自动化技术在矿山机电控制中的应用探讨论文_尚仕科

自动化技术在矿山机电控制中的应用探讨论文_尚仕科

(山东中矿集团有限公司 山东招远 265400)

摘要:为了更好地推动矿山行业的发展,工作人员要对矿山提升、排水、供配电、运输、采掘等设备进行深入研究,对设备自动化运行提出更高的要求。在这一背景下,矿山机电设备得到了不断更新,在实际开采中也逐渐使用了自动化控制设备,使自动化控制技术得到了普遍的应用。本文就对自动化技术在矿山机电控制中的应用措施进行探讨。

关键词:自动化;技术;矿山;机电

国内经济的迅猛发展也就意味着对矿产资源的需求越来越大。如果要能不断满足社会发展的需求仍需要合理开发和使用矿产资源。而这一过程首先要立足于整体,具体而言就是要对机电设备进行更新。过去的机电设备在技术上存在明显不足,不但消耗了过多的成本,还不能发挥出工作效率,这与新时期的矿山开发目标背道而驰。所以,要想提升矿产开发的效率,前提是革新使用的机电设备。新兴科技的发展助推了矿山设备的更新换代,为现阶段矿产资源的开发和利用创造了良好的环境。目前国家专注于使矿山设备实现自动化,“机械化换人,自动化减人”,从而带动效率水平的提升,其中最为突出的自动化技术当属PLC技术。这一技术替换了过去的旧式继电器,从源头上完善了矿产资源开发的整体效率。不过,鉴于当前PLC技术的使用并不十分完善和成熟,在实际工作中还存在一定问题,因此有必要对其控制技术进行修订。下面,着重探讨该自动化技术在矿山机电控制中的应用情况。

1、PLC技术介绍

PLC技术作为自动化技术中最常用的技术,全称为“可编辑的逻辑控制器技术”,是为了工业应用而专门设计的自动化电子技术,可通过数字运算进行操作与控制。在工作时通过可编写的存储器,完成逻辑运算、顺序运算、算数运算等存储操作命令,也可以对模拟式和数字式数据实现输出和输入。该技术具有可靠性高、稳定性强、操作简单方便的特点。PLC主要由输入和输出接口、电源、编程器和扩展接口、存储器以及中央处理器构成,通过电源、地址和数据的连接进行数据交换,并对需要控制的设备进行操作控制。PLC技术功能强大,应用也比较灵活,各个模块和单元可以进行自由组合,能满足不同系统的需求,满足工业控制的需求。

2、自动化技术应用于矿山机电控制的优势

2.1提高矿山机电控制的实效性

过去矿山机电控制采用的操作方式是人工操作,容易出现操作失误等问题,自动化技术可以利用自动化程序开展控制工作,不需要人工操作,可以有效避免操作失误,有利于提高矿山机电的控制质量,提升矿产开采效率。基于自动化技术在矿山机电控制过程中呈现出的综合性特征,可以对矿山机电的各种工控模块进行重组,使其完成一些人工操作无法完成的工作,象矿山井下气体测试等;可以将烦琐的操作简单化,使整个机电控制工作更加稳定安全,有利于提高矿山机电控制的实效性。

2.2提高矿山机电控制的工作效率

在工业经济快速发展的背景下,人们对各种矿产资源的需求量也在不断提升,对矿产开采的质量与数量也提出了更高要求,相关人员必须对矿山机电控制进行优化升级,努力提高机电控制工作效率。矿山机电控制与矿产开采数量密切相关,将自动化技术应用于机电控制,可以优化控制体系、简化操作流程。基于自动化技术的矿山机电控制,只需极少的工作人员便可以完成复杂的控制程序,能够减轻相关人员的工作负担,降低人工操作的失误概率,由于工作人员相对较少,疏散工作相对简单,有利于保护矿山人员的生命安全。

