自動(dòng)化技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用研究

田文慶 賀躍勇

摘 要：為加快礦山企業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，應(yīng)提高自動(dòng)化技術(shù)在礦山機(jī)電控制中的應(yīng)用與研究，從而為礦山資源開(kāi)采提供高品質(zhì)的設(shè)施。由此，應(yīng)不斷優(yōu)化礦山開(kāi)采的設(shè)施，并逐步提升自動(dòng)化控制的應(yīng)用范圍，以便其在礦山行業(yè)能夠大范圍的推廣并得到認(rèn)可。本研究將自動(dòng)化技術(shù)的基本理論作為基礎(chǔ)，重點(diǎn)分析其對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備控制的重要作用，并對(duì)其在礦山機(jī)電設(shè)備控制中的具體應(yīng)用進(jìn)行深入的研究。

關(guān)鍵詞：機(jī)電控制;自動(dòng)化技術(shù);PLC技術(shù)

由于人們生產(chǎn)與生活的需要，礦產(chǎn)資源的需求數(shù)量呈現(xiàn)逐年上漲的趨勢(shì)，因此，必須加強(qiáng)對(duì)于礦產(chǎn)資源的開(kāi)采及應(yīng)用。要提高礦產(chǎn)資源的開(kāi)采效率，需要依靠高效率的開(kāi)采設(shè)施，而傳統(tǒng)的礦山資源開(kāi)采設(shè)施大多存在效率低、成本高、能源消耗不成正比等特點(diǎn)，既不符合現(xiàn)代化資源開(kāi)采的標(biāo)準(zhǔn)，也不符合礦山機(jī)電控制的技術(shù)要求。伴隨自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，礦山機(jī)電控制的相關(guān)技術(shù)也在持續(xù)進(jìn)步，越來(lái)越多的自動(dòng)化控制設(shè)施在礦產(chǎn)資源開(kāi)采中得到廣泛應(yīng)用，這不僅能夠有效提升礦產(chǎn)開(kāi)采的效率，更大大提高了礦產(chǎn)開(kāi)采的水平。

1 PLC技術(shù)概述

PLC技術(shù)，是一種可以通過(guò)編輯進(jìn)行邏輯控制的自動(dòng)化技術(shù)，同時(shí)也是專門針對(duì)工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)，是最為常用的自動(dòng)化控制技術(shù)。在實(shí)際操作時(shí)，按照數(shù)字運(yùn)算的方法對(duì)編輯存儲(chǔ)器進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)順序運(yùn)算、算數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算等相關(guān)存儲(chǔ)操作，并實(shí)現(xiàn)其對(duì)數(shù)字式數(shù)據(jù)及模擬式數(shù)據(jù)的輸入與輸出。PLC技術(shù)的主要特征是操作簡(jiǎn)便，且具有較高穩(wěn)定性及可靠性。PLC的組件包括：編程器、存儲(chǔ)器、中央處理器、電源、輸入與輸出接口與擴(kuò)展接口，其主要通過(guò)數(shù)據(jù)與電源、地址的連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換功能，并以此完成對(duì)于設(shè)備的操作與控制。PLC不僅具有強(qiáng)大的技術(shù)功能，在機(jī)電控制中的應(yīng)用性也很強(qiáng)，各單元組件及模塊的靈活應(yīng)用與自由組合，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制區(qū)別化、系統(tǒng)化的要求。

2 PLC技術(shù)應(yīng)用方向

2.1 在下運(yùn)膠帶機(jī)中的應(yīng)用

采用PLC技術(shù)的下運(yùn)膠帶機(jī)，真正實(shí)現(xiàn)了將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到礦山機(jī)電控制，這項(xiàng)應(yīng)用不僅能有效減少對(duì)于人工操作的過(guò)度依賴，也能夠?qū)崿F(xiàn)許多人工操作無(wú)法完成的工作，機(jī)電一體化的應(yīng)用，能夠有效提升礦產(chǎn)資源開(kāi)采的效率。機(jī)電一體化應(yīng)用，KZP能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于機(jī)電設(shè)施整個(gè)操作系統(tǒng)的監(jiān)控，并通過(guò)數(shù)據(jù)的形式對(duì)機(jī)電設(shè)施的應(yīng)用結(jié)果進(jìn)行反饋，便于實(shí)現(xiàn)其對(duì)整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與控制，并按照設(shè)定值控制相關(guān)指令。例如，通過(guò)PLC技術(shù)對(duì)下運(yùn)膠帶機(jī)中的應(yīng)用進(jìn)行檢測(cè)，一旦檢測(cè)到的數(shù)值符合系統(tǒng)范圍值要求，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)運(yùn)行電流降低的操作，發(fā)出膠帶減速指令，調(diào)整系統(tǒng)油壓;一旦檢測(cè)到數(shù)值不符合系統(tǒng)范圍值，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)運(yùn)行電流升高的操作，開(kāi)啟油壓控制閘，保證膠帶運(yùn)送裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2 在風(fēng)門中的應(yīng)用

