礦企生產(chǎn)中采用機電自動化控制技術的優(yōu)勢分析

劉宏亮

（內蒙古平西白音華煤業(yè)有限公司，內蒙古 錫林郭勒 026200）

近年來，隨著信息技術的不斷發(fā)展，再加上計算機、電子技術的進步，自動化成為了很多領域、行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。傳統(tǒng)的礦山生產(chǎn)作業(yè)過程中，由于機械設備、開發(fā)技術落后，難以滿足高效、高產(chǎn)、安全開發(fā)的目的。在當前的技術趨勢下，很多礦企都實現(xiàn)了機電自動化控制，新型機電設備的應用不僅突破了傳統(tǒng)的技術局限，也改變了礦企的生產(chǎn)模式，有效提升了能源產(chǎn)量，緩解了供需矛盾。機電自動化控制技術是當前礦企生產(chǎn)的關鍵技術，在未來還有著廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

1 礦企生產(chǎn)采用機電自動化技術的必要性

1.1 能夠提高礦山開采工作的質量和生產(chǎn)效率

對礦企的生產(chǎn)而言，如果要在生產(chǎn)的過程中實現(xiàn)機電自動化控制，發(fā)揮機電自動化控制的優(yōu)勢，就需要加強對這一技術的應用?？傮w上來看，礦山機電自動化技術的應用可以大大提高礦產(chǎn)資源開采的效率與質量，礦企如果要達到機電自動化控制技術的應用效果，就需要結合自身的生產(chǎn)情況，擁有一套完善的自動化機電設備，進而在生產(chǎn)過程中對全過程開展自動化監(jiān)控。礦山機電自動化控制技術下，各種生產(chǎn)工藝的應用將更為精準與高效，在礦山開采作業(yè)時，機電自動化控制技術能夠對生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)設備的溫度、時間等參數(shù)加以精準控制。這一自動化控制過程中由專門的軟件經(jīng)由算法或者模型建立來實現(xiàn)的，通過這一技術的應用，有效改善了各種機電設備的運行狀態(tài)，使得機械設備的運行更為可靠，更符合礦企生產(chǎn)的現(xiàn)實需求。

1.2 能夠提高礦山生產(chǎn)的安全性

礦產(chǎn)資源開采流程復雜，在整個的生產(chǎn)過程中，包含了多個生產(chǎn)流程，由于礦層分布條件、開采環(huán)境的特殊性，使得在開發(fā)過程中常常會存在較高的安全風險，如果在當前的發(fā)展背景下各個礦企依舊采用的是傳統(tǒng)的開發(fā)技術，將會使得開采過程中的安全事故頻繁發(fā)生。而機電自動化控制技術的應用有效提升了生產(chǎn)的安全性，使得在開采的初期階段，一些機電設備的自動化模塊就可以對礦井內的風險因素加以識別，當存在風險時，報警模塊會立即進行風險信息的反饋，進而立即啟動相應的保護模式與預警機制，最大程度上降低安全風險對生產(chǎn)所造成的不利影響，提高作業(yè)的安全性[1]。

2 礦企應用機電自動化控制技術的優(yōu)勢

在礦山機電自動化的過程中，機電自動化控制技術起著重要的作用，在各種機電設備的運行過程中，機電設備中的相應模塊，比如，傳感器等可以對機電設備來實現(xiàn)全面的監(jiān)測，并將監(jiān)測信息及時傳遞給控制器，而控制器在接收到相應的信息以后，就可以立即進行這些信息的識別與判斷，根據(jù)實際的生產(chǎn)要求來達到自動化控制的目的。從根本上來看，機電自動化控制技術屬于一種集成技術，此技術中包含了多種的學科知識與技術，比如，傳感技術、計算機技術、控制技術與電子技術等都是不可或缺的。機電自動化控制技術的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：①多樣性。礦企生產(chǎn)的過程中，所使用的機電設備種類繁多，這些不同類型的機電設備中，往往包含了多種的技術，尤其是自動化技術更是成為了各種機電設備中的核心技術，這種特征下，礦山機電自動化控制技術就能夠發(fā)揮其多樣性的技術優(yōu)勢。②集成化。自動化是當前礦企生產(chǎn)中的一大趨勢，雖然尚未實現(xiàn)生產(chǎn)全過程的自動化，但是，部分生產(chǎn)流程實現(xiàn)了機電自動化控制。在礦山機電自動化控制技術的應用過程中，單片機、PLC、人機界面與數(shù)據(jù)采集等都是最為關鍵的技術，具有技術的集成性特征，技術集成使得在生產(chǎn)的過程中，相關人員能夠充分應用各種自動化控制來對生產(chǎn)要素、過程加以控制，保持正常的生產(chǎn)作業(yè)[2]。③智能化。自動化是智能化的基礎，很多礦企在長期的發(fā)展過程中，已經(jīng)實現(xiàn)了無人開采作業(yè)，在這一生產(chǎn)模式下，主要是利用智能化技術與設備來進行綜采工作面各種信息的采集，經(jīng)由人工智能控制系統(tǒng)來指導實際的開采作業(yè)。④開放性。機電自動化控制技術應用時，自動化機電設備是保障開采作業(yè)順利進行的關鍵，各種機電設備具有良好的通信能力，控制系統(tǒng)可以直接利用各種的通信端口來實現(xiàn)交互，這種開放性與交互性使得設備運行狀態(tài)的監(jiān)控更為便捷，對于生產(chǎn)設備、生產(chǎn)要素的控制極為有效。

3 機電自動化控制技術的具體應用

3.1 能源傳送系統(tǒng)