3、自动化技术在矿山机电控制中的应用

3.1自动化技术在风门中的应用

井下风门的开关问题是长期存在于矿山作业中较难解决的问题,风门的关闭难度不是最大的难点,而是开关风门中存在的风险。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在过去的矿山作业中,风门的开关长期是借助人工完成的,巨大的风险一直存在于这一过程中,同时这也是发生矿山事故的原因之一,不仅威胁到了工人的人身安全,而且还考验了工人的技术熟练度,工人不当的操作也会损坏风门,使矿山正常的生产尤其是运输环节受到影响。而运用自动化的技术,可以有效解决风门的开关问题。只需在编辑PLC技术的时候运用自动化技术,用PLC技术对机械进行控制,以此来开关风门,先后将窗口和风门开启,控制好气体的速率,使其逐渐趋于平稳,避免因增大的内外压强差导致事故的发生。这种应用给矿山的开采带来了极大的便利。从人力方面而言,使工作人员的安全得到了保障。同时,这也符合了矿山安全作业的要求。就矿山工程进行的角度而言,自动化技术使矿山工程的开采效率得到了极大的提高,对人力物力进行了节省,为矿山大规模开采提供了保障。

3.2自动化技术在井下通风系统中的应用

将自动化技术投入到矿山机电控制体系之后,减少了过去对人工操作的依赖,也完成了许多过去不可能完成的任务,并提高了工作的效率,这主要归功于机电一体化的实现。在机电一体化之下,由于数字化监测传感器的应用能对整个通风系统进行有效监控,并将设备应用中的结果通过数据形式展示,这样就能对整个工作体系进行必要的检测和监控,根据设定值来发出相应的指令。比如:将PLC技术应用于风机检测中时,当检测到风速降低、CO浓度数值在超高范围运行时,就会发出使频率增大的指令,从而电流增大,转速增高,尤其是夏季自然风压减小时,可有效调节风速;而如果超出了合适范围值,就会发出相反的指令,使电流降低,确保通风系统时刻保持在合理范围内正常运行。

3.3自动化技术在矿井提升机中的应用

过去使用的矿井提升机的主要控制元件是继电器,而利用可编程控制技术(PLC)对继电器进行改良,可以全面优化提升机的内部结构和设计方式,有利于提升矿井提升机的安全性与稳定性,提高提升机的运行质量与工作质量,实现提升机的全自动化运行,达到无人值守的效果。矿井提升机主要由制动系统、润滑系统、机械传动系统、检测和操作系统、安全和控制系统组成,利用自动化技术可以对制动系统、机械传动系统以及安全控制系统进行优化升级。由于矿山机电控制工作对安全性有较高的要求,所以工作人员在完成矿井提升机优化后,需要对其使用质量进行严格审查,并做好后期检修与养护工作。自动化技术不仅可以提高矿井提升机的运行安全性,还能简化操作过程,提高矿井提升机的使用效率与矿山机电控制的工作质量。

3.4将自动化技术应用于矿山采掘设备

矿山井下烟尘多、温度高、湿度大,工作环境相对较差,人工作业困难,情况严重时甚至会危及井下工作人员的生命安全。将自动化技术应用于矿山挖掘工作中,可以优化大型采掘设备,与人工共同作业,实现综合作业,有利于减少工作人员的工作量,在一定程度上降低了矿山井下作业的危险程度。基于自动化技术的无人驾驶电机车、远程遥控凿岩机、撬毛台车、电牵引采矿机在矿山开采工作中的应用范围较广,如果在采掘面相关设备中布设自动控制程序,则可以大幅度提升设备的自动化程度,极大的减少井下作业人员。

4、结语

与传统技术模式相比,自动化技术本身具备独特的技术优势,适用于各行业的日常生产,通过应用自动化技术提升了生产流程的实效性,同时也帮助企业减少了各个流程中总成本,矿山机电控制运用自动化模式还可大大提升综合效益。目前,多数企业已经意识到了机电控制运用自动化技术的价值所在,但与机电控制密切相关的各项自动化措施并没有真正完善,仍需加以改进。此外,企业及技术人员还要密切结合井下生产的现状来推广自动化控制,确保全面提升自动化程度的同时,切实降低安全风险,带来实实在在的经济效益。

参考文献

[1]王丹丹.PLC技术在矿山机电控制中的应用研究[J].科技视界,2017,29(3):288.

[2]马洪亮.简述PLC技术在矿山机电控制中的应用[J].机械管理开发,2017(1):89-91.

[3]李红刚.自动化技术在矿山机电控制中的应用剖析[J].通讯世界,2017(11):268.

论文作者:尚仕科

论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期

论文发表时间:2019/7/16

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