机电一体化技术对采煤设备的促进作用

2019-12-02李泽圆

电子技术与软件工程 2019年13期

文/李泽圆

随着我国迅速发展，我国对于能源的客观需求正变得日益紧迫，煤炭开发和应用的多样化改变了煤炭的总供应，并增加了对采煤设备的需求。因此，通过研究煤矿开采设施的一体化技术，将采煤机电设备用于煤矿开采，极大地提高了当前采煤的效率。

1 机电一体化技术对采煤设备的促进作用研究

机电一体机作用于主井和主井之间。主井的作用主要是用于采煤运输，设备的功率需能满足采煤运输的前提。副井主要作用是负责工作人员的升降，要求副井必须要有稳定的安全性。在使用缠绕式一体机的过程中，因使用频率很高，相比之下摩擦式一体机更适合工作频率较大的采煤。单绳缠绕式一体机价格相对较低，同时设备内部结构较为简单，易于上手，在采煤中是常用的设备之一。

随着自动化科技的不断发展，我国的采煤研究以及一体机的选择越来越被重视。国家逐渐对矿山企业进行整治，因此，如何一体机电一体机的控制系统，如何恰当的选择机电一体机，是当前矿山企业工作的重点。传统的机电一体机控制系统主要是由继电器为主要的控制元件，该系统在运行的过程中，由于其智能化和高效化的均达不到当前机电一体机所需的要求，所以在科技发展的今天，已经被护肩淘汰，新型的机电一体机取代了传统的机电一体机，成为了当前在矿山企业中主要应用的设备。新型的机电一体机由于其高效控制和环保方面都有了进一步的提升，因此在矿山企业中被广泛选择和应用。

1.1 主控系统

主控系统是控制系统的中心也是枢纽。它的运作原理是以PLC为核心控制机器，通过上位机反映事实数据，建立采集系统的数据库，通过主控系统的判断和分析实现对机器的整体控制效果。建立采集系统的数据库包括采集不同的信号，例如速度信号、制动信号等。在系统运行的过程中，通过对一体机发出不同的信号实现系统的不同功能。若系统在运行过程中出现故障，通过信号控制可以使系统自行判断故障等级，同时发出相应警报，以便及时处理。

1.2 行程控制系统

行程控制系统是与主控制系统相关联的系统之一。它根据一体机的运行过程制定合理的速度路程，通过旋转编码器对机器的运行速度进行实施的反馈，并通过速度路程中的路线信号完成对一体机的控制，保证其速度的前提下同时能够保证其安全性。行程控制系统在运行过程中，改变容器的位置可以改变一体机的深度，同时通过对深度指示器的确认可以提升容器，通过速度路线可以实时了解采煤的深度，不同的深度对应不同的速度路线，同时可以设定一体机的最大运行速度。

1.3 驱动系统

驱动系统是以变频器为核心工作的系统，一体机通过将电网与主机关联，在主控系统的命令下进行工作，通过改变一体机输入端的频率，完成不同的速度变化，通过变化来相应调节机器的运行速度。驱动系统在工作的过程中，需要实时监测电压、电流和机器当前的状态，将信息实施监测和传输同时完成驱动系统的效果。

1.4 制动系统

制动系统由液压站与盘式制动器两部分组成。在制动系统运行过程中，液压站与盘式制动器都十分重要，其安全性和稳定性关系着机电一体机的工作效率，同时也关系着工作人员的生命安全。机电一体机在出现减速停车或故障，应当首先发出紧急信号，利用液压站的制动可以紧急停止一体机的运行，使一体机可以迅速停车，既保证了采煤的安全，同时也保证了采煤工作人员的安全。

1.5 信号系统

信号系统是机电一体机的核心系统之一。它的作用是通过控制台和井底信号操车控制台进行实施的接收和发出信号。信号控制中心通过总线与计算机相连接，将接收的数据和信号通过计算机反映出来。工作人员与机器在工作的过程中，同时向操作台发出信号，由操作人员接收信号并将实际工作的内容通过信号的形式发出，系统接收到信号后传递给井口信号操控台，由井口司机根据信号发出影响的信号，当井上和井下的信号一致时，该信号为有效，可以正常工作。

1.6 监控系统

监控系统是设备中的主要系统之一。通过监控系统的机器可以实时反映工作现场的运行状况。监控系统通过采集到的数据通过电缆实时传输都监控系统的界面中，显示的内容包括当前的运行状态、运行速度、是否出现故障等。在大型采煤的工作过程中，系统安全和稳定是保证控制系统有序工作的前提。当控制系统发生一般故障时，能保证一体机可以在“全载半速”下运行。