自动化技术在矿山机电控制中的实际应用研究

郝国建

摘 要：随着我国城市化步伐的推进，不断增加了对矿产资源的需求量。为了满足这种发展的刚性需求，就必须提高矿产资源的开采水平。文章通过介绍PLC技术的定义以及优势，深入研究PLC技术在矿产资源开采的机电控制中的具体应用，希望与同行共同探讨。

关键词：自动化技术;矿山开采;机电控制技术;实际应用研究

引言

随着矿山建设中越来越多地使用大型机电设备，且其具有快速、高效的运行效率，成为我国矿山工业现代化发展的重要因素，且进一步提高机电设备运行效率和实施机电设备的自动化技术已成为矿业未来技术发展的重要方向。此外，PLC 技术主要是在软件编程、自动化控制技术等方面实现对矿山机电设备的自动化控制，所以其不仅可以实现机电设备的自动化操作还能够有效的实现智能化的控制，而且可以更准确地执行相关的生产操作，从而极大地解放劳动力，并有效提高采矿的安全性。

1PLC技术的定义

PLC技术是针对工业生产环境专门设计的一项技术，通过编辑程序对工业机电设备进行自动化逻辑控制。该技术利用数字运算的方法进行存储器的编辑控制操作，进而实现一系列的运算存储操作，并在设备上进行数字式数据及模拟式数据的传输工作。PLC技术具有操作简便，稳定性能好，可靠性强等技术优点。由编程器，存储器，处理器及电源和各种接口组成，通过各部件间的连接实现数据的交换，完成对机电设备的控制和操作。PLC技术功能强大，应用比较广泛，各组件和模块可以进行灵活的组合应用，从而实行区别化、系统化的工业机电设备控制。

2主要优势

2.1减少人力、物力消耗

目前的能源背景下，企业生产都在追求节能减排。如何采取有效的措施，在降低事故发生率的前提下，提高整体的生产效率，成为目前生产过程中追求的主要目标。在矿井的生产过程中，PLC技术能够在实现节能的同时提升整体的经济效益，相对于传统的继电器来说，PLC技术可持续时间较长、能耗较低。在矿山设备管理中采用此项技术，能够有效实现节能，降低经济成本。与传统的电路控制相比，PLC控制所需的电路板较小，结构较为简单，同时能够实现程序性设计，降低失误率，最终完成设定的设备控制任务。

2.2可靠性较高

PLC控制系统中一般设置有多重电路组成且各电路间相互联系，当生产过程发现机电设备的异常情况时，这些电路系统能够有效发挥减少电路干扰的作用，从而保护电路，整体的操作过程更加智能化及安全。因此，PLC在机电控制中能够有效提升整个系统的稳定性，降低故障率。矿山生产作业过程具有危險性较高的特征，其结构较不明确，当出现设备失控的情况时需要中断作业，对工人的人身安全造成了极大威胁，同时也使生产效率降低。因此，在矿山开采过程中使用PLC技术能够有效提升整个机电设备组织的可靠性，降低矿井机电设备的故障率。PLC技术大多较为先进，通过电路的设计能够减少外部环境干扰，最终实现整个矿井运行情况的实时监控。传统的技术大多需要设备的检查更新，工作人员的工作量较大且存在诸多安全隐患。而PLC电路只需要对相应的操作系统更新即可，能够及时改善目标区域的工作状态，同时完善整个系统的更新以满足生产需求。

3矿山机电控制中自动化技术的具体应用措施

3.1实现井下风门的自动启闭

在矿山的实际生产中，地下风门通常是手动打开和关闭的。但是，地下门的负压比较大，开闭门的劳动力的消耗也比较大。手动打开和关闭风门也非常不方便，错误的操作也会严重的损坏风门。利用 PLC 技术，我们还可以使用红外传感器对进出的车辆进行动态记录，然后使用可编程控制器实现对地下阀门自动开关控制。通过自动打开和关闭襟翼，可以有效地确保车辆操作的安全性和可靠性，并且还能够极大地降低整个的运营成本。在设计顺序控制时，我们需要注意先打开窗户然后再打开门。设计原理是风门的两侧之间存在一定的压差，地下风门的面积很大，风门的开启压力通常为 3050kg。为了安全和可靠地打开和关闭窗扇，通常在窗扇上形成相对较小的窗口，以均衡窗扇两侧的压力。当两侧压力平衡时，可以减少打开和关闭风门的劳动力。在 PLC 控制中，车辆的进出使用红外和红外测量设备进行记录。当需要打开风门时，控制信号将会主动发送到两位五通双控制电磁阀，一旦电磁阀收到控制信号后，系统将会连接气源然后进行通气 。此时，活塞在阻尼器上打开一个小窗口。当风门到达设定位置时，它停止移动，风门打开。通过活塞的反向移动关闭风门时，先关闭小窗，然后关闭风门。

3.2在运胶带机设备控制中应用PLC技术

在矿山开采机电控制设备中应用自动化技术，可以实现许多以前开采作业中难以实现的技术应用。KZP盘式制动可控设备就是其中的一项常见的自动化技术应用。KPZ制动设备主要由三部分组成，有液压站设备、制动系统和电控系统。其中的制动系统是运胶带设备工作的动力来源，制动装置结合闸瓦和制动盘间的摩擦力形成了制动力矩，液压站发挥它的调节作用，可以改变制动力，进而实现对机电设备的控制。可控制动设备应用电动机和输出轴及输送机传感器，对运胶带实行由下至上的数据实时监测，然后利用PLC技术准确读取监控数据。并在建设数据与设备运行设定值不一致时，实现调节控制制动系统油压的功能。监测数值大于设备设定值时，自动化控制设备就减小供电电流，减慢胶带的输送速度;坚测数据比设定值小时则作相反的调节控制。应用PLC技术对运胶带设备进行控制，可以保证胶带传输工作的顺利进行。

3.3在矿井提升机中应用自动化技术

矿井提升机一般都安装在矿山的地面上，控制提升的主要机器部件是继电器。应用自动化技术对矿井提升机进行改造革新，主要是用可编程的PLC控制技术对继电器进行技术功能改良，使提升机从内部结构到设计方式都得到了全面的优化提升，为矿井提升机的安全性能和稳定性能的提高提供了技术保障，有效提高了矿井提升机的工作质量和运行安全系数。利用自动化技术对矿井提升机的制动系统、传动系统和安全操作控制系统等进行技术优化改良，可以提高各系统的运行质量，提高提升机整体的安全性能和使用寿命。由于矿井提升机对矿山资源开采安全产生着重大的影响意义，因此提升机操作和管理人员在工作中要采用严格规范的操作流程，并且要定期做好后期的检修和养护工作，合理利用自动化技术提高矿井提升机的安全运行性能，为井下作业提供可靠的安全技术保障，切实提高矿山机电控制设备的工作效率和工作质量，保障矿山开采人员的生命财产安全，提高资源开采的经济效益 。

结束语

综上所述，随着我们采矿业的竞争激烈。如果相关的矿业企业希望在竞争激烈的市场中找到对自身有利的市场定位，就必须不断提高采矿的效率和安全性。作为自动化控制领域中非常核心的技术之一，PLC 技术已经成为了机电设备的核心技术。PLC 技术的广泛应用极大地填补了我国矿山机电自动化控制技术方面的空白，并有效地提高了机电设备的自动化水平，实现了现代化的矿山开采。因此，矿业公司必须通过深入研究来密切关注 PLC 技术，以及探究其技术的未来发展。

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