矿山机电自动化控制技术应用研究

2019-01-16杨重阳杨其权刘娟

中国设备工程 2019年23期

杨重阳，杨其权，刘娟

（山东能源枣庄矿业（集团）有限责任公司，山东枣庄 277100）

矿产资源目前在我国的需求量逐渐增大，为了能够满足各个行业对矿产资源的需求，则在矿山开采的过程中，需要提高矿山开采效率，其中最有效的方法就是将先进的技术应用在其中。本文将重点研究矿山机电自动化控制技术的应用，进而达到促进整个矿山开采工作良好发展的目的。

1 矿山机电自动化控制技术概况

矿山机电自动化控制技术在实际应用的过程中，能够对矿山资源进行有效利用，加上我国对矿产资源的需求量逐渐增加，因此将矿山机电自动化控制技术应用在实际开采工作中，是矿山开采未来发展的必然趋势。而机电自动化控制技术的应用，需要在高效设备的基础上展开，因此，相关人员需要配备与机电自动化控制技术相匹配的运行设备。PLC 技术是机电自动化控制技术重要组成部分，其在实际应用的过程中，主要采用逻辑计算和数值计算的方式，对机电系统的运行数据进行分析，进而下达相应的动作指令，设备系统根据下达的指令完成相应的工作。PLC 技术使用中存在的影响因素较多，如外界频率、计算速度等，由于机电设备的不同，设备对应的加减速率也会存在一定的差异性，因此，PLC 需要根据设备实际运行情况，对控制系统进行调整。通常情况下，PLC 技术能够机电设备反应时间控制在0.5s 内，缩短数据转换工作需要的时间，进而提高设备的实际运行效率。

2 矿山机电自动化控制技术应用原则

矿山机电自动化控制技术在实际应用的过程中，要想保证最终的应用效果，需要根据以下原则进行。

第一，经济效益原则。矿山机电自动化控制技术能够帮助企业控制矿山开采中存在的安全风险，规避其中存在的市场风险、操作风险以信用风险等。同时实现企业经营中利益的最大化，在实际应用矿山机电自动化控制技术的过程中，可以降低企业的运行成本，控制运行风险，进而提高经济效益。

第二，安全生产原则。安全是采矿行业中的关键内容，无论在哪项工作中，都要保证工作开展的安全性，随着外界市场环境的不断变化，机电企业的实际发展也受到了一定的影响，甚至部分小型企业退出市场，因此，机电企业在实际发展的过程中，需要对自身的经营模式以及理念进行完善和创新，将先进理论应用在其中，为矿山机电自动化控制技术的应用数据支持。另外，矿山机电自动化控制技术能够对机电设备在实际运行中的风险进行有效控制，一旦设备超出正常的运行范围，系统就能够发出相应的预警信息，保证整个机电系统的安全运行。

第三，技术创新原则，目前我国机电技术在实际发展的过程中，最初是从管理方面发展而来，因此，在技术应用的过程中，可以对现有的项目技术进行有效识别，并对其进行分析和评估，确定该技术的正确使用方法，这种方式能够将技术的使用效率提到最高，保证机电系统中各个技术的实际应用效果。例如，联动控制技术的使用、超高速机电技术等，都是目前矿山机电自动化控制技术中的主要组成部分，在未来，该技术逐渐向着生态、节能的方向发展。

3 矿山机电自动化控制技术的应用

3.1 矿山机电自动化控制技术在风门中的应用

在矿山开采的过程中，需要进行井下生产，这就需要保证风门开关的合理性，这也是开采过程中需要注意的主要问题之一，风门在实际开关的过程中存在一定的安全隐患，因此必须对其进行合理控制。在传统矿山开采时，主要采用人工的方式开关风门，这种操作方式不仅会对工作人员的施工安全产生影响，还具一定的操作难度，正是由于操作的难度较高，因此施工人员非常容易出现工作失误的情况，影响施工安全。如果出现开关不规范的情况，对风门来说也会造成损坏，影响开采工作的正常运行。而将矿山机电自动化控制技术应用到其中，能够实现对风门的自动化控制，避免采用人工开关的方式，使风门能够通过控制系统发出的指令，进行自动开关工作。在控制系统建立的初始阶段，采用PLC 程序对风门进行控制，先打开风门和窗户，使内部的气流和气体保持平稳，这种方式能够避免出现内外气流压强差的情况，降低安全事故出现的概率。这一技术在实际应用的过程中，能够充分保护施工人员的工作安全，符合实际生产需求。通过以上分析能够看出，将矿山机电自动化控制技术应用到风机控制中，能够保证风机开关准确性，避免出现人工开关失误的情况出现，提升整个开采工作开展的安全性和有效性。

