矿山机电自动化控制技术的发展与应用研究张树军

发表时间:2020/10/15   来源:《论证与研究》2020年8期   作者:张树军
[导读] 摘要:随着我国近些年来的社会经济进步和科技的迅速发展,在矿山企业运行过程中,对于机电设备的控制开始广泛的应用自动化技术,这一技术因为有着多种优势和特征,所以为矿山企业的未来发展提供了重要的保障。从目前的情况来看,这一技术已经被广泛的应用在了矿山工程中的风门关闭工作中,同时也被应用在了提升机和胶带运输设备等方面。因为对这种技术的应用,大幅度的提升了矿山生产企业的运行效率,另外也有效避免了危险情况的出

                                                                张树军
                                  (葫芦岛八家矿业股份有限公司 葫芦岛 125000)
        摘要:随着我国近些年来的社会经济进步和科技的迅速发展,在矿山企业运行过程中,对于机电设备的控制开始广泛的应用自动化技术,这一技术因为有着多种优势和特征,所以为矿山企业的未来发展提供了重要的保障。从目前的情况来看,这一技术已经被广泛的应用在了矿山工程中的风门关闭工作中,同时也被应用在了提升机和胶带运输设备等方面。因为对这种技术的应用,大幅度的提升了矿山生产企业的运行效率,另外也有效避免了危险情况的出现,因此对于自动化技术在矿山企业机电控制设备中的应用以及未来的发展进行研究是非常有意义的。
        关键词:矿山;机电控制;自动化技术
        引言:
        在我国的经济发展进程中,矿产资源是十分关键的能源种类,近些年来我国对于这一资源的消耗逐渐增加,让矿产资源变得更加紧缺。为了能够有效保障社会的稳定发展,从矿山生产行业的角度上来看,应该大幅度的增加生产效率,通过在这个过程中应用自动化技术,能够有效的提升矿山生产的效率和数量,同时也能够帮助保证矿山生产过程中的安全性。矿山的生产速度是否能够得到保障,与其所应用的机械设备有着很重要的关联,之前的矿山工程生产中,因为机械设备的落后导致整个生产过程的速度缓慢,从而不能够有效支持社会的稳定发展,因此需要积极的运用先进技术来对矿山生产设备和机械进行改善,特别是对于自动化技术的使用,当前该技术已经在矿山企业的生产中得到了重视和应用,但仍需对该技术进行完善和提升。
        1.什么是自动化技术
        所谓自动化技术,就是在矿山企业的生产过程中,利用编程的方式来实现对各个设备的控制和操作,这个运行过程主要是通过对数字的识别来完成的。同时,该技术也可以运用和系统之间的联合来达到指令传达的效果,所以整体上的可靠性很高。在实际的运行过程中,需要利用编程时所应用的语言去分析,这样才能够合理的进行设备的控制。在进行实际的操作控制过程中,需要利用模块的配置过程来实现,模块属于完整的一部分,所以无法对其进行拆卸。对于这项技术的使用,主要是因为这项技术的功能十分完善和强大,在实际的应用中能够采用多种方式来进行组合,能够达到各种系统的相关需求,然后利用逻辑语言来将信息输入到其中,接着设备就能够利用识别的过程进行信息的传输。