摘要：近年来，一些矿业企业开始尝试改造提升机系统，将以往的控制系统提升到自动化控制系统。从实际运行效果来看，自动化控制系统比以前的系统更加稳定、可靠，易于操作，尤其是安全性能和节能效果上效果突出，优势显著。因此，不断提高矿山提升机的自动化控制水平很重要的。本文针对矿山提升机自动化控制趋势进行了分析。
关键词：矿山；提升机；自动化控制；趋势
1矿山电力拖动系统的发展阐述
在煤矿运输中、在有色金属和化工等基础运输中都需要运用到电力拖动系统，电力拖动系统的合理有效应用，不仅肩负着物料的运输，对提高工作人员工作效率提升矿山工作人员的产能也起到了举足轻重的作用。但作为矿山开发必不可少的大型设备，如何安全合理的利用电力拖动系统直接影响着工作人员的生命安全。
现阶段在西方的一些发达国家，全数字控制技术在矿山电力的拖动系统已经开始全面的进行使用，比如在交交变流的全数字化变换频率的控制等等很多方面的工作之中。目前在冶金自动化设计以及电气研究工作中使用交交变频技术的情况较多，但是在很大程度上交直交变流技术目前依然处于探索研究阶段，技术水平还没有达到成熟的阶段。
连续式提升机的出现，不仅在工作时对工作节拍没有影响，对搁板的来回也不会造成影响，在不影响高度的情况下既增加了工作效率又减少了占地面积，而且此提升机与出入口设备相互配合，在工作过程中实现了完全自动化，避免了人工操作过程中带来的错误也大大降低了出工伤的频率。此外，连续式提升机相对安全可靠，方便维护，运行费用较少，将输送成本降到了最低。遗憾的是它的工作采用的是单向运动方式，不能往复输送物料，只可以输送件货，且货物尺寸有所限制。进一步研究才能将其应用在矿料运输上。
当发展的进程到90年代之时，依然存在很多的不足，其中比较主要的几点为：①我国很多新建的矿井所使用的全数字控制的自动电力拖动运行系统均来源于国外的发达国家，这些运行的系统在运行的过程中运行的效果非常好，工作效率也很高，但是其使用过程中造成的价格非常昂贵，需要花费的外汇金额也比较大，这样的实际运行状况与我国现阶段的市场经济发展状况以及需求极大的不符合与不适应；②现阶段国内很多与这一产业相关的行业进行科研的单位以及一些生产的厂家也逐步开始对全数字自动化控制的技术水平进行提升做了很多的研究与努力，但是即使在这样情况下大多数的科研技术单位以及生产厂家在生产和运行的过程中所使用的技术方法以及路线都是从国外的相关技术单位购买回来的，购买之后通过自己科研单位针对实际情况进行的调试与重新的整装再进行使用，这样的运行模式很简单可以看出我国的相关单位是没有独立的自主的知识产权的，整个的运行过程都被国外的相关产业公司时时的牵制与控制，换而言之这样的模式并没有从根本上对问题进行解决。由于全自动化的矿山开发控制系统的运行比较安全可靠，这样的运行模式具有很多的优势，其是传统的控制模式与先进的控制模式两者的融合，性能比较中和，所以很多的国外发达国家均在全自动控制技术上做了较大的努力，主要是在如何将其使用到各个工业行业的发展领域。目前矿井提升机拖动相关的技术控制，全自动控制的研究在德国以及瑞典相关行业的公司的研究水平较高，已经达到世界领先水平。而且近几年以来我国逐步开始引进效益很好的提升机，大多数都是西门子电器以及其他的产品。但是现阶段，我国几年来随着科学技术水平的提升，电力电子科学技术的水平也在不断的提升，由此我国的相关行业在这一领域的研究成果颇为丰富，很有成效，开发出了很多具有自主研发型和知识产权的全数字控制系统，现阶段已经研究出来几套具有时效性的样机。
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2主提升机自动化系统结构分析
2.1主回路