3.2 矿山机电自动化控制技术输送机中的应用

矿山机电自动化控制技术能够降低工作人员对井下工作的依赖性，针对其中实施难度较大的工作，可以通过自动控制的方式完成，既能够保证工作质量，还能够缩短工作完成的时间，提高矿山开采工作整体开展效率。矿山机电自动化控制技术在实施中需要大量设备进行配合，如液压泵站、制动系统以及电控系统等，其中制动系统能够增加制动阀与制动盘之间的摩擦力，进而产生一定的力矩，这种方式能够改变设备在实际运行中的制动力，通过这种方式对整个设备进行制动控制。

将这制动装置放置在输送机中，能够对传输机进行制动控制，在此过程中使用传感器，获取输送机的实际运行状态以及运行情况，利用PLC 技术实现输送机运行状态分析，这种方式能够进一步确定输送机在实际运行中是否存在问题。采用PLC 技术能够保证整个设备运行状态在正常安全的范围内，如果出现电流降低的情况，对设备发出相应的指令，使设备能够根据外界条件，调整自身的运行状态。在该种情况下，控制系统会直接发出控制信息，降低输送机的传输速度，当电流超出正常运行范围后，适当提升传输速度，保证二者之间的吻合性。这种方式能够使输送机始终处于正常运行的状态之中，避免出现传输机运行故障甚至是失控等情况，提升设备在运行中的安全性。由此可以看出，矿山机电自动化控制技术在输送机应用的过程中，能够减轻工作人员的工作量，根据实际情况对设备的运行状态进行调整，提高设备运行的稳定性。

3.3 矿山机电自动化控制技术在提升机中的应用

在传统施工中，提升机运行主要采用继电控制装置，随着我国的技术水平逐渐提升，自动化技术被应用在提升机控制中，目前主要采用可编程变频器和控制器，实现提升机的有效控制。提升机在实际运行的过程中，可以将自动化技术帮助提升机完成日常运行工作，这需要先将原有的操作平台进行拆卸处理，并将其安装到新的操作平台中，安装完成后，原来的操作平台需要进行集中保留，将其再次应用在其他地方。另外，针对传统的旧系统进行改造优化，在原系统基础上安装转换电站，这种方式能够保证在实际生产过程中，原操作系统能够正常运行。

3.4 矿山机电自动化控制技术在监督控制中的应用

将矿山机电自动化控制技术应用在监督监测平台建设中，能够对整个机电控制工作展开控制管理，在此过程中可以从两个方面对其进行管理，第一，监督管理平台的建立。在对机电进行自动化控制的过程中，需要重点研究机电设备的实际控制效率，针对现有的矿山机电资源进行整合控制，这种方式能够提高技术指标的完成质量，将技术的作用充分发挥出来。第二，远程监督监测，在此过程中可以使用GIS技术，这种方式能够改变传统的监督管理方式，实现矿山机电自动化控制技术的应用创新，进而对设备实现全方位的控制。在此过程中，人员的参与程度会大大降低，进而降低其中出现运行故障的概率，远程监控技术能够排除故障在实际运行中存在的安全隐患，使其逐渐向着智能化以及高效化的方向发展。

3.5 矿山机电自动化控制技术中故障处理中的应用

设备是矿山开采工作中的重要组成部分，因此必须保证其在实际运行中的稳定性和安全性，这就需要对设备的运行故障进行有效处理，保证设备的运行效率，进而维护整个矿山开采工作的高效开展。利用矿山机电自动化控制技术能够对设备的运行故障进行有效处理，在此过程中，建立智能化的设备检测系统，实时掌握设备的实际运行指标，并建立设备运行的标准指标，即使在恶劣的运行环境中，也能进行正常的设备运行数据采集工作，保证机电设备的实际安装运行质量。

设备在实际运行中，其运行质量会受到各种因素的影响，降低设备的实际运行质量，针对这一现象，在控制设备运行影响因素的过程中，需要制作单位、使用单位以及监督管理单位共同合作，对设备进行统一管理。