微探自动化技术在矿山机电控制中的应用

王大伟 张元振

摘要：随着现代科学技术的发展，自动化技术的应用已成为当前矿山机电控制系统中必不可少的一部分，并且在矿山企业的发展中发挥出了巨大作用。文章从自动化技术系统的原理出发，首先分析了自动化技术在矿山机电控制中的应用优势，然后讨论了自动化技术在矿山机电控制中的具体应用，希望对我国矿山生产事业的发展有所帮助。

关键词：矿山；机电控制；自动化技术；应用

引言

自动化技术是一门综合性技术，它和控制论、信息论、系统工程、计算机技术、电子学、液压气压技术、自动控制等都有着十分密切的关系，而其中又以控制理论和计算机技术对自动化技术的影响最大。用作矿上领域最为突出的为PLC控制方面的应用，在矿山机电控制领域的描述为工业环境中能够编程并对数字运算系统进行操作的控制器。较以往的继电器控制设备而言，PLC系统不仅占地面积小、能耗低，还能实现通过多种指令的输入和输出来实现对不同应用设备的控制，其应用是我国矿山机电控制设备应用领域的巨大进步。

1矿山机电控制中的自动化技术系统原理

一，控制环节。自动化系统中控制环节主要指的是输出采用，首先利用PLC系统扫描得到所需的数据信息，然后将其传输到系统的内部控制单元，并以此为基础进行下时段的系统控制。需要注意的是，在完成一次数据采样工作后，这一时段就不可再进行数据变更，也不会受到采样数据变化的影响。

二，数据扫描环节。PLC系统中的数据扫描主要针对的是上一时段的信息数据，在扫描范围内会同时进行上下和左右两个不同的计算顺序，并且在完成数据扫描后形成新的逻辑信息。

三，执行阶段。PLC系统的最后一个阶段是输出刷新，输出刷新阶段需要进行数据对结果的存储和输出，进而，实现由输出电路对整个设备的有效控制。

2矿山机电控制中自动化技术的应用优势

无论在哪种类型的矿山机电设备中，PLC技术的应用优势都是十分显著，具体包括扩展的便捷性、较强的实用性以及能够与多种系统结合应用等三个方面，正是由于PLC技术有如此显著的优势和应用价值，使得其在具体应用过程中能够满足多种工作需求，有效地实现矿山机电设备的控制。其中，拓展的便捷性是指只需要简单的编程语言或者逻辑图就可以对PLC控制器进行应用，不需要PLC控制器的编程人员具有较高的计算机专业知识。同时，PLC控制程序的开发、调试与安装也不需要较大的时間，不需要投入较多的时间成本。不仅如此，PLC控制器的程序能够进行在线修改，不需要进行装置拆卸。除此之外，PLC技术采用了屏蔽与稳压等方式，从而能够有效地防止内部电源。

3自动化技术在矿山机电控制中的应用

3.1提升系统运行的安全性

由上文可知，PLC技术是在现代计算机技术与机电控制技术的基础上，并且通过对系统各项数据的记录和计算来进行指令编制和执行，最终实现矿山机电系统运行效率提升。第一，信息收集与处理环节。PLC技术的应用能够实时收集系统运行数据，同时筛选出异常信息进行独立分析，在数据的支持上进行计算处理，提升了系统的智能化水平；第二，控制系统顺序。将矿山机电控制系统的各模板资料录入PLC系统内，确保PLC系统在应用时能够自动对各模板运行情况进行收集和分析，从而实现对矿山机电系统各部位运行状况的监控与调节；第三，模拟闭环控制。矿山机电系统的正常运行受到各因素的影响，例如电流、电压以及开关状态等方面，而PLC技术能够通过模拟闭环控制，尽快发现系统中存在的故障，从而保障矿山机电系统的稳定性与安全性。PLC技术能够通过控制系统开关来控制矿山机电系统信号的输入与输出，有效保障系统运行的安全性。

3.2实现井下风门自动启闭

在以往的矿山生产工作中，井下使用的风门通常需要人工进行开启和关闭，然而，由于风门内外较大的压力差，风门的开启需要操作人员借助工具或者用很大的力才可以实现，这就使风门的人工启闭十分困难，并且很容易导致风门损坏。而自动化技术的发展，为摆脱人工控制风门提供了捷径，在现代矿山中使用远红外传感器对进出风门的车辆进行检测，然后使用PLC技术实现对风门自动开启和关闭，可以有效克服人工操作存在的难题，同时还可以节省劳动力，提高控制的安全性。风门面积一般比较大，从而使得风门两侧压力差较大。针对风门内外压力差较大、难以开启的问题，在实际操作时，操作人员需要积极思考减小压力、降低开门阻力的办法，如在门上开一个小窗户，在开启风门之前，首先将小窗户打开，此时风门两侧的压力大幅度减小，就可以用很小的力开启风门。随着PLC技术在矿山设备控制中的应用推广，越来越多的企业采用PLC控制技术控制风门的开启与关闭，在为企业节省人力、物力的同时，也提高了风门的安全性。可以将风门打开。

3.3矿山提升机改造

继电器控制系统是传统矿山提升机的主要控制元件，当前已随着PLC系统的普及、应用而逐渐淘汰，由此可见，PLC系统编程控制的控制器和变频器在矿山提升机中有着十分显著的应用优势。根据PLC系统在矿山提升机中的应用情况来看，PLC技术在应用时，首先需要对矿山提升机进行改造，具体改造步骤如下：第一，将原有的操作台拆卸下来，然后将基于PLC系统的操作台替换上去。需要注意的是，原来的操作台拆下来不要直接扔掉，在后续的改造过程中还需要用到它；第二，其次需要安装能够转换新旧系统的转换电站，从而有效地保证原有系统能够在改造过程中保持正常运转；另外，由于矿山作业尤其需要重视安全和稳定，因此必须在矿山提升机改造完成之前对新系统进行调试与检测，同时安排专业技术人员进行新系统的安装，从而为系统运行的安全性提供有力保障。

3.4改造胶带机装置

胶带机装置是在自动化技术基础上实现的一体化机电液控制设备，在近几年的矿山井下生产中得到了较为广泛的应用。这种新型胶带机装置可以实现对传感器与输出轴的实时监控，并进一步实现对井下生产数据的实时监控。一般情况下，该设备工作时的正压力为0，此时系统油压会达到最大值，制动阀处于松闸状态，电液控制系统会根据收到的指令来自动减小油压，从而实现对设备的控制。在具体应用时，若遇到数值超出了正常设定的情况，PLC就会将供电电流减小，适当控制制动系统的油压，让胶带机逐渐减速；当PLC测得数据小于设备正常运行时的数据时，PLC会控制设备自动增大供电电流，打开闸瓦，保证胶带输送机正常运转。

结束语

较传统的继电器控制设备而言，自动化技术的应用不仅能够有效提升矿山生产流程的实效性，同时还能有效降低生产成本，提升企业的综合效益，其优越性是毋庸置疑的。而伴随着自动化技术的推广和普及，当前大多数矿山企业已经认识到自动化技术的应用价值，但是与机电控制息息相关的各项措施还需要进一步的完善与优化，需要企业根据井下的实际生产状况来对自动化控制进行调整，确保矿山井下生产效益。

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