機電自動化技術在煤炭設備中的應用

張秀峰

摘 要：煤礦安全問題不僅與生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益息息相關，而且煤礦設備的正常運行直接影響了煤炭設備使用者的人身安全。本文根據(jù)煤炭自動化技術應用特點，對機電自動化技術在煤炭設備中的應用進行了分析。

關鍵詞：機電自動化技術 煤炭設備 應用

在煤炭設備運行過程中，機電自動化技術可以在脫離人工的情況下進行信息監(jiān)測傳輸、自動檢測、設備控制等過程。

機電自動化技術在發(fā)展過程中將自動控制技術、計算機技術、信息技術、機械技術、網(wǎng)絡技術等進行了有機的結合，同時隨著傳感技術、微處理技術的發(fā)展，機電自動化技術已成為煤炭設備應用的重要內(nèi)容。

1 機電自動化技術應用特點

機電自動化技術主要有機電一體化、控制智能化、結構標準化等幾個特點。其中機電一體化是指在煤炭設備運行過程中機電自動化技術需要利用傳感器、傳送系統(tǒng)、微機、執(zhí)行機構等進行統(tǒng)一整合，摒除以往煤炭設備中的不規(guī)范環(huán)節(jié)，利用高科技數(shù)字化技術對煤炭設備運行過程進行全面優(yōu)化管理;而控制智能化則是在整體煤炭開采過充，可利用多種機電自動化控制技術在以往設置參數(shù)的基礎上實現(xiàn)煤炭設備功能的集中優(yōu)化，并最大程度的提升數(shù)據(jù)傳輸處理效率;結構標準化主要是指 PLC 技術、DCS 技術等相關技術的有效整合可最大程度的提高數(shù)據(jù)處理終端的處理效率，利用數(shù)字控制、動力負載控制、馬達等形式對于煤炭設備結構進行進一步細化處理，提高煤炭設備運行精密度，促使整體煤炭開采過程高效、穩(wěn)定進行。

2 煤炭設備機電自動化技術應用

2.1 煤礦監(jiān)控設備及 DCS 技術應用

DCS 技術在煤炭設備中大多用于連續(xù)施工過程，如在煤礦監(jiān)控設備中通過工控機、高檔微機的設置，結合動態(tài)數(shù)據(jù)交互、控制對象連接嵌入等模式，可實現(xiàn)煤炭設備運行信息監(jiān)控信息的儲存管理。在自動通信技術的穩(wěn)定運行下，煤炭設備監(jiān)控管理者可全面了解煤礦設備運行區(qū)域內(nèi)的各項信息，便于對煤礦設備運行環(huán)境的綜合分析，制定最佳的作業(yè)施工方案。同時結合 DCS 技術對煤炭設備運行位置信息的處理工作，還可以進行煤炭設備運行環(huán)境的實體模擬，實時監(jiān)控管理實際施工進程，為作業(yè)調(diào)度工作的正常進行提供依據(jù)。在這個基礎上，利用 DCS技術可對煤礦監(jiān)控設備操作者進行定位管理，根據(jù)實際作業(yè)人員的工作方位進行風險預估管理，保證煤炭開采工作的安全進行。

2.2 煤礦采掘及 PLC 技術應用

相較于其他機電自動化技術而言，PLC 技術出現(xiàn)較早，其主要模式為嵌入式控制，在實際應用中 PLC 技術可通過順序控制、回路調(diào)節(jié)等模式完實現(xiàn)數(shù)據(jù)儲存、數(shù)據(jù)計算、時間限定、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?/p>

PLC 控制系統(tǒng)具有極其廣泛的應用性能，其可以將極短的時間內(nèi)實現(xiàn)數(shù)據(jù)搜集、處理、傳送。PLC 機電自動煤礦采掘系統(tǒng)主要利用主回路處理實現(xiàn)抗干擾能力，然后采取原接地線的模式防治電源高頻干擾情況發(fā)生。在整體系統(tǒng)中主有生產(chǎn)系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、風險管控系統(tǒng)等模塊。在統(tǒng)一管控的基礎上各個系統(tǒng)模塊可獨立運行，如在分料裝置處于最高位時，兩個高位信號會遏制整體提升設備的正常運行，而當其處于低位時則開啟自動媒體提升，而兩者信息的有效融合也可以避免系統(tǒng)故障對媒體挖掘工作的不利影響?；?PLC 自動控制技術建立的煤礦采掘設備可以利用連鎖系統(tǒng)自動對整體煤礦采掘運輸系統(tǒng)進行集中控制管理，并利用遙感系統(tǒng)對電動閥門、泵、皮帶等轉動設備進行遠程操控，便于挖掘設備在不同的施工情況下進行穩(wěn)定運行。

