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摘要：随着矿用机械设备的不断发展和完善，其在我国煤矿企业中的应用也在逐步深入。本文重点就我国矿用机械设备电气系统的应用特点进行了分析，并就自动化技术在矿用机械设备电气系统中的应用情况进行了研究。
关键词：矿用机械设备 电气系统 应用特点 自动化技术 应用
随着人口及国民经济的日益增长，我国能源消耗量始终保持着高速的增长状态。对于此种情况而言，要求煤矿企业无论在生产方式，还是工艺技术方面均需要不断改革创新，推动矿用机械设备的自动化发展及应用，不断提高我国煤矿的产量。鉴于此，本文重点就矿用机械设备电气系统的应用特点及其自动化技术的应用进行研究。
1、目前新型矿用机械设备电气系统的应用特点分析
1.1 采煤机械设备的电气系统
目前国内煤矿生产所使用的电牵引式采煤机结构主要采用的是多电机横向布置的方式，并采用的交流变频无级调速销轨式牵引方式，主要通过计算机进行操作及控制，并采用中文对故障检测以及运行状态进行显示。对于新型采煤机而言，其电气控制系统通常包括了电源及PLC单元、端子板、本安电源以及遥控接收器等，并可分为如下四大部分：主回路、先导回路、主控系统以及调速系统。其中，主控系统是由本安电源、主控器以及操作显示站等构成，主控器应用了PLC控制系统，主要负责将显示站以预先编好的程序为依据，对各传感器所采集到的各种控制信号进行控制，并负责将操作指令进行传送，所得处理结果借助于驱动电路传送至各个执行机构，以便对采煤机进行有效的控制。对于操作显示站而言，其也为计算机系统，主要担负着传输及显示方面的工作。而主控计算机主要负责对故障进行诊断。调速系统主要负责对本机及其他负载电机进行保护，并对磁阻电机进行调速。
1.2 掘进机的电气系统
掘进机新型电气系统以PLC为其主控单元，并实现对系统各单元的开启、停止及各逻辑功能方面的集中性控制。对于系统保护部分来说，其借助于电子保护器对电动机进行了有效保护，而电子保护电路经电流互感器实现了对回路的即时监控，并对有关回路运行状态进行准确的判断，而后将结果及时反馈至PLC主控单元中，并实现了有效的电气动作。其显示系统可借助于中文界面来对系统运行及故障情况进行显示，确保用户可以有效了解系统的运行情况，并以所提供信息为依据对系统的故障进行快速有效的处理。
1.3 提升机的电气系统
矿井提升机可以说是矿山最为重要的设备之一，也是矿井同外界唯一的通道，因而承担着十分重要的石料及人员运输工作。对于提升机而言，如何确保其运行过程的安全可靠性相当关键。随着PLC技术及计算机技术等的不断发展和应用，如今新型提升机的控制性能已经得到了有效改善，且自动化水平及安全可靠性能均有了大幅度提高，此外，还有现代化监管手段来确保其运行过程的安全性，并通过各种传感器及发电机测速控制元件而构成了有效的安全保护系统。新型提升机的电气控制装置采用了全数字化控制模式，借助于PLC对全过程的位置以及动态画面进行有效的监控。通过精确的位置指示及其故障显示，实现了同上位计算机之间的在线通讯及监控，通过全数字化直流调速单元以及大功率新型变流器技术接口的应用，有效实现了整个调速装置控制过程的全自动化。通过两台计算机的同步工作及互检，可将整个提升行程中容器的位置进行直接或间接的测量，并对二者进行校正及比较，从而来对整个行程进行自动化控制。此外，借助于计算机可对制动、驱动及安全回路与电源进行即时监测，且还具有故障记忆功能，因而大幅度提高了提升机的安全性能。
1.4 输送机的电控系统
借助于PLC控制核心，以及各种监测控制软件，实现了主控站如下几个方面的联锁功能：一是主、斜井皮带机同生产系统以及给煤机间的连锁功能，并以“逆煤流起车、顺煤流停车”为原则进行工作；二是具有单机、手动、集控以及检修等多种运行方式；三是通过电控装置同CST、变频器以及传动与起动装置之间的相互配合，实现了对胶带输送机加速及减速的控制，且符合其较低加速度下启动的平稳性以及重载起动等方面的要求，并确保了多电机间功率的平衡性；四是上位机具有监控以及显示功能，并实现了语音自动报警以及故障的自动提示；五是分站 PLC可自动进行汉字提示以及报警过程，且各个分站的信息也可以显示在上位机上；六是具有组网的功能，可通过同工业以太网以及整个矿井监控系统相互联网实现远程数据传输及其监视等功能。
2、自动化技术在矿用机械设备电气系统中的应用分析
2.1 自动化技术在采掘机械设备电气系统中的应用