礦企生產(chǎn)系統(tǒng)的構成極為復雜，其中，傳送系統(tǒng)是其中的重要組成，隨著各個礦企生產(chǎn)規(guī)模的逐步擴大，在礦山生產(chǎn)的過程中，礦產(chǎn)資源需求量日益增大，這種情況下，為維持高效的生產(chǎn)作業(yè)，各個礦企都需要進行傳送系統(tǒng)的優(yōu)化。通過傳送系統(tǒng)的改進，能夠使得礦企在整個的生產(chǎn)過程中，發(fā)揮出長距離、大數(shù)量的礦產(chǎn)資源傳送優(yōu)勢，并大大提高傳送系統(tǒng)的環(huán)境適應能力。礦企的生產(chǎn)過程中，傳送系統(tǒng)的穩(wěn)定性將會關系到礦山生產(chǎn)的安全性，如果在生產(chǎn)時能夠發(fā)揮出傳送系統(tǒng)能夠保持較高的傳送效率，就能夠大大提升礦企的經(jīng)濟與社會效益。在傳統(tǒng)的礦山生產(chǎn)過程中，由于技術局限性，在生產(chǎn)過程中傳送系統(tǒng)面臨著跑偏、撕裂與移位的問題，而如果能夠采用自動化控制技術，就可以實時監(jiān)測傳送系統(tǒng)的運行情況，進而實現(xiàn)對各種情況的預防與控制，最大程度上保持傳送系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運轉[3]。當自動化控制模塊監(jiān)測到傳送系統(tǒng)存在故障時，就可以及時啟動報警機制，組織相關人員來進行搶修，降低傳送系統(tǒng)的故障損失，減少能源消耗[5-8]。

一般情況下，礦山生產(chǎn)時，傳送系統(tǒng)的自動化控制主要是通過系統(tǒng)相應模塊上自動化裝置來為完成的，比如，可以在傳送系統(tǒng)中安裝聲光報警裝置、視頻監(jiān)測系統(tǒng)，當在運行時出現(xiàn)了故障以后，聲光報警裝置、視頻監(jiān)測系統(tǒng)就可以進行故障信號的識別，及時利用通信端口進行故障信號的發(fā)送，后臺管理人員在接收到相應的故障信息以后，就可以立即組織維修，使得傳送系統(tǒng)能夠在最短的時間內恢復正常[4]。傳送系統(tǒng)的自動化控制模塊需要具備故障狀態(tài)的識別與判斷能力，及時在故障出現(xiàn)時進行命令的發(fā)送，避免設備緊急停車對相關人員造成的安全威脅。故障監(jiān)測系統(tǒng)在故障發(fā)生的第一時間，會在人機界面上進行故障位置與具體信息的顯示，為傳送設備故障的處理提供了重要的參考。因此，傳送系統(tǒng)中自動化控制技術的應用有效降低了傳送設備的故障概率。

3.2 半移動式破碎站

半移動式破碎站同樣是礦企生產(chǎn)中的一種重要設備，此設備在生產(chǎn)中承擔著重要的礦物破碎及運輸任務。半移動式破碎站主要由板式給料機、破碎機、刮板輸送機及排料膠帶機組成，在保持正常運行的情況下，其生產(chǎn)效率相對較高，控制系統(tǒng)相對復雜，在整個的運行過程中，存在著較大的慣性。當?shù)V山生產(chǎn)作業(yè)相對惡劣時，將會影響提升機的穩(wěn)定運行，比如，在極寒地區(qū)使用，設備內的相關零部件、電氣元件會受到影響，在電氣元件與零部件受損以后，故障率會大大增加。

在當前自動化技術日益發(fā)展的過程中，半移動式破碎站已逐步實現(xiàn)了自動化，再加上礦山作業(yè)環(huán)境的改善，使得半移動式破碎站能夠保持最佳的運行狀態(tài)，具有更高的穩(wěn)定性與可靠性。在半移動式破碎站中，高性能PLC與變頻器技術的應用使得控制系統(tǒng)的自動化水平有所提升，為礦企生產(chǎn)創(chuàng)造了更為安全的設備調整。一些關鍵部位中應用了高精度傳感器，此傳感器的應用使得在提升機運行的過程中，能夠更為準確地掌握提升機的運行狀態(tài)、故障信息，再加上自我診斷功能的存在，使得半移動式破碎站控制系統(tǒng)能夠發(fā)揮其自動控制的優(yōu)勢[9]。

3.3 膠帶運輸機中

液壓站、制動系統(tǒng)以及機電控制系統(tǒng)是盤式控制系統(tǒng)的構成要素，這三個中任何一個要素出現(xiàn)問題，都會影響礦產(chǎn)資源運輸?shù)恼w效率，只有保持了液壓站、制動系統(tǒng)、機電控制系統(tǒng)的正常運行，才能夠維持正常的礦產(chǎn)資源運輸。而在當前的技術條件下，為保持礦企的正常生產(chǎn)，往往會采用自動化技術來進行膠帶運輸機的電流控制，在具體的控制過程中，主要采用的是PLC技術，其控制流程為：電流、油壓、減速或者制動。當PLC控制系統(tǒng)所接收到的運行值超過了標準值時，自動化就會自動降低電流，進而對膠帶運輸機的速度加以控制，在電流恢復以后，制動則會自動解除[10]。

4 結語

近年來，機電自動化控制技術已經(jīng)成為帶動礦山機電一體化發(fā)展的關鍵技術，轉變了礦企的生產(chǎn)模式，提升了礦產(chǎn)資源的生產(chǎn)效率與產(chǎn)量。自動化、智能化技術在未來的發(fā)展過程中，必將給礦山機電自動化提供新的技術潛力，促進能源產(chǎn)業(yè)結構的升級，為礦企創(chuàng)造更大的經(jīng)濟與社會效益。