另外,该技术的安装和应用也十分方便,能够适应多种类型的环境,并且具有很强的抗干扰性能,能够有效的防止干扰的情况发生,十分适合应用在矿山企业的生产工作中。当矿山生产工作中安装了自动化控制技术,那么整个的控制流程实际上就形成了固定的模式,当这样的系统建立起来,那么只需要使用少量的人力资源即可保持整个系统的顺利运行,这实际上也降低了矿山生产企业的人力成本。如果从安全的角度上来看,实际上通过对该技术的运用也在一定程度上避免了人工失误现象的出现,从而降低事故发生的概率,也避免了工作人员可能受到的伤害。在当前所应用的自动化控制技术当中,PLC这种技术的应用较为普及,因为该技术的操作方式较为简单且整体上来发展的较为成熟,所以有着很强的可靠性。最开始人们将这种技术成为可编辑式的逻辑控制装置,在对其进行应用后,因为其所具备的良好效果所以逐步的取代了之前所应用的继电器设备。当前PLC技术已经发展的越来越好,除了具备原有的特点之外也拥有了继电器的功能,能够作为半导体来进行应用。该技术的主要特点在于可编程,从而将一些运算过程进行自动的执行,然后将其储存起来,同时也可对其相互之间的顺序进行有效控制,确保各个设定能够实现统一性的完成,只要问题处于逻辑范围当中,就能够有效的对其进行解决。
        一般来说在矿山的生产过程中都会面临着较为恶劣的环境,其中会包含着有害气体,同时也较为容易出现危险性事故,以往的矿山资源生产是通过人工的方式来进行,这种操作方式无法保证人们的安全性,而通过使用自动化控制技术,不但能够减少工作环节,同时也能够直接利用电脑来控制操作,减少人工的直接参与,这同时也降低了企业的用人成本。该技术结合了机电控制技术,将其所具备的优势综合起来,利用自身的灵活和延展特征来逐渐在矿山生产行业中得到了广泛的应用。除此之外,这种技术也可以按照模块的不同来实现重组,这样编程的设计就会更加方便,同时也利用逻辑图来对系统进行分析,以更好的实现信息传达,让人们的操作步骤变得更少。因为通常在矿井下的工作环境十分恶劣,为了避免该技术受到各方面因素的干扰,会在其中安装专门的屏蔽模块,确保该技术在复杂环境中也能够保持稳定运行。
        2.矿山机电设备控制对自动化技术的应用分析
        2.1风门设备
        在整个系统当中,主要是通过对数字的识别和运算来实现对机械设备的有效控制,在该系统当中通常可以运用一些简单程序来进行命令的发出,从而实现对设备的操控,这个过程有着很高的可靠性。利用简单的操作过程来实现远程自动的风门控制,实际上对于风门的开关过程是较为困难的工作内容,以往都是通过人工的方式来进行风门的关闭,如果风门没有及时的完成关闭,那么就可能会出现漏风或者风门损坏的情况,在这其中有着很大的安全隐患。通过对自动化控制技术的运用,能够最大限度的避免事故出现,同时也无需采用人工控制的方式,为矿山生产企业节约了更多的人力成本。随着这项技术的逐步发展,会渐渐的应用在矿山企业生产的各个环节当中,在保证安全性和的同时也提升了矿山企业的生产效率。