目前，采掘机械设备正在逐步朝着电牵引的方向发展，并在逐步提高装机的容量。不少采煤机械的总装机功率都超过了1000kw。由于交流电牵引采煤机械设备的效率高、便于维护、可靠性强等特点，因而倍受重视。自动化控制技术在采掘机械设备中应用时主要以计算机技术作为核心，通过多个传感器以及故障诊断系统等实现了采掘机械设备的电气自动化过程。
2.2 自动化技术在提升机械设备电气系统中的应用
随着自动化技术的应用，提升机械设备电气系统也实现了自动化控制，并由系统综合性保护代替了原有的单一性保护，随着PLC技术的普遍应用，借助于DCS结构实现了同矿井生产安全监控系统之间的有效连接，并达到了地面监控的目的。除此以外，全数字化胶带直流调速系统的应用已经收到了显著的效果，而计算机以及胶带集中监控系统的应用效果也十分理想。随着电力电子器件的不断研发及应用，各种高效高斩波频率的斩波器纷纷投入了应用。随着自动化先进技术的应用，如今提升机电气控制方面已经将PLC作为了控制核心，通过PLC实现了工艺控制的提升，推动了提升机安全保护产品的标准化，并实现了全自动监控过程。
2.3 自动化技术在输送机电气系统中的应用
有关矿用输送机正在朝着重承载运输及多样化方向发展，通过双速电机的应用实现了主、副电机液压的平衡，采用计算机技术实现了整个工况的有效监测。液压支架采用了计算机进行电液的控制，高可靠性大功率机电一體化技术的应用实现了煤矿生产过程的高度集中化，并达到了高效高产的目的。
2.3 自动化技术在煤矿安全控制系统中的应用
我国在引进国外先进的安全监控系统及制造技术的同时，研究和生产煤矿安全监控系统，随着KJ2、KJ4、K195、AVI的逐步推出，以及各种先进监控系统及其制造技术的引入，我国矿用安全监控系统也在逐步推广和应用。目前我国不少煤矿已进行了监控系统的安装，满足了煤矿安全生产方面的需求。
3、结语
自动化技术的不断发展推动了矿用机械的发展，使其有了质的飞跃，各种新型电力电子器件以及计算机通讯技术的广泛应用，为打造数字化煤矿、安全化煤矿以及高效化煤矿提供了手段。
参考文献
[1] 李星，朱晓芳，李艳慧. PLC在电牵引采煤机电控系统中的应用[J]. 工矿自动化， 2010（5）：24-26.
[2] 李雷军，尚占宁，路锦程等. 矿井提升机行程控制的研究和实现[J]. 电气传动自动化， 2012（5）：19-20.
关键词：矿用机械设备 电气系统 应用特点 自动化技术 应用
随着人口及国民经济的日益增长，我国能源消耗量始终保持着高速的增长状态。对于此种情况而言，要求煤矿企业无论在生产方式，还是工艺技术方面均需要不断改革创新，推动矿用机械设备的自动化发展及应用，不断提高我国煤矿的产量。鉴于此，本文重点就矿用机械设备电气系统的应用特点及其自动化技术的应用进行研究。
1、目前新型矿用机械设备电气系统的应用特点分析
1.1 采煤机械设备的电气系统
目前国内煤矿生产所使用的电牵引式采煤机结构主要采用的是多电机横向布置的方式，并采用的交流变频无级调速销轨式牵引方式，主要通过计算机进行操作及控制，并采用中文对故障检测以及运行状态进行显示。对于新型采煤机而言，其电气控制系统通常包括了电源及PLC单元、端子板、本安电源以及遥控接收器等，并可分为如下四大部分：主回路、先导回路、主控系统以及调速系统。其中，主控系统是由本安电源、主控器以及操作显示站等构成，主控器应用了PLC控制系统，主要负责将显示站以预先编好的程序为依据，对各传感器所采集到的各种控制信号进行控制，并负责将操作指令进行传送，所得处理结果借助于驱动电路传送至各个执行机构，以便对采煤机进行有效的控制。对于操作显示站而言，其也为计算机系统，主要担负着传输及显示方面的工作。而主控计算机主要负责对故障进行诊断。调速系统主要负责对本机及其他负载电机进行保护，并对磁阻电机进行调速。
1.2 掘进机的电气系统
掘进机新型电气系统以PLC为其主控单元，并实现对系统各单元的开启、停止及各逻辑功能方面的集中性控制。对于系统保护部分来说，其借助于电子保护器对电动机进行了有效保护，而电子保护电路经电流互感器实现了对回路的即时监控，并对有关回路运行状态进行准确的判断，而后将结果及时反馈至PLC主控单元中，并实现了有效的电气动作。其显示系统可借助于中文界面来对系统运行及故障情况进行显示，确保用户可以有效了解系统的运行情况，并以所提供信息为依据对系统的故障进行快速有效的处理。
1.3 提升机的电气系统
