自動化技術在礦山機電控制中的應用

高坤

（義煤集團新安縣郁山煤業(yè)有限公司，河南 新安 471800）

隨著科學技術的發(fā)展，礦山機電設備不斷更新，自動化控制設備被應用到礦山開采中，提高了開采工作效率和開采水平。自動化技術中的PLC技術已經(jīng)逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的礦山機電設備，但是PLC技術在礦山機電控制中的應用也存在一些不足之處，需要對PLC技術進行進一步的優(yōu)化改善。

一、PLC技術的概述

（一）PLC的基本組成部分

PLC的基礎組成主要包括CPU、電源、存儲器、接口以及相關的外部設備編程器。對外，通過接口實現(xiàn)了外部設備和PLC本身的輸入和輸出；對內，通過各種總線實現(xiàn)了內部各部分的連接。根據(jù)結構的不同，PLC又可以劃分為固定式PLC和模塊式PLC兩種，前者將CPU和電源等部分組成了一個整體，無法進行分開拆卸，而后者是將所有的模塊進行了組裝連接，可以按照一定的規(guī)則對其進行拆卸和重新配置[1]。

（二）PLC的優(yōu)點

作為一種利用數(shù)字運算來達到控制目的的自動控制系統(tǒng)，PLC可以利用存儲在存儲器當中各種可以編程的操作指令，包括運算指令、控制指令等，對連接到PLC接口上的機械設備進行控制。其主要優(yōu)點如下：①抗干擾能力強，可以抵抗各種內外界因素的干擾，不易發(fā)生損壞，維護費用較低。②本身可以重新組合，系統(tǒng)在應用過程中較為靈活、方便。③編程所需的語言簡單，而且可以根據(jù)不同的需求對程序進行及時的修改。

二、自動化技術應用的必要性

隨著對礦產(chǎn)資源需求量的增加，對礦山開采所使用的機械設備也提出了更高的要求，只有高效的礦山開采設備才能提高礦采資源開采的效率和質量。因此需要對礦山工業(yè)技術系統(tǒng)進行優(yōu)化升級，這樣才能滿足對礦山開采設備數(shù)量和性能的需求。對礦山開采機電控制來說，機電控制的自動化能提高礦山的采出量，更重要的是能提升整個礦山開采效率。這是因為自動化在機電控制中的應用可以優(yōu)化原本的操作，使得整個操作流程更加便捷和簡單，只需要少量的人力便能實現(xiàn)整個操作控制體系的有效運轉，降低人力成本，減少其他成本的輸出[2]。此外，自動化在操作控制體系中的應用也可以提高其安全性能，這是因為固定的工作體系減少了人工的參與，也降低了操作失誤的發(fā)生概率，即使發(fā)生失誤，也能有效避免人員傷害，提高整個工作系統(tǒng)的安全性。

三、自動化技術在礦山機電控制中的實際應用

（一）自動化技術在礦山井下風門中的應用

在傳統(tǒng)的礦山機電控制工作中，工作人員一般采取手動方式對礦山井下風門進行開啟和閉合操作，井下風門的內外兩側壓力差較大，增加了操作難度，如果操作不慎，還會造成井下風門的損毀。將自動化技術應用于礦山井下風門中，將人工手動操作轉變?yōu)闄C器自動操作，可以有效克服手動操作存在的諸多阻礙，提高礦山井下風門控制的安全性與可靠性。象工作人員可以將自動化技術與紅外線傳感器相結合，對進出礦山井下風門的車輛、人員進行檢測，利用自動化系統(tǒng)控制風門的開啟和閉合。為了降低礦山井下風門內外兩側的壓力差，可以將自動化技術應用其中。首先在風門上設置一扇小窗，然后將風門開關程序與自動化系統(tǒng)相連，工作人員想要開啟井下風門時，可以先將小窗打開，降低風門內外兩側的壓力，再利用自動化系統(tǒng)代替人工操作，如此便可以用較小的力打開風門，不僅降低了力量輸出，還能避免井下風門出現(xiàn)損壞。象基于自動化技術研發(fā)出來的氣缸傳動設置，該設置利用氣缸傳動時產(chǎn)生的動力帶動風門，能夠有效節(jié)約人力與物力，提高風門開啟與閉合操作的安全性。

（二）PLC在空氣壓縮機群微機監(jiān)控系統(tǒng)的應用

將自動化技術應用到空氣壓縮機群微機監(jiān)控系統(tǒng)，有效的提高了空氣壓縮機群微機監(jiān)控系統(tǒng)的準確性，提高了其抗干擾能力，確保了空氣壓縮機安全穩(wěn)定的運行。通過自動化技術在空氣壓縮機群組微機控制系統(tǒng)中的應用，可以借助溫度、壓力變送器以及斷水裝置對礦山的現(xiàn)場進行相關信息的采集，并通過自動化對采集到的信息進行處理，實時的顯示設備的工作狀態(tài)和相關參數(shù)，幫助相關工作人員更清晰的了解設備運行情況，確保了空氣壓縮機的安全穩(wěn)定運行。

（三）自動化技術在下運膠帶機中的應用

將自動化技術投入到礦山機電控制體系之后，減少了過去對人工操作的依賴，也完成了許多過去不可能完成的任務，并提高了工作的效率，這主要歸功于機電一體化的實現(xiàn)。在機電一體化之下，由于KZP系列盤式可控制裝置的應用能對整個設備系統(tǒng)進行有效監(jiān)控，并將設備應用中的結果通過數(shù)據(jù)形式展示，這樣就能對整個工作體系進行必要的檢測和監(jiān)控，根據(jù)設定值來發(fā)出相應的指令。比如：將PLC技術應用于計局檢測中時，當檢測到相關數(shù)值在合適范圍值以內時，就會發(fā)出使電流降低的指令，帶動系統(tǒng)油壓，使膠帶減速；而如果超出了合適范圍值，就會發(fā)出相反的指令，使電流增加，開放閘瓦，確保膠帶運送機的正常運行。

（四）自動化技術在螺桿空壓機中的應用

現(xiàn)階段在礦山機電控制中，由于傳統(tǒng)的空壓機性能較差，而螺桿式空壓機具有可靠性高、實用性強等優(yōu)點，逐漸取代了傳統(tǒng)的空壓機，并得到了廣泛的應用和推廣。在螺桿式空壓機運行過程中，主要包括吸氣和吸機油、密封并運輸、壓縮和排氣四個環(huán)節(jié)。工作原理是：當螺桿在內部轉動時，螺桿和殼體齒溝相互嚙合，這樣就能從進氣口吸入空氣和機油。當齒溝嚙合面不停地轉動時，螺桿式空壓機便會將吸入的空氣和機油密封并運輸，送到排氣口之后，由于齒溝嚙合面變小，機油和空氣便被壓縮，而當齒溝嚙合面轉動到排氣口時，就會將壓縮的機油和空氣排出螺桿式空壓機之外。

結束語

目前中國煤礦實現(xiàn)自動化過程中依舊有多種多樣的問題需要有效解決，有關人員也應重視這些方面，更加深入探究煤礦自動化技術應用過程中可能發(fā)生的問題，采取有效方式促進煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)整體自動化的實現(xiàn)，將煤礦的生產(chǎn)效率、安全性加以極大提升，進而促進中國經(jīng)濟良好發(fā)展。