自动化控制在矿山提升机中的应用

王越顶

摘要

在铜矿企业的日常生产作业过程中，矿山提升机有着无可替代的价值作用，不论是煤炭开采还是有色金屬开采均要用到这一设备。而随着近些年来科学技术的快速发展，矿山提升机技术也取得了巨大的发展进步，尤其是越来越向着自动化的趋势所发展，矿山提升机的自生化发展能够显著降低人工操作失误现象，促使企业的生产效率得以大幅度的提升，这对于我国矿山行业的持续、稳定发展将会起到至关重要的促进作用。

【关键词】矿山提升机 发展趋势 自动化控制 PLC

随着近些年来一些矿产企业开始逐步探索对提升机系统的改造处理，把传统的控制系统提升至了自动化控制的高度水平。由自动化控制技术在矿山提升机上的实际应用效果来看，其相较于传统系统在稳定性上有了大幅度的提升，且操作起来也更加简便，特别是在安全性与降低能耗上的效果异常显著，有着巨大的优势价值。对此，本文将重点就自动化控制趋势在矿山提升机上的发展与应用展开深入探讨。

1现状分析

在铜矿、有色金属等矿产资源的开发过程当中均需应用到矿山提升机设备，其主要是对矿产资源、工作人员及施工材料进行运输。由此便可表明矿山提升机有着巨大的作用价值，其主要负责了对原材料与人员的输送工作，与矿产开采过程中的作业安全关系密切。矿山提升机本身的性能水平将会对矿山生产与人员安全产生决定性的影响。我国在这一领域发展时间相对较短，矿山提升机控制系统的滞后性使得我国在矿产资源的生产效率上也长期处于较低的水平程度，生产安全难以得到有效保障。鉴于我国在这一领域的技术水平不够成熟，长期受制于国外的技术垄断，也便导致矿产开采企业的经营成本大幅度增加。在应对经济全球化发展的当今时代，随着国际间的行业竞争愈发加剧，我国在这一方面的研究工作也奋起直追，目前己经研制出一批具有完全自主知识产权的自动化控制矿山提升机，相信随着对样机试验工作的深入开展，国产自动化矿山提升机的实践应用己经指日可待。

2主提升机自动化系统结构

主提升设备通常会负担一定的矿产提升任务，因而也便要求其在实际的运行过程当中必须要能够达到良好的可靠性，具备有一定的安全保障，可完全依据预定速度及轨迹来实现稳定开启、运行及停车。其系统结构主要就包括了主回路系统、全数字调节部分以及操作台与监视器这三大部分内容，现将具体的系统结构分析如下：

2.1主回路系统

利用至少两台整流变压器来给予电动机电枢回路持续给予电力供应，整流变压器接入至两台TCP2型可逆晶闸管变流柜内，进而建立起12相的可逆整流电路，再通过平衡电抗器以及连并之后经由整流桥输出，直至实现对电枢的电力供应。采用此种方式不仅能够促使电网本身所受到的扰动影响可得以大幅度的降低，同时还可降低高次谐波分量，促使其效率得以显著升高。电动机励磁经由单台整流变压器连接至6RA70装置实现电力供应，并可由此构建起三相全数字磁场系统。

2.2全数字调节部分

针对这一调节部分的内容可凭借自身需求来选取出适当的控制系统。如应用在控制传动当中的全数字调速系统便可通过C163与C165高效能微处理器来共同承担电枢与励磁回路调节及传动控制功能。在软件系统内，通过参数所构建起的程序模块主要承担调节作用，其最为突出的一项优势特性即为对速度及转矩能够达到极高的控制精准性。

此系统最为突出的技术特性为：

（1）在其内部安装R232通信接口；

（2）可实现对多种网络通信功能以及参数的自动优化功能；

（3）电网电压波动范围不超过±10%；

（4）静态速度精度应当基于脉冲买便器回馈数据±0.0%的范围区间内；

（5）具备有完整的故障检测及诊断功能。

这一系统的控制、调节、监控等功能均可凭借微处理器来达成，可实现对系统结构的精准组态，对于各项调节器亦可达到自动优化的效果。同时本装置还具备有故障显示、诊断、报警及保护等多种功能，给定与反馈均需通过数字量来达成。

2.3操作台与监视器

操作台主要就包括了左、右操作台与指示操作台三部分内容。

（1）左操作台具体负责高压送电按钮、磁场送电按钮、制动手柄、快开控制按钮及复位按钮等。

（2）右操作台所控制的内容主要就包括了主令操作手柄、控制方式开关、工作方式开关以及信号联络按钮等。

（3）指示操作台主要就包括了对相关参数信息的显示与指示，应当将信号作为主要内容，其中具体包括了指示器、监视器、实时显示运行参数的仪表、操作信号指示灯、故障信号指示灯等内容。