由“PLC技術(shù)”的概念可知，PLC技術(shù)是為實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化控制應(yīng)用的需求，專門針對(duì)工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)的一種電子操作技術(shù)，可以通過(guò)數(shù)字運(yùn)算實(shí)現(xiàn)各種操作指令，完成對(duì)于機(jī)電設(shè)施的控制，從而達(dá)到操作簡(jiǎn)便、穩(wěn)定性強(qiáng)的基本要求。PLC技術(shù)在風(fēng)門中的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)礦井風(fēng)門的自動(dòng)開(kāi)閉功能。傳統(tǒng)機(jī)電控制條件下，礦井風(fēng)門的相關(guān)操作主要依靠人工進(jìn)行控制，不僅操作起來(lái)難度較大，還存在一定的安全隱患，人工操作的失誤，還有可能對(duì)風(fēng)門造成損壞。PLC技術(shù)應(yīng)用到礦井下風(fēng)門機(jī)電控制設(shè)施，能夠達(dá)到風(fēng)門自動(dòng)控制開(kāi)閉的要求，有效避免傳統(tǒng)機(jī)電控制操作的不足，減少人工操作的風(fēng)險(xiǎn)，降低人工操作的成本投入。目前，許多礦產(chǎn)資源開(kāi)采企業(yè)將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到礦井風(fēng)門控制中，為企業(yè)的安全生產(chǎn)提供技術(shù)支持及保障。

2.3 在螺桿空壓機(jī)中的應(yīng)用

在礦山機(jī)電應(yīng)用過(guò)程中，螺桿式空壓機(jī)與傳統(tǒng)空壓機(jī)功能進(jìn)行比較，機(jī)電控制顯現(xiàn)出較強(qiáng)的實(shí)用性與較高的穩(wěn)定性，使其在空壓機(jī)應(yīng)用中逐漸獲得廣泛的推廣。螺桿式空壓機(jī)在設(shè)備運(yùn)行時(shí)的四個(gè)基本步驟，分別是：吸機(jī)油、吸氣、壓縮和排氣、密封并運(yùn)輸。其運(yùn)行的主要原理是：通過(guò)螺桿在空壓機(jī)內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)殼體齒溝與螺桿的嚙合，使機(jī)油與空氣由吸氣口進(jìn)入機(jī)體內(nèi)部，隨著嚙合面與溝體的持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿式空壓機(jī)在內(nèi)部完成機(jī)油與空氣的密封并運(yùn)輸至排氣口，隨著齒溝嚙合面的逐漸減少，機(jī)油與空氣會(huì)受到壓縮，直至齒溝嚙合面到達(dá)排氣口，從而實(shí)現(xiàn)將壓縮后的空氣與機(jī)油排放至螺桿式空壓機(jī)外部。螺桿式空壓機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)于排氣量的有效控制，主要應(yīng)控制好螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率，因此，應(yīng)當(dāng)在空壓機(jī)內(nèi)部安裝變頻控制裝置。而一旦出現(xiàn)排氣量超標(biāo)的情況，空壓機(jī)可以通過(guò)控制變頻控制裝置調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率，將空壓機(jī)的排氣量控制在合理的范圍值以內(nèi)，這樣不僅可以保證排氣壓力的持續(xù)穩(wěn)定，還可以避免不必要的能源浪費(fèi)。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的提高，自動(dòng)化技術(shù)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域均獲得廣泛的應(yīng)用與推廣，加上自動(dòng)化技術(shù)操作簡(jiǎn)便、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，能夠應(yīng)用到礦山開(kāi)采這樣較為復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境中。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到風(fēng)門、螺桿空壓機(jī)、下運(yùn)膠帶機(jī)等礦山機(jī)電控制中，不僅得到了有效的控制作用，還為企業(yè)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)收益。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用有助于提高礦產(chǎn)資源開(kāi)采的效率，加快礦山企業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。

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作者簡(jiǎn)介：田文慶，本科，工程師，研究方向：礦山機(jī)械;賀躍勇，本科，工程師，研究方向：采礦工程。