众所周知，电动机的工作原理是运用两台整流变压器在电枢回路过程中进行运行的供电，将这两台机器的变流柜两端通过可逆型的连接方法分别连入一台X型接线电机和一台Y型接线电机，通过此连接方法可组成12组能够可逆的整流的电路运行模式。为了提升工作效率，每台电动机都应该在全数字自动化的磁场系统中选择整流变压器来供电运行，这样不仅能够对电网以及高次谐波的分量影响降低到最低，还可以通过平衡电抗器的方式进行电枢供电。
2.2全数字调节部分分析
全数字调节可以根据实际的使用或者运行的情况来对进行合理的选择，比如一些传动系统会选择特定公司所生产的全数字调控系统，该公司的这一调速系统在实际运行时主要是通过采用两个效率比较高的处理器进行所有的调节以及传送的控制工程。软件中的调节功能主要是通过运用参数进行构成的程序的模块进行实现的，从而能够在比较准确的速度以及控制下对整个的系统运行状况进行控制。微处理器的功能比较强大，能够将所有的控制、调节以及监控操作等等功能均进行顺利的实现，整个系统的结构能够对软件进行组建，这样的运行以及组建模式中可以对电流在内的各类调节器等等进行自动的优化，由此能够使系统实现优化，对其形成最佳的控制。
2.3操作台以及监视器相关分析
操作台分为指示操作台和左操作台、右操作台三个部分。其中指示操作台以指示、显示各项参数和信号为主，有监视器、深度指示器、显示运行参数的仪表和重要操作信号灯以及故障信号指示灯等；左、右操作台主要负责控制，其中左操作台包括制动手柄、高压送电按钮、磁场送电按钮、快开控制按钮、安全复位按钮、紧停按钮、灯试验按钮、闸试验按钮、过卷旁通按钮等。右操作台上有主令操作手柄、工作方式选择开关、控制方式选择开关和信号联络按钮等。PLC控制整个矿山提升机，具有操作简单、灵活方便、操作速度快的特点。操作人员通过操作右操作台，可是实现控制模式的选择，根据矿区的具体情况，选择合适的矿山提升机工作方案，更好地为矿山的生产服务。
矿山提升机控制的关键是对位置的控制，控制的根本目的在于提高控制的精度。高精度的控制对PLC提出了更好的要求，要求控制误差必须控制在2cm之内。PLC控制主要是通过收集矿山提升机在工作过程中的传感信号实现自动化控制。传感信号包括停车地点的感应、滚筒速度的感应、配重的感应以及钢丝绳的感应等。PLC能够对信号接收器收集到的信号进行处理和分析，然后把处理后的信息传递给左操作台，实现矿山提升机的准确控制和掌握。
指示操作台的监视器能够实现人机对话，可以根据要求显示主回路和低压配电回路、提升系统、液压制动系统和装卸载系统以及故障信息等画面，实时反映提升机的全部运行参数和状态，同时能够反映故障类型和故障发生的时间。监视器的这些功能能够使司机对提升机的运行状况一目了然。一旦发生故障，司机能够迅速通过监视器了解故障的类型和位置，从而及时通知相关维修人员前往故障点排除故障。这样的过程能够有效缩短发现和排除故障的时间，使生产率得到提升。
结语
将来的矿井提升机控制系统将会朝着更进一步的整合多种功能的趋势发展，例如人机对话、可视化、机电一体化等等。更需要期待的是网络在数字控制系统中的应用，随着互联网的技术的成熟，未来例如矿井提升机的无人值守、远程控制、机器人操作等都有可能实现。随着这些新技术、新功能的发展，矿山提升机也将有更加广阔的发展空间。
参考文献
[1]朱卫明,段春平.矿山提升机系统的自动化控制趋势[J].大科技,2012.
[2]高顺卿,张铭良.矿井提升机发展现状与趋势[C].2010’全国煤矿机械与救援装备高层论坛暨新产品技术交流会.2010.
论文作者:陈圣杰,张晓鹏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/4/7
标签：提升机论文; 操作台论文; 矿山论文; 系统论文; 拖动论文; 操作论文; 按钮论文; 《电力设备》2017年第2期论文;