矿井提升机可以说是矿山最为重要的设备之一，也是矿井同外界唯一的通道，因而承担着十分重要的石料及人员运输工作。对于提升机而言，如何确保其运行过程的安全可靠性相当关键。随着PLC技术及计算机技术等的不断发展和应用，如今新型提升机的控制性能已经得到了有效改善，且自动化水平及安全可靠性能均有了大幅度提高，此外，还有现代化监管手段来确保其运行过程的安全性，并通过各种传感器及发电机测速控制元件而构成了有效的安全保护系统。新型提升机的电气控制装置采用了全数字化控制模式，借助于PLC对全过程的位置以及动态画面进行有效的监控。通过精确的位置指示及其故障显示，实现了同上位计算机之间的在线通讯及监控，通过全数字化直流调速单元以及大功率新型变流器技术接口的应用，有效实现了整个调速装置控制过程的全自动化。通过两台计算机的同步工作及互检，可将整个提升行程中容器的位置进行直接或间接的测量，并对二者进行校正及比较，从而来对整个行程进行自动化控制。此外，借助于计算机可对制动、驱动及安全回路与电源进行即时监测，且还具有故障记忆功能，因而大幅度提高了提升机的安全性能。
1.4 输送机的电控系统
借助于PLC控制核心，以及各种监测控制软件，实现了主控站如下几个方面的联锁功能：一是主、斜井皮带机同生产系统以及给煤机间的连锁功能，并以“逆煤流起车、顺煤流停车”为原则进行工作；二是具有单机、手动、集控以及检修等多种运行方式；三是通过电控装置同CST、变频器以及传动与起动装置之间的相互配合，实现了对胶带输送机加速及减速的控制，且符合其较低加速度下启动的平稳性以及重载起动等方面的要求，并确保了多电机间功率的平衡性；四是上位机具有监控以及显示功能，并实现了语音自动报警以及故障的自动提示；五是分站 PLC可自动进行汉字提示以及报警过程，且各个分站的信息也可以显示在上位机上；六是具有组网的功能，可通过同工业以太网以及整个矿井监控系统相互联网实现远程数据传输及其监视等功能。
2、自动化技术在矿用机械设备电气系统中的应用分析
2.1 自动化技术在采掘机械设备电气系统中的应用
目前，采掘机械设备正在逐步朝着电牵引的方向发展，并在逐步提高装机的容量。不少采煤机械的总装机功率都超过了1000kw。由于交流电牵引采煤机械设备的效率高、便于维护、可靠性强等特点，因而倍受重视。自动化控制技术在采掘机械设备中应用时主要以计算机技术作为核心，通过多个传感器以及故障诊断系统等实现了采掘机械设备的电气自动化过程。
2.2 自动化技术在提升机械设备电气系统中的应用
随着自动化技术的应用，提升机械设备电气系统也实现了自动化控制，并由系统综合性保护代替了原有的单一性保护，随着PLC技术的普遍应用，借助于DCS结构实现了同矿井生产安全监控系统之间的有效连接，并达到了地面监控的目的。除此以外，全数字化胶带直流调速系统的应用已经收到了显著的效果，而计算机以及胶带集中监控系统的应用效果也十分理想。随着电力电子器件的不断研发及应用，各种高效高斩波频率的斩波器纷纷投入了应用。随着自动化先进技术的应用，如今提升机电气控制方面已经将PLC作为了控制核心，通过PLC实现了工艺控制的提升，推动了提升机安全保护产品的标准化，并实现了全自动监控过程。
2.3 自动化技术在输送机电气系统中的应用
有关矿用输送机正在朝着重承载运输及多样化方向发展，通过双速电机的应用实现了主、副电机液压的平衡，采用计算机技术实现了整个工况的有效监测。液压支架采用了计算机进行电液的控制，高可靠性大功率机电一體化技术的应用实现了煤矿生产过程的高度集中化，并达到了高效高产的目的。
2.3 自动化技术在煤矿安全控制系统中的应用
我国在引进国外先进的安全监控系统及制造技术的同时，研究和生产煤矿安全监控系统，随着KJ2、KJ4、K195、AVI的逐步推出，以及各种先进监控系统及其制造技术的引入，我国矿用安全监控系统也在逐步推广和应用。目前我国不少煤矿已进行了监控系统的安装，满足了煤矿安全生产方面的需求。
3、结语
自动化技术的不断发展推动了矿用机械的发展，使其有了质的飞跃，各种新型电力电子器件以及计算机通讯技术的广泛应用，为打造数字化煤矿、安全化煤矿以及高效化煤矿提供了手段。
参考文献
[1] 李星，朱晓芳，李艳慧. PLC在电牵引采煤机电控系统中的应用[J]. 工矿自动化， 2010（5）：24-26.
[2] 李雷军，尚占宁，路锦程等. 矿井提升机行程控制的研究和实现[J]. 电气传动自动化， 2012（5）：19-20.