        2.2运胶带设备
        在运胶带设备当中使用该技术,能够将以往很多无法进行的工作顺利的完成,在机电设备中运用这项技术,实现了机电一体化的建立,利用自动控制设备来对运胶带设备的各个参数进行有效的监督和控制,能够将运胶带设备的实际情况非常客观的体现出来。在运胶带设备的运行过程中,降低电流以达到减速的效果,也可以利用电流的增加来对运胶带设备的运行进行控制,保持其合理的运行。除此之外,也可以通过自动化控制技术来实现对多台运胶带设备的同时控制,避免出现设备空转的情况,在降低人力资源消耗的同时也避免了设备出现无故磨损的情况。
        2.3监控设备
        在矿山企业的生产监控过程中,也可以对这项技术进行应用,但目前在监控方面对于自动化技术的应用仍然缺乏足够的经验,所以需要从国外进行设备的引进,使得我国的矿山企业机电设备自动化控制技术的发展比较滞后。但随着近些年来的技术发展,对于自动化控制技术的应用幅度逐渐增加,在对矿山企业生产情况进行分析的前提条件下,来找到于是相适应的自动化监控技术,从而实现对该技术的有效普及和使用,提升矿山企业的生产效率,同时也使得井下作业的预警精确度得到了提升。
        2.4采煤设备
        矿山企业在进行生产的过程中,采煤设备是十分关键的,通过将自动化控制技术应用到采煤设备中,能够为其带来更多的牵引力,通过增加电能利用效率来达到控制采煤设备的效果,同时也可根据所处的区域和采煤的情况来对其高度和速度进行合理的调节,以达到采煤的实际需要。相比于之前的采煤装置,引入了自动化控制技术的采煤设备有着多种特点和优势,例如其有着很强的稳定性,所以不会轻易的出现问题或者故障,因此对于维修方面的费用进行了减少。同时,这样的采煤设备操作起来也更加的方便,实现了自动化的煤矿采集过程。
        2.5提升机
        在之前的矿山企业生产过程中,是利用继电器装置来实现对提升机的操控,但通过对自动化控制技术的应用,能够实现对继电器装置的有效改造,在这个过程中需要进行新型操作装置的设置,在升级的过程中需要保持之前操作装置的正常运行,所以进行系统转化装置的安装是非常必要的。同时也可通过测试闭环装置的稳定性,来获取各个环节的参数,从而实现对设备的优化。通过使用该技术,使得变频设备能够实现系统的调速,所以这项技术更多的被应用在矿山企业的提升机上,这对于之前电阻分级调速模式进行了有效的转变。变频调速更加类似于闭环控制,这种控制方式非常便于对速度进行调整,不会对提升机中的设备造成严重的冲击,使得整个设备的运行稳定性更高。同时通过该技术的运用,也能够实现对提升机的监控,让其运行过程的安全性更高。相比于之前的电阻分级控制系统,自动化控制技术不会造成电网的污染情况,同时也大幅度的降低了能耗。这里需要注意的是,在完成自动化控制设备的安装后不可直接进行应用,而是要进行试运行,如果确保无问题后才能够正常应用。在矿山企业的生产运行中,安全是最为重要的内容,在生产作业开始前,应对设备安全进行有效检查,并对其进行合理的维护处理,通过运用自动化技术能够有效增强这个环节的安全性,并减少人们的工作量。
        3.自动化控制技术在矿山机电设备中的发展前景分析
         社会经济的发展需要以能源为基础,而在这些能源中矿山资源是非常重要的,随着近些年来技术的进步和发展,通过对自动化控制技术的运用使得矿山企业生产的安全性得到了大幅度的提升,同时也增强了生产效率。另外,利用该技术能够完成以往无法完成的很多作业内容,从而减少了人们的工作量,同时也减少了人们工作时所需要面临的危险。自动化控制技术类型有很多种,除了计算机之外,也包括了微电子和信息技术等等,通过结合这些技术能够大幅度的增加矿山企业生产能力。从目前的情况来看,在矿山生产中运用自动化技术已经成为了一种必然,但因为各个地区的经济情况不同,所以应用情况也各有不同。不同的矿山有着不同的规模,因此对于机电设备而言会分为多种状态,一些规模较大的矿山通常对于自动化技术的应用十分成熟,并且倾向于对综合性自动化技术的应用。但从实际角度来说,我国更多的还是中型或者小型的矿山资源,因为资金有限所以无法有效提升机械设备水平,也就更谈不上对自动化技术的应用。随着自动化控制技术的逐步发展和成熟,逐渐的被应用在了更多的行业中,并在发展的进程中逐渐融合了更多的新型技术,例如数据挖掘技术、云计算技术、物联网技术等等,通过这些新型技术的作用,来使得自动化技术获得了规模化的运用,对我国的能源危机进行了相应的缓解。
        结束语:
        总而言之,随着越来越多新型技术的出现,使得自动化控制技术变得更加成熟和完善。所以在矿山企业生产中,监控装置、挖掘装置以及提升机等都对自动化控制技术进行了应用,从而大幅度的提升了矿山企业的运行效率。所以应重视对自动化控制技术在机电设备中的应用,同时也要重视对该技术进行积极的创新,通过与更多种类的先进技术融合,来对矿山企业生产进行优化,以推动我国矿产资源的发展。
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        [5]郭林肖,张林海.自动化技术在矿山机电控制中的实际应用研究[J].建筑工程技术与设计,2020,(12):107.
        [6]牛宁宁.探讨自动化技术在矿山机电控制中的实际应用[J].建筑工程技术与设计,2020,(10):4356.

        作者简介:张树军,男(1984 .10——),汉族,辽宁凌源口人,本科,助力工程师,研究方向:矿山机电与环境治理。

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