由于煤炭采掘設備工作環(huán)境較復雜，在自動化管理過程中常出現(xiàn)各種不穩(wěn)定分析因素，因此在信息管理模塊煤礦采掘自動控制技術可設置生產(chǎn)監(jiān)控調(diào)度、數(shù)據(jù)采集輸送兩個環(huán)節(jié)。其中歐數(shù)據(jù)采集輸送主要是利用網(wǎng)絡模塊模擬將實際作業(yè)過程中需要的數(shù)據(jù)信息輸送到任務執(zhí)行終端，然后通過任務執(zhí)行控制終端將相應的數(shù)據(jù)信息進行集中處理，利用控制系統(tǒng)對實際施工過程進行監(jiān)控管理，便于對整體施工情況的實時控制調(diào)配;而生產(chǎn)監(jiān)控調(diào)度則是通過質(zhì)量管理、安全生產(chǎn)信息處理、專家決策支持、材料管理、生產(chǎn)計劃、辦公自動化等過程實現(xiàn)各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息互動，在統(tǒng)一的網(wǎng)絡傳輸平臺上實現(xiàn)不同的應用性能，促使煤炭采掘工作的各項資源得到最優(yōu)化的配置。

2.3 煤礦提升設備及 FCS 技術應用

FCS 技術主要利用現(xiàn)場智能儀表的合理設置，在作業(yè)區(qū)域內(nèi)線路系統(tǒng)正常運行的基礎上，與 PLC、ICP 技術進行聯(lián)合作用形成的雙向數(shù)字化管理控制系統(tǒng)。其可以通過整體系統(tǒng)模塊權限的設置促使煤礦設備提升效率得到有效的提升。提升設備是煤炭開采工作順利進行的基礎，其在實際作業(yè)過程中可通過設備運輸、材料下放、煤炭運輸?shù)冗^程維持整體作業(yè)過程的順利進行。而由于提升設備在實際運行過程中需要進行大量繁復的作業(yè)，其在運行管理中具有極大的作業(yè)風險，因此利用 FCS 技術可對提升作業(yè)進行自動控制，在數(shù)字化電控系統(tǒng)中可通過控制設備的調(diào)制工作，在促使煤炭提升設備自動運行的同時，對其進行監(jiān)控輔助管理。即采用分布式控制模式下各個獨立運行的控制設備實施主回路監(jiān)控、性能調(diào)節(jié)、制動控制等功能。

此外，世界煤炭行業(yè)的快速發(fā)展推動著我國煤炭企業(yè)向著信息自動智能化的方向進行，在相關煤炭企業(yè)聯(lián)合重組的過程中，煤炭設備管理技術也在不斷的完善，為了提高我國煤炭工業(yè)發(fā)展能力，煤炭設備管理機構應將自身管理理念與時代發(fā)展進行有效的結合，利用更加先進的自動化控制技術進行全礦井檢測、控制管理一體化系統(tǒng)的構建，便于在各個作業(yè)環(huán)節(jié)實現(xiàn)自動化調(diào)度管理。

3 結 語

綜上所述，機電自動控制技術在煤炭設備中的應用可在降低人工作業(yè)負擔的同時，在一定程度上提高煤炭設備運行效率。現(xiàn)階段機電自動化控制技術主要應用與煤礦提升設備、煤礦監(jiān)控設備、煤礦采掘設備等基礎設備中，其可以在整體網(wǎng)絡環(huán)境下通過各個系統(tǒng)模塊的構建，實現(xiàn)機電一體化操作，同時利用計算機網(wǎng)絡控制終端進行自動控制管理，全方位保證煤炭設備穩(wěn)定運行。

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