术的应用分析

2.1 实现了对传统设备的改造

提升机是矿山工作中重要的设备，PLC技术的应用能够实现对提升机的改造，保留了出直流电机以及提升机械，主要是针对传统提升机中的继电控制器通过PLC技术以及功率较大的晶匣管变流器进行改造，其主要改造方式如下：

①改造过程中，工作人员首先应该积极的对于原先的操作台进行移动，主要是由于全新操作台的安装需要一定的空间。另外，提升机的系统依旧采用传统提升机的系统，并且在原有的操作台上进行操作。

②工作人员通过对刀闸进行转换，把老的刀闸安装在电枢设备的回路上。制动系统所采用的润滑油泵则是通过对航空插头的切换，实现新系统的切换。这种方式，能够实现新系统以及老系统共同利用；同时，老系统还能对新系统起到一定的辅助作用，如果工作需要，还能将老系统进行永久保留。

③保证良好的设备安装质量。在实际的设备安装过程中，相关工作人员应该积极的设备的安装质量进行控制。工作的人员应该明确设备安装所需要的技术，保证设备的各个衔接口能够准确融合。另外， 还要保证工作人员在日常工作中能够实现对设备的维修。

④加强对于井筒的行程、设备开关、润滑制动系统的运行状态进行电控检测，这种方式能够有效减少新系统的调试时间。另外，还要积极的进行传感器的安装，然后在进行送电测试，对每个参数进行校准，才能保证系统的实际应用质量通过对于老系统的每一步进行研究分析，能够保证系统切换的准确性。

⑤对装卸系统进行在线调试。改造过程中，工作人员应该积极的对装卸系统进行调试，提升依旧由老系统进行控制，但是装卸新系统的PLC系统进行控制。通过这种混合的控制方式能够实现系统控制的一次性投入，能够有效的减少系统调试工作的工作量，提高工作效率。

⑥传统回路中主要是位置闭环、电流闭环、速度闭环，这三种闭环的正确性对于整个PLC系统的稳定性具有一定的影响。在工作过程中，工作人员每天都应该对系统进行检查，其时间大约为2 h。通过以上部分，能够实现对电枢回路的电流控制以及编码器的试验，然后再对系统中各个动态参数进行确定，保证系统运行测试的准确性。

⑦在改造完成以后，应该对设备进行停止检查，采用全体空载运行测试，期间还应该进行多次提速测试，指导系统运行平稳以后，再对系统进行重载试验，保证全自动运行的实现。

2.2 自动启闭井下风门

就现阶段来看，我国矿井中采用风门人工操作占据很大比例，工作过程中矿井中的负压较大，风门的开启以及闭合都需要很大的控制力，在风门开启过程中，容易造成一定的损坏现象，操作难度较大。一般来说，通过红外线对风门进行控制，主要是由于其结构较为复杂，PLC系统的应用，实现了风门控制的自动化，节省了人力资源。这种技术的工作原理是：工作过程中，如果风门需求开启，相关的信号就会发送至双控电磁阀门，然后开始供气带动气缸产生活塞运动将将风门打开；当窗口的角度为30 °，窗口就会被遮挡，不能继续打开；角度达到90 °，能够实现通行。

3.实例分析

本文主要以某煤矿为例进行分析，该煤矿的控制系统采用底层可编程控制系统以及上位机监控相结合的方式，其中主要以数据集逻辑控制为主，配以一些工艺参数进行模拟检测，能够实现对设备启动、停车控制、运行控制，同时还具有闭环系统实现了对参数的控制。

集体控制系统主要由原煤重介选矸系统、筛分系统、装运系统、水洗系统、捞抗系统、沉降离心脱水系统、除杂系统、压滤车间监控系统。整个系统能够分为三个操作站：调度室操作洗煤系统的水洗系统；捞坑系统和沉降离心脱水系统；原煤集控室操作原煤系统的重介选矸系统和筛分系统；储运集控室操作储装运系统；压滤车间设备仅在模拟盘上显示；三个操作站都具有各自的可编程主机进行控制，并且各个主机之间版本也不同，不能进行分通讯，在对其进行改造以后，三个系统能够融为一体，形成一台可编辑控制器主机，改变原来的不通讯局面，提高了工作质量。

4.结 语

综上所述，PLC技术在矿山中的应用实现了矿山设备控制的自动化，提高了工作质量以及工作效率。在应用过程中，工作人员应该依据矿山的实际情况进行分析，不断的进行优化，才能提高PLC技术的应用水平，不仅能够保证工作人员的安全，还能提高煤矿企业的经济效益。

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