论文部分内容阅读
摘要：我国科学技术的不断进步与发展，也带动了矿山的快速发展，在矿山快速发展的过程中，因为会收到很多因素的影响，所以为了提高矿山生产水平，加快它的发展与建设，对于矿山常用到的设备提出了更高的要求。随着社会科技的进步，原来的矿山开采机械设备，已经不再适合现在的矿山开采，矿山开采对其机电设备提出了新的要求，所以矿山开采的机电设备逐步向前发展，逐步对矿山开采机电设备进行了自动化的控制。因此，本文就自动化技术在矿山机电控制中的应用进行探讨，以供参考。
关键词：自动化技术；矿山机电；控制；应用
引言：
近些年来，随着我国国民经济的快速发展，人们对各种矿产资源的依赖程度日益严重，与之相关的矿产资源开采力度也在逐步提升，这就对矿山机电设备提出了更高的要求。当前我国煤矿业发展不断深入，在生产建设过程中如何创建安全性煤矿已经成为重中之重，同时提高矿山机电自动化控制水平势在必行。PLC技术（可编程序控制器）便是其中一项自动化控制技术，当前已被广泛应用到矿山机电控制中，以满足煤矿业的发展要求。研究表明，PLC技术的应用对改善矿山机电自动化控制水平及促进煤矿事业的发展具有重要作用。
一、PLC技术简介
PLC是可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）的简称，是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用右以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。从整体上看，PLC技术在实施控制功能时，主要会涉及三个阶段：第一階段为采样输入。PLC系统会利用扫描方式来读取相关数据，在此过程中，PLC技术会将所读取数据储存在相对应I/O单元中，这一环节的操作将会对其它环节产生重要影响；第二阶段为执行户程序。PLC系统在此阶段会依据梯形图模式对用户程序进行扫描，最先扫描的是左侧控制线，在执行用户程序时，I/O单元的指令会自动存取I/O点，实现执行用户程序的便利，快捷化；第三阶段为刷新输入阶段。PLC系统中的中央处理器会根据之前两个阶段中所存储的信息数据，实现自动化刷新存储，且在此过程中会输出电流以驱动外界设备的运转。矿山开采中使用PLC技术已成为一种发展趋势，它的可靠性、抵抗性强及方便性，为矿山带来了便利的同时，也提高了矿山经济效益。随着知识型经济与科学技术的不断发展与进步，中国人民的生活条件在不断改善，对机电自动化控制的要求也越来越高，PLC技术在矿山控制中的使用为矿山开采提供了极大的便利，同时也为煤矿企业带来了极大经济效益。
二、自动化技术在矿山机电控制中的应用
（一）利用自动化技术实现矿井下面的风门的自动关闭
以前在矿山进行开采的时候，使用的风门一般都是人工的对其进行开闭，但是由于风门的里面与外面压力较大，所以在对风门开启的时候，需要工作人员花费很大的力气，对它的操作较为困难，不容易实现，并且人为的开闭风门，会对风门带来一定的破坏，自动化技术可以让工作人员摆脱这种困境，可以通过自动化技术的方式实现风门自动开关，节省人力资源，进行安全的控制。风门的面积很大，所以致使两边的压力差很大，需要花费很大的力气，为了有效降低这种阻力，可以在风门的边上开设一个小型的窗户，这样就可以减小两边的压力差，方便风门的开启，随着自动化技术的发展，以及它在矿山机电控制中的广泛应用，逐渐提高了矿山风门的安全控制，节省了人力资源。
（二）PLC应用于下运胶带机
机电一体化的革新使盘式控制系统在矿山机电设备中得到良好的运用。盘式控制系统主要由液压站、制动系统以及机电控制系统三个部分组成。其中制动装置的主要工作是制动，制动力来源于制动装置的闸与制动盘的相互制约而产生的阻力，通过液压站来调节闸与制动盘的运动程度以决定阻力的大小，从而达到控制制动力大小的目的。在系统所受到的油压达到上限时，制动装置内的闸会处于预备状态，并与制动盘相隔微小的距离，在系统发出制动命令时，机电控制系统会结合系统输出的命令，对相应的设备做出指示，制动装置内的闸会随即作出反应，然后控制设备减小油压，实现设备的制动环节。盘式制动装置通过传感器对输运胶带的指数进行实时监控，结合PLC的数字掌控功能，实现PLC对电流的大小控制，从而有效地控制油压，达到制动的目的。若PLC接收到大于设备运行的标准数值时，会降低电流，进而实现输运胶带速度降低；反之，PLC会根据得到的信息实现自动加大电流，停止制动行为。
