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    煤礦立井提升機電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用研究

    2020-07-31 14:37:15蔣士令
    中國電氣工程學(xué)報 2020年3期
    關(guān)鍵詞:煤礦機電控制系統(tǒng)電氣自動化

    蔣士令

    摘要:在煤礦以及有色金屬礦中,礦井提升機是主要的運輸裝置。礦井提升系統(tǒng)紛繁復(fù)雜,其中所涉及的環(huán)節(jié)較多,對各工序的控制也不同,系統(tǒng)的慣性較大,工作狀況多樣化等。在礦井提升系統(tǒng)中雖然有安全措施,但因為作業(yè)環(huán)境的惡劣,一些機械零件或元器件的功能會大大下降,由于系統(tǒng)的非自動化功能,大多數(shù)情況都是由人工進行操作,人工操作所帶來的誤差等都會給監(jiān)測和控制帶來一定的影響,使安全性能有所下降,所以提升系統(tǒng)在運行中所出現(xiàn)的故障仍然存在。由于一些部件功能的缺失,對提升及系統(tǒng)的運行難以掌握,沒有按照既定的線路來運行,所以出現(xiàn)故障的情況也會時刻存在,嚴(yán)重時可能會給工作人員的生命安全帶來威脅,從而影響煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益。

    關(guān)鍵詞:煤礦機電;電氣自動化;控制系統(tǒng)

    提升機能否平穩(wěn)、安全、準(zhǔn)確的發(fā)起制動,很大一部分是由提升機的電氣控制系統(tǒng)所決定的,電氣控制系統(tǒng)可以有效的控制機械的運行速度,減少機械之間的磨損程度,降低機械的維修率,最終提高機械的使用壽命。固對于提升機電氣控制系統(tǒng)的研究一直是重要的課題,隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展,對提升機各方面的能力也有了較高的要求,同時對于電氣傳動的方式也有了新的要求。對提升機的要求是:有較好的提升能力,有較高的使用性能;對電氣傳動系統(tǒng)的要求是:能夠快速的進行正轉(zhuǎn)運動和反轉(zhuǎn)運動,能夠進行準(zhǔn)確的制動,有較高的性能等等。

    一、煤礦電氣自動化控制設(shè)備可靠性的意義

    (一)運行穩(wěn)定

    在生產(chǎn)設(shè)備控制系統(tǒng)的整體構(gòu)成中,電氣自動化控制設(shè)備屬于核心環(huán)節(jié),提升電氣自動化控制設(shè)備的可靠性,有助于提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定。例如在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中,某臺控制設(shè)備存在故障問題,往往會影響到其他機械設(shè)備,影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。如果使用電氣自動化控制設(shè)備,在系統(tǒng)存在故障的情況下,操作者可以實時發(fā)出糾錯信息,迅速隔離出錯設(shè)備,控制與保護其他生產(chǎn)核心設(shè)備。

    (二)提高效率

    當(dāng)前時期,企業(yè)要想不斷提升效益,就務(wù)必堅持高產(chǎn)出和低投入的原則,以確保企業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量,而提高電氣自動化控制設(shè)備的可靠性是實現(xiàn)這個目標(biāo)的前提條件和設(shè)備基礎(chǔ)。

    (三)降低成本

    如果電氣自動化控制設(shè)備故障率較高,就會加大維修支出,降低產(chǎn)品生產(chǎn)的合格率,進而增加了生產(chǎn)成本。提高電氣自動化控制設(shè)備可靠性,將顯著減小成本支出。