在矿山提升机控制方面最为核心的一部分内容是对位置的精准控制，所进行控制的核心目的即为促使控制精度能够进一步得以提升。控制精度的提升也同时对PLC设备的性能提出了更高的要求，必须要确保将控制误差始终保持在2cm内，PLC控制主要是利用搜集矿山提升机在运行阶段的传感信号来达到自动化控制。传感信号主要有对停车地点的感应，滚筒速率感应、重量感应多项感应系统。利用PLC系统可以针对所接收到的信息内容实施精准处理，而后将处理完成的信息传导至左侧操作台并由此来达到对矿山提升机的精准掌控。

指示操作台上的监视器可以直接进行人机对话，并可依据要求将主回路以及低压配电回路、液压制动系统、提升系统及装卸载系统的运行情况及时的显示出来，将提升机的整体运行参数与状况如实的反映出来，并且也可将故障问题的类型与时间做到具体明确。监视器的功能多样性可确保操作人员及时的掌握提升机的运行情况，一旦出现问题情况，工作人员便可及时经由监视器来掌握故障类型及其发生位置，进而也便能够在第一时间通知相关检修人员进行故障检修处理，从而也便能够促使生产效率得以大幅度的提升。

3PLC控制器应用

PLC控制器即为可编程逻辑控制器，是利用微电脑控制来实现设备运行的一种数字化电子技术。PLC控制在日常生活中的应用能够促成对设备自动化控制的有效实现，利用对内部微电脑的精准控制，便可促成对控制指令的接收与执行，避免人为性的不当操作行为，降低故障问题的发生率，促进对操作精确性与便捷性的全面提升。鉴于PLC控制器具备强大的功能性极其技术操作简便的这一特性，现己被大规模的应用在了目前的工业生产过程中，对于提升生产效率，推动我国的工业自动化发展起到了巨大的作用价值。要想促成矿山提升机自动化发展程度的全面提升，就必须要依赖于对PLC控制器的高效化应用，这一控制设备对于整体矿山提升机的设计与应用将会起到至关重要的作用价值。特别是近些年来随着矿山提升机自动化程度的持续发展，采用先进性的PLC控制器来替代传统继电控制器现己成为在整个矿山工业发展过程当中一项不可逆转的主流趋势。也正因如此，就开展好有关PLC控制器技术的研究工作，对于提升矿山提升机的自动化程度将会起到极其重要的作用价值。endprint

将PLC控制器应用于矿山提升机设备当中，可促使其自动化水平更上一个台阶，PLC控制技术目前己经被广泛性的应用进了矿山提升机的各项操作元器件当中，实现了对矿山提升机运行稳定性与安全性的全面提升。在真实的工作环境当中，矿山提升机的操作人员可利用PLC控制器当中的微电脑控制原件来完成对提升机设备速度的精准调控，同时也可确保其实现更加精确、高效化的运行，能够大幅度降低因为人为性的手动操作失误而导致设备本身的安全性及稳定性受到影响。作为一种操作人员和矿山提升机之间互相开展沟通、协调的平台，PLC控制器可促使操作人员通过动态显示屏来及时掌握矿山提升机的实际工作状况与运行过程中的参数变化情况，一旦产生了设备异常现象，便可利用PLC控制器来及时找出故障问题的所在位置，促使运行人员更加精准、高效的将问题故障予以排除，促进对故障排除率的显著提升，避免由于矿山提升机停止运行而造成巨大的经济损失，促进矿上企业工作效率能够得以全面提升企业本身的经济效益亦可得到有效保障。

4未来发展趋势

矿山提升機设备在历经了多年的发展之后，其目前所呈现出的发展趋势主要包括了以下几个方面：

4.1提升容器将得到进一步的改进

主井箕斗将选用具备外动力的侧卸式，在装载方面亦可选用定量，箕斗不用将曲轨卸载由此便可经由减短循环时间来实现高效率的目的。

4.2平滑调速且具备高调速精度

鉴于提升机设备负载改变相对较大，速度调控范围也较为广泛，为了能够达到工艺施工标准要求就必须要切实依据规定速度要求来运行，因而也就需要电气传动系统可实现平滑调速。

4.3全数字化控制

通过引入微机控制系统后，在微机计算速度不断提升的同时，储存器容量花、高级专用集成电路应用和软硬件组合将会通过一种新型化的方式来处理数字控制小型化问题，由此数字化控制也将成为矿山提升机的一个主要发展趋势。

4结束语

总而言之，随着当前技术的快速发展与进步，矿井提升机的占也越来越趋向于自动化的发展方向，PLC技术也将会得到更加广泛性的应用，大量的新型技术手段与方法也将会得以全面性的应用。在今后的矿井提升机控制系统发展过程中必定还会同时整合多种功能，可视化、智能化、机电一体化将是未来的主流发展趋势。相信随着新技术与新功能的不断应用，矿山提升机的发展也将迎来更加巨大的市场前景。

参考文献

[1]王敏铭.矿山提升机的电气问题及改进对策[J].科技创新导报，2015（17）.

[2]赵斌.PLC应用现状及发展前景概述[J].佳木斯教育学院学报，2012（04）.

[3]王荣华，张燕斌.PLC技术在矿山机电控制中应用研究[J].现代商贸工业，2011（06）.endprint