（三）矿山老旧提升机的改造
为了实现新操作台的安装要将原有的操作台进行整体的搬移。在提升机改造期间，需要在原操作台上进行操作，并且运行老系统。在电枢回路上安装新旧系统转换刀闸，以便于新系统与老系统之间的转换。在新系统的调试期间，老系统可以与其并存，如果有必要可以永久保留老系统。采用多路航空插头对系统润滑油泵控制进行提升，进而实现新老系统的有效切换。在安装中严格保证控制质量，必须由操作熟练的工作人员予以安装，并且指定其全程参与，在调试完成后定期对设备的运行进行维护。需要注意的是，在老系统的提升中，对其运行过程进行全方位实时的检验和检测，保证一次性实现切换，通过对井筒位置的开关、行程以及机械润滑制动系统进行电控检测来减少新系统的调试时间。为了保证与系统的相互对应，应当在传感器安装完成以后在进行在线送电测试。
（四）在空气压缩机微机监控系统中的应用
空气压缩机群组的微机监控系统是PLC技术中的重点，能够有效解决系统监测不准和抗干扰能力较差的问题，使空气压缩机的运转受到保护。目前，空气压缩机是煤矿生产中的主要设备，也是重要的动力支撑，但我国在设备的控制上还多采用继电器系统来完成，继电系统在使用中容易出现故障，造成较高的故障率，虽然部分矿井中已经开始使用自动微机控制，但这种使用还没有形成规模。在空气压缩系统中运用PLC技术，能够提高系统的灵敏度，且操作较为简便，不会因人为因素而引起设备上的故障。新开发设计的空气压缩机群组微机监控系统主要是由温度传感器、压力传感器、断水装置来实时信号的采集，通过传输总线传送至PLC各相关模块，由CPU进行数据处理，经传感器转换信号后传送至专用数显仪表来实时监测和显示设备的工作参数，具有温度实时在线监测与保护、压力实时在线监测与保护、断水指示与保护、电参数在线监测与保护、空气压缩机群组集中控制的功能，能够实现矿山井下作业的实时监控，使得作业安全可靠。
三、应用PLC技术应注意的问题
在矿山机电中应用PLC技术需要注意系统运行的温度，必须对其严格控制，一般情况下在系统运行时应将温度控制在0～55℃，这是因为温度过高会影响系统运行的稳定性，并且也会使系统本身发生故障的几率升高，进而缩短了系统自身的使用寿命，造成严重的不良影响；而系统在运行过程中温度过低，则会大幅度降低模拟电路的运行速度，还会影响到系统运行的安全性和有效性，一旦室内温度低于0℃，系统将无法正常工作，甚至完全崩溃。因此，在采用PLC技术进行矿山机电设备控制时，要将温度控制在适当范围内，超过50℃或者是低于0℃时要采取必要的降温或者升温措施，以确保系统充分发挥作用，提升工作效率。
四、结束语
总而言之，自动化已经成为当今企业发展的一种重要新型技术，对于工业化国家来说，他们也承认计算机技术在矿业中的应用要稍逊于其他行业，因此，必须要加大对自动化技术开发研究力度，争取取得更大的进步。我国矿业在计算机技术应用上也面临着类似的情况，与其他行业比较起来已经稍有落后，一旦与工业化国家矿业相比的话，在应用计算机技术方面，我国就更加显得落后。所以，矿业企业一定要给予足够的重视，努力做好自动化技术在矿山企业一定要给予足够的重视，努力做好自动化技术在矿山企业的推广工作。
参考文献：
[1]王斌 自动化技术在矿山机电控制中的应用[J].自动化应用 2015 07 9-10
[2]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 2015 11 268
[3]周腾 原英君 王玉彬 孙晓鹏 自动化技术及其在矿山中的应用[J]科技展望 2015 23 115
