自动化技术在矿山机电控制中的应用

彭少锋

摘 要：现代科技的快速发展为自动化技术的广泛应用铺平了道路。就当前阶段的实际情况而言，自动化技术已经成为矿山机电控制系统中不可或缺的重要组成，并在推动矿山企业发展、提高矿山企业经济效益方面做出了卓越的贡献。毫无疑问的是，在矿山机电控制中应用自动化技术是矿山机电控制发展的“大势所趋”，相关者应重视自动化技术的应用，优化自动化技术应用的细节，推动矿山产业良性发展。

关键词：自动化技术 矿山机电设备 机电控制 应用

中图分类号：R196 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）12（a）-00-02

社会的快速发展以及人们生活质量的不断提高使得社会各界对矿产资源的需求量不断增长。为了满足社会需求，我国的矿产资源开发力度一直在持续增长。而为了保证矿产资源的开发质量，相关的机电设备不断引入。各种机电设备的有效应用提高了矿产资源开采的质量和效率。矿山机电设备的应用优势毋庸置疑，然而传统的矿山机电控制对人力依赖性过强，这使得矿山机电设备使用效力大打折扣。为了解决传统矿山机电设备使用问题，自动化技术应运而生，不仅有效提高了矿山机电控制的效果，也为矿产企业发展创造了良好条件。

1 在礦山机电控制中应用自动化技术的意义

当前阶段，社会对矿产资源产出的质量和数量都有着相对较高的要求，矿产企业为了满足社会需要，必须不断对自身所使用的采矿技术进行升级，如此才能够保证自身的市场竞争力和适应力，也才能够确保自身良性、稳健发展。对于矿产企业而言，矿山机电设备是其生产不可或缺的重要工具，提升矿山机电设备工作质量有利于提高采矿质量和采矿量，还有利于降低采矿工作难度，提高采矿工作的安全属性。众所周知，采矿行业是一个比较危险的行业，一旦发生安全事故，则可能会导致较为严重的人员伤害，采矿工作因此中断，采矿企业的经济效益也因此难以保证。自动化技术的应用可以将整个采矿工作流程固定化，采矿工作不再需要有大量的人员参与，虽然采矿整个体系会变得比较僵化，但失误概率降低，对人力依赖性降低，伤害事故发生概率降低，更有利于保证采矿的安全性和采矿的质量。

2 概述PLC技术

矿山机电控制中应用的自动化技术比较多样，但就当前的实际情况而言，应用最广泛，最具代表性的无疑是PLC技术。PLC技术即“可编程逻辑控制器技术”，是针对工业环境设计、利用预先设计好的数字进行设备运算、操作的自动化电子装置。PLC技术的最大优势是操作简便、运用方法成熟，可以高质量地替代继电器进入电机控制体系，并对一些具备逻辑运算的程序进行控制、计算、设定等。由于PLC技术的稳定性和可靠性相对较高，在矿山机电控制中有着极强的应用优势，因而一经推广便备受矿产企业以及相关人员青睐。

PLC控制器由输入接口、输出接口、电源模块、外围设备编程器、中央处理器、存储器以及扩展外围设备接口组成，内部元件之间利用数据和电源总线实现数据交换。与此同时，PLC控制器还可以结合具体的工作需求，利用编程语言对设备进行控制。从结构形式角度看来，PLC控制器主要包括两种形式，分别是固定式PLC控制器和模块式PLC控制器。其中固定式的PLC控制器由电源内部存储器、中央处理器等构成，模块可拆分；模块式的PLC控制器由机架、中央处理器、内部存储器、电源模块和输入输出模块等构成，模块固定不可拆分。

3 矿山机电控制中的自动化技术应用

矿山机电设备控制过程中应用PLC技术具备十分显著的优势，主要原因是因为PLC技术比较成熟完善，能够与多种技术结合扩展，且应用简便，实用性能较强，因而能够很好的满足矿山机电控制的相关要求。与此同时，PLC技术的使用十分便捷，简单的逻辑图或者编程语言都可以对PLC控制器进行操作，技术使用对使用者的专业性要求不很严格，所以不需要编程人员专门进行较为专业的计算机技术学习，相关的程序开发以及调试、安装十分简便。其次，PLC控制器支持不拆卸装置的在线修改，安装程序简单，维修难度小，能够在众多工业环境中顺利运行，能够有效防止各种干扰，故障发生概率低，运行质量极佳。

PLC技术在矿山机电控制中的具体应用较多，但在众多应用中以如下3种最为常见。

（1）螺杆空压机中的应用。

螺杆空压机具备较强的实用性和可靠性，在矿山机电控制中应用广泛，并已经逐步替代传统的空压机成为矿山机电控制中的空压机使用的主流。螺杆空压机的运作由四个部分构成，分别是吸气、密封和运输、压缩、排气。详细运作如下：首先，螺杆内部转动与壳体的齿沟啮合，空气从进气口吸入的同时吸入机油。其次，沟齿啮合转动将吸入的汽油密封并输送至排气口，油气随着齿沟啮合压缩。最后，齿沟啮合转向排气口，压缩油气随之排出螺杆空压机。若在上述过程中需要调控螺杆转动速度，那么可以在螺杆空压机中安装变频器以控制排气量改变螺杆转动速度，进而实现节约能源、保证排气压稳定等目的。

（2）矿山提升机改造中的应用。

继电器是传统矿山提升机中的最主要的控制元件，然而随着社会对矿山开采质量要求的不断提高以及自动化技术的不断发展，传统的继电器使用局限性问题越来越严重，编程控制的控制器和变频器由此应运而生。在矿山提升机改造中应用控制器和变频器具备极强的应用价值，可以有效的提高矿山作业的安全性和稳定性。在矿山提升机改造中应用PLC技术首先需要对操作台进行改造，其次需要安装系统转换电站，最后需要对安装完成的新系统进行调试和检测，以确保矿山提升机改造质量符合相关要求。

（3）防跑车门中的应用。

对于矿井作业而言，斜井运输是一个十分重要的内容，然而在实际生产过程中，斜井运输极容易发生“跑车现象”，在系统中安装安全门自动设备是解决跑车现象的最有效手段，此时需要应用PLC技术实现设备安全门的自动开、闭。安全门被安装于巷道，在一般状态下保持闭合状态，当有矿车经过时触动安全门相关开关，安全门随即打开。如果矿车发生了“跑车问题”，那么闭合的安全门就会阻止矿车。PLC技术的应用有效的避免了矿车的损毁，还能够有效的降低安全事故的发生概率，提高矿产生产的效率。

4 结语

综上所述，随着科技发展以及社会进步，自动化技术已经被广泛使用于我国众多行业之中，矿山机电控制领域亦不例外。在矿山机电控制领域中应用自动化技术不仅操作简便，抗干扰能力强，还能够替代人工在复杂环境下长时间进行相关操作，矿山机电控制的质量以及安全性因此大幅度提高，有利于全面提高采矿质量，保证我国矿产资源有效开发。因此，相关者应重视在矿山机电控制中应用自动化技术，要充分发挥自动化技术优势，以促使采矿事业以及自动化技术同发展。

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