自动化技术在矿山机电控制中的应用

尹燕彬 牛进 张伟

山东省新泰市新汶办事处良庄矿业公司 山东新泰 271219

随着社会现代化的发展，矿产资源的需求量不断提升。在传统的机电设备中存在效率低，能耗高，成本高等问题，难以满足矿产资源巨大的需求量，目前我国专注于实现矿山机电设备自动化，提高生产效率。从科技水平上推动了矿山设备的更新换代，为矿产资源的开发提供更加安全有效的方法。下面讲自动化技术在矿山机电控制中的应用。

1 PLC技术概述

PLC技术，是一种可以通过编辑进行逻辑控制的自动化技术，同时也是专门针对工业环境而设计，是最为常用的自动化控制技术。在实际操作时，按照数字运算的方法对编辑存储器进行控制，实现顺序运算、算数运算、逻辑运算等相关存储操作，并实现其对数字式数据及模拟式数据的输入与输出[1]。PLC技术的主要特征是操作简便，且具有较高稳定性及可靠性。PLC的组件包括:编程器、存储器、中央处理器、电源、输入与输出接口与扩展接口，其主要通过数据与电源、地址的连接实现数据的交换功能，并以此完成对于设备的操作与控制。PLC不仅具有强大的技术功能，在机电控制中的应用性也很强，各单元组件及模块的灵活应用与自由组合，可以实现工业控制区别化、系统化的要求。

2 矿山机电控制自动化的优势

2.1 提高矿山机电控制的时效性

在传统的矿山开采中，机电设备存在效率低，成本高等缺点，由于是人为操作，很容易出现操作失误引发的安全事故，根据每年的新闻报道，矿产开采安全事故多发。自动化技术可以脱离人为操作自行运转，由自动化程序控制进行工作，可以有效避免操作失误，大大提升开采效率。同时，自动化技术有着明确的编程程序，控制简单易懂，利用自动化程序可以对各种工控模块进行重设，完成一些人为操作难以完成的任务[2]。减少繁琐的人为操作程序，启动提前设置好的程序即可控制设备进行工作，提高矿山机电控制的时效性。

2.2 提高矿山机电控制的工作效率

近年来我国的工业经济迅速发展，各种生产企业对矿产资源的需求量日益扩大，对矿产资源的质量要求也越来越高。若机电设备不进行优化，其生产效率就得不到提升，无法满足矿产资源巨大的需求量。自动化技术下的机电控制可以优化工作程序，减轻工作人员的负担，解放劳动力，同时提高矿产开采的安全性和效率。在机电控制设备中安装了PLC装置，可以大大减少外界环境因素对机电设备的影响。

3 自动化技术在矿山机电控制中的实际应用

3.1 自动化技术在矿山井下风门中的应用

传统的机电控制中需要工作人员手动操作，进行风门的开启和关闭工作，由于风门两侧压力差很大，操作难度很大，若操作不慎会导致风门损坏，影响开采工作的进程。将自动化技术应用到机电控制中，转变为机器自动操作的模式，可以有效降低人为操作失误，使矿山开采更加安全和高效。自动化技术下的机电控制可以做到车辆检测和人员检测等日常工作。另外，自动化技术可以有效降低风门两侧的压力差，降低人力输出，减少风门损坏等情况的发生。

3.2 在螺杆空压机中的应用

在矿山机电应用过程中，螺杆式空压机与传统空压机功能进行比较，机电控制显现出较强的实用性与较高的稳定性，使其在空压机应用中逐渐获得广泛的推广[3]。螺杆式空压机在设备运行时的四个基本步骤，分别是:吸机油、吸气、压缩和排气、密封并运输。其运行的主要原理是:通过螺杆在空压机内部的旋转，带动壳体齿沟与螺杆的啮合，使机油与空气由吸气口进入机体内部，随着啮合面与沟体的持续转动，螺杆式空压机在内部完成机油与空气的密封并运输至排气口，随着齿沟啮合面的逐渐减少，机油与空气会受到压缩，直至齿沟啮合面到达排气口，从而实现将压缩后的空气与机油排放至螺杆式空压机外部。螺杆式空压机在运行过程中，要想实现对于排气量的有效控制，主要应控制好螺杆转动的频率，因此，应当在空压机内部安装变频控制装置。而一旦出现排气量超标的情况，空压机可以通过控制变频控制装置调整转动的频率，将空压机的排气量控制在合理的范围值以内，这样不仅可以保证排气压力的持续稳定，还可以避免不必要的能源浪费。

3.3 在下运胶带机中的应用

采用PLC技术的下运胶带机，真正实现了将自动化技术应用到矿山机电控制，这项应用不仅能有效减少对于人工操作的过度依赖，也能够实现许多人工操作无法完成的工作，机电一体化的应用，能够有效提升矿产资源开采的效率。机电一体化应用，KZP能够实现对于机电设施整个操作系统的监控，并通过数据的形式对机电设施的应用结果进行反馈，便于实现其对整个应用系统的监测与控制，并按照设定值控制相关指令[4]。例如，通过PLC技术对下运胶带机中的应用进行检测，一旦检测到的数值符合系统范围值要求，系统会自动运行电流降低的操作，发出胶带减速指令，调整系统油压;一旦检测到数值不符合系统范围值，系统会自动运行电流升高的操作，开启油压控制闸，保证胶带运送装置的正常运转。

4 结语

随着科学技术的提高，自动化技术在社会经济发展的各个领域均获得广泛的应用与推广，加上自动化技术操作简便、稳定性强等优势，能够应用到矿山开采这样较为复杂的作业环境中。将自动化技术应用到风门、螺杆空压机、下运胶带机等矿山机电控制中，不仅得到了有效的控制作用，还为企业带来了可观的经济收益。自动化技术的应用有助于提高矿产资源开采的效率，加快矿山企业的发展进程。