    二、煤礦豎井提升系統(tǒng)當(dāng)前現(xiàn)狀分析

    兩者之間的互助配合,共同來完成提升工作,此過程的提升相對復(fù)雜,且提升過程中存在著一些不足,最主要的問題體現(xiàn)在控制的精度不夠準(zhǔn)確,在對精度的控制上,實際設(shè)定的位置與停車的位置存在著較大的誤差,而如果采取中途停車,也表現(xiàn)為停車有誤;而另外的一個問題是,提升過程中的自動化程度低,一般都是人工進行操作,安全性不能得到保障。此豎井提升機在加速和減速階段過于明顯,而在這兩個階段接觸器的頻繁工作,所發(fā)出的噪音增加,從而影響接觸器的壽命,提高了其發(fā)生故障的概率,由于這種豎井提升機都是由人工進行操作的,而并非是自動化,在接觸器發(fā)生故障的同時,會給人身的生命安全造成一定的威脅。另外一個不足的地方是,提升機所使用的是電阻能耗控制模式,此模式的能源消耗相對較高,在提升機進行提升和減速的過程中,整體的能量消耗太高,對于企業(yè)而言,能耗較高會直接影響企業(yè)的經(jīng)濟效益,而對于國家號召的節(jié)能減排而言,能源消耗大勢必會排量高,則與國家的節(jié)能減排背道而馳。

    三、電氣自動化控制在提升機上的應(yīng)用分析

    隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展,電氣自動化控制技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到各個領(lǐng)域中。在礦井提升機中電氣自動化控制技術(shù)已經(jīng)逐步滲透,現(xiàn)階段國外的電氣自動化控制技術(shù)已經(jīng)相對成熟,我們國家在此技術(shù)上也有了很好的應(yīng)用,以下從三個方面對電氣自動化控制技術(shù)在提升機上的應(yīng)用作了簡要的闡述。

    (一)提升工藝過程電氣自動化控制

    在交流變頻裝置的設(shè)備中,電氣自動化控制技術(shù)都應(yīng)用在提升工藝方面。在自動化控制系統(tǒng)中,由于該系統(tǒng)的靈活性強,運算的速度快,同時也具備診斷的性能,這是以往傳統(tǒng)的控制模式所不能實現(xiàn)的。對交流變頻裝置,應(yīng)用電氣自動化控制系統(tǒng)可以取得良好的控制效果,它們把控制、監(jiān)視、基準(zhǔn)值預(yù)測以及模擬控制等組合在公共的計算機控制總線上,組成靜止變流器的傳動控制,計算機實現(xiàn)速度及多個變量的調(diào)節(jié)。

    (二)提升行程控制

    對于提升機的控制,其實是對位置的控制,要能夠保證在準(zhǔn)確的位置停車,對準(zhǔn)確度的要求非常高。在采用電氣自動化控制以后,可通過采集各種傳感信號進行處理,計算出罐籠準(zhǔn)確的位置而施以控制和保護。在罐籠提升時可實現(xiàn)無爬行提升,大大提高了提升能力。

    (三)安全回路

    安全回路,顧名思義,指的是在設(shè)備電氣出現(xiàn)故障時能夠自動進入保護的狀態(tài),最大限度的保證設(shè)備和人員的安全,安全回路可以根據(jù)故障產(chǎn)生的不同因素,采取不同的處理方式,它具有監(jiān)視的作用,無論是設(shè)備還是電氣的故障都能進行準(zhǔn)確的安全制動。

    四、經(jīng)濟效益

    相比較改造前的系統(tǒng),改造后設(shè)備的運轉(zhuǎn)中所消耗的電量降低了,用電的成本相對減少了,經(jīng)過進一步的詳細計算可以得出,改造后的系統(tǒng)用電成本節(jié)約了有3萬左右,與此同時,系統(tǒng)設(shè)備的運行更加穩(wěn)定,故障的發(fā)生概率也有了大幅的降低,減少了維修設(shè)備的工作,節(jié)約了人力成本、時間成本等,保障了礦井生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。

    五、結(jié)語

    礦井使用的控制裝置多為機電裝置或接觸器,其系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差,運行故障較多,用電過多,從而對導(dǎo)致礦井的經(jīng)濟成本增加,而且還會影響礦井的正常生產(chǎn)。應(yīng)用煤礦機電一體化技術(shù)可以有效避免故障率多等問題,保障了作業(yè)人員的安全,降低累設(shè)備的維護費用,提高了設(shè)備運行的效率,有效的保障了礦井的安全性和高效性。

    參考文獻

    [1]李春善.煤礦提升機自動控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及改進[J].科技風(fēng),2009(06).

    [2]李偉.礦井提升機控制系統(tǒng)設(shè)計[D].太原理工大學(xué),2010.

    [3]李雙晶.靈新礦礦井提升電控系統(tǒng)改造[D].西安科技大學(xué),2018.

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