[4]马东 PLC技术在矿山机电控制中的应用[J]机械管理开发2015.04：83-84+99
[5]王淑文 PLC技术在矿山机电控制中的应用分析[J]能源与节能 2015.08：184-185
关键词：自动化技术；矿山机电；控制；应用
引言：
近些年来，随着我国国民经济的快速发展，人们对各种矿产资源的依赖程度日益严重，与之相关的矿产资源开采力度也在逐步提升，这就对矿山机电设备提出了更高的要求。当前我国煤矿业发展不断深入，在生产建设过程中如何创建安全性煤矿已经成为重中之重，同时提高矿山机电自动化控制水平势在必行。PLC技术（可编程序控制器）便是其中一项自动化控制技术，当前已被广泛应用到矿山机电控制中，以满足煤矿业的发展要求。研究表明，PLC技术的应用对改善矿山机电自动化控制水平及促进煤矿事业的发展具有重要作用。
一、PLC技术简介
PLC是可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）的简称，是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用右以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。从整体上看，PLC技术在实施控制功能时，主要会涉及三个阶段：第一階段为采样输入。PLC系统会利用扫描方式来读取相关数据，在此过程中，PLC技术会将所读取数据储存在相对应I/O单元中，这一环节的操作将会对其它环节产生重要影响；第二阶段为执行户程序。PLC系统在此阶段会依据梯形图模式对用户程序进行扫描，最先扫描的是左侧控制线，在执行用户程序时，I/O单元的指令会自动存取I/O点，实现执行用户程序的便利，快捷化；第三阶段为刷新输入阶段。PLC系统中的中央处理器会根据之前两个阶段中所存储的信息数据，实现自动化刷新存储，且在此过程中会输出电流以驱动外界设备的运转。矿山开采中使用PLC技术已成为一种发展趋势，它的可靠性、抵抗性强及方便性，为矿山带来了便利的同时，也提高了矿山经济效益。随着知识型经济与科学技术的不断发展与进步，中国人民的生活条件在不断改善，对机电自动化控制的要求也越来越高，PLC技术在矿山控制中的使用为矿山开采提供了极大的便利，同时也为煤矿企业带来了极大经济效益。
二、自动化技术在矿山机电控制中的应用
（一）利用自动化技术实现矿井下面的风门的自动关闭
以前在矿山进行开采的时候，使用的风门一般都是人工的对其进行开闭，但是由于风门的里面与外面压力较大，所以在对风门开启的时候，需要工作人员花费很大的力气，对它的操作较为困难，不容易实现，并且人为的开闭风门，会对风门带来一定的破坏，自动化技术可以让工作人员摆脱这种困境，可以通过自动化技术的方式实现风门自动开关，节省人力资源，进行安全的控制。风门的面积很大，所以致使两边的压力差很大，需要花费很大的力气，为了有效降低这种阻力，可以在风门的边上开设一个小型的窗户，这样就可以减小两边的压力差，方便风门的开启，随着自动化技术的发展，以及它在矿山机电控制中的广泛应用，逐渐提高了矿山风门的安全控制，节省了人力资源。
（二）PLC应用于下运胶带机
机电一体化的革新使盘式控制系统在矿山机电设备中得到良好的运用。盘式控制系统主要由液压站、制动系统以及机电控制系统三个部分组成。其中制动装置的主要工作是制动，制动力来源于制动装置的闸与制动盘的相互制约而产生的阻力，通过液压站来调节闸与制动盘的运动程度以决定阻力的大小，从而达到控制制动力大小的目的。在系统所受到的油压达到上限时，制动装置内的闸会处于预备状态，并与制动盘相隔微小的距离，在系统发出制动命令时，机电控制系统会结合系统输出的命令，对相应的设备做出指示，制动装置内的闸会随即作出反应，然后控制设备减小油压，实现设备的制动环节。盘式制动装置通过传感器对输运胶带的指数进行实时监控，结合PLC的数字掌控功能，实现PLC对电流的大小控制，从而有效地控制油压，达到制动的目的。若PLC接收到大于设备运行的标准数值时，会降低电流，进而实现输运胶带速度降低；反之，PLC会根据得到的信息实现自动加大电流，停止制动行为。
（三）矿山老旧提升机的改造
为了实现新操作台的安装要将原有的操作台进行整体的搬移。在提升机改造期间，需要在原操作台上进行操作，并且运行老系统。在电枢回路上安装新旧系统转换刀闸，以便于新系统与老系统之间的转换。在新系统的调试期间，老系统可以与其并存，如果有必要可以永久保留老系统。采用多路航空插头对系统润滑油泵控制进行提升，进而实现新老系统的有效切换。在安装中严格保证控制质量，必须由操作熟练的工作人员予以安装，并且指定其全程参与，在调试完成后定期对设备的运行进行维护。需要注意的是，在老系统的提升中，对其运行过程进行全方位实时的检验和检测，保证一次性实现切换，通过对井筒位置的开关、行程以及机械润滑制动系统进行电控检测来减少新系统的调试时间。为了保证与系统的相互对应，应当在传感器安装完成以后在进行在线送电测试。
（四）在空气压缩机微机监控系统中的应用
空气压缩机群组的微机监控系统是PLC技术中的重点，能够有效解决系统监测不准和抗干扰能力较差的问题，使空气压缩机的运转受到保护。目前，空气压缩机是煤矿生产中的主要设备，也是重要的动力支撑，但我国在设备的控制上还多采用继电器系统来完成，继电系统在使用中容易出现故障，造成较高的故障率，虽然部分矿井中已经开始使用自动微机控制，但这种使用还没有形成规模。在空气压缩系统中运用PLC技术，能够提高系统的灵敏度，且操作较为简便，不会因人为因素而引起设备上的故障。新开发设计的空气压缩机群组微机监控系统主要是由温度传感器、压力传感器、断水装置来实时信号的采集，通过传输总线传送至PLC各相关模块，由CPU进行数据处理，经传感器转换信号后传送至专用数显仪表来实时监测和显示设备的工作参数，具有温度实时在线监测与保护、压力实时在线监测与保护、断水指示与保护、电参数在线监测与保护、空气压缩机群组集中控制的功能，能够实现矿山井下作业的实时监控，使得作业安全可靠。
三、应用PLC技术应注意的问题
在矿山机电中应用PLC技术需要注意系统运行的温度，必须对其严格控制，一般情况下在系统运行时应将温度控制在0～55℃，这是因为温度过高会影响系统运行的稳定性，并且也会使系统本身发生故障的几率升高，进而缩短了系统自身的使用寿命，造成严重的不良影响；而系统在运行过程中温度过低，则会大幅度降低模拟电路的运行速度，还会影响到系统运行的安全性和有效性，一旦室内温度低于0℃，系统将无法正常工作，甚至完全崩溃。因此，在采用PLC技术进行矿山机电设备控制时，要将温度控制在适当范围内，超过50℃或者是低于0℃时要采取必要的降温或者升温措施，以确保系统充分发挥作用，提升工作效率。
四、结束语
总而言之，自动化已经成为当今企业发展的一种重要新型技术，对于工业化国家来说，他们也承认计算机技术在矿业中的应用要稍逊于其他行业，因此，必须要加大对自动化技术开发研究力度，争取取得更大的进步。我国矿业在计算机技术应用上也面临着类似的情况，与其他行业比较起来已经稍有落后，一旦与工业化国家矿业相比的话，在应用计算机技术方面，我国就更加显得落后。所以，矿业企业一定要给予足够的重视，努力做好自动化技术在矿山企业一定要给予足够的重视，努力做好自动化技术在矿山企业的推广工作。
参考文献：
[1]王斌 自动化技术在矿山机电控制中的应用[J].自动化应用 2015 07 9-10
[2]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 2015 11 268
[3]周腾 原英君 王玉彬 孙晓鹏 自动化技术及其在矿山中的应用[J]科技展望 2015 23 115
[4]马东 PLC技术在矿山机电控制中的应用[J]机械管理开发2015.04：83-84+99
[5]王淑文 PLC技术在矿山机电控制中的应用分析[J]能源与节能 2015.08：184-185