劉宏亮

（內(nèi)蒙古平西白音華煤業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 錫林郭勒 026200）

近年來，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，再加上計算機(jī)、電子技術(shù)的進(jìn)步，自動化成為了很多領(lǐng)域、行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。傳統(tǒng)的礦山生產(chǎn)作業(yè)過程中，由于機(jī)械設(shè)備、開發(fā)技術(shù)落后，難以滿足高效、高產(chǎn)、安全開發(fā)的目的。在當(dāng)前的技術(shù)趨勢下，很多礦企都實現(xiàn)了機(jī)電自動化控制，新型機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用不僅突破了傳統(tǒng)的技術(shù)局限，也改變了礦企的生產(chǎn)模式，有效提升了能源產(chǎn)量，緩解了供需矛盾。機(jī)電自動化控制技術(shù)是當(dāng)前礦企生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，在未來還有著廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

1 礦企生產(chǎn)采用機(jī)電自動化技術(shù)的必要性

1.1 能夠提高礦山開采工作的質(zhì)量和生產(chǎn)效率

對礦企的生產(chǎn)而言，如果要在生產(chǎn)的過程中實現(xiàn)機(jī)電自動化控制，發(fā)揮機(jī)電自動化控制的優(yōu)勢，就需要加強(qiáng)對這一技術(shù)的應(yīng)用?？傮w上來看，礦山機(jī)電自動化技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高礦產(chǎn)資源開采的效率與質(zhì)量，礦企如果要達(dá)到機(jī)電自動化控制技術(shù)的應(yīng)用效果，就需要結(jié)合自身的生產(chǎn)情況，擁有一套完善的自動化機(jī)電設(shè)備，進(jìn)而在生產(chǎn)過程中對全過程開展自動化監(jiān)控。礦山機(jī)電自動化控制技術(shù)下，各種生產(chǎn)工藝的應(yīng)用將更為精準(zhǔn)與高效，在礦山開采作業(yè)時，機(jī)電自動化控制技術(shù)能夠?qū)ιa(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)設(shè)備的溫度、時間等參數(shù)加以精準(zhǔn)控制。這一自動化控制過程中由專門的軟件經(jīng)由算法或者模型建立來實現(xiàn)的，通過這一技術(shù)的應(yīng)用，有效改善了各種機(jī)電設(shè)備的運行狀態(tài)，使得機(jī)械設(shè)備的運行更為可靠，更符合礦企生產(chǎn)的現(xiàn)實需求。

1.2 能夠提高礦山生產(chǎn)的安全性

礦產(chǎn)資源開采流程復(fù)雜，在整個的生產(chǎn)過程中，包含了多個生產(chǎn)流程，由于礦層分布條件、開采環(huán)境的特殊性，使得在開發(fā)過程中常常會存在較高的安全風(fēng)險，如果在當(dāng)前的發(fā)展背景下各個礦企依舊采用的是傳統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)，將會使得開采過程中的安全事故頻繁發(fā)生。而機(jī)電自動化控制技術(shù)的應(yīng)用有效提升了生產(chǎn)的安全性，使得在開采的初期階段，一些機(jī)電設(shè)備的自動化模塊就可以對礦井內(nèi)的風(fēng)險因素加以識別，當(dāng)存在風(fēng)險時，報警模塊會立即進(jìn)行風(fēng)險信息的反饋，進(jìn)而立即啟動相應(yīng)的保護(hù)模式與預(yù)警機(jī)制，最大程度上降低安全風(fēng)險對生產(chǎn)所造成的不利影響，提高作業(yè)的安全性[1]。

2 礦企應(yīng)用機(jī)電自動化控制技術(shù)的優(yōu)勢

在礦山機(jī)電自動化的過程中，機(jī)電自動化控制技術(shù)起著重要的作用，在各種機(jī)電設(shè)備的運行過程中，機(jī)電設(shè)備中的相應(yīng)模塊，比如，傳感器等可以對機(jī)電設(shè)備來實現(xiàn)全面的監(jiān)測，并將監(jiān)測信息及時傳遞給控制器，而控制器在接收到相應(yīng)的信息以后，就可以立即進(jìn)行這些信息的識別與判斷，根據(jù)實際的生產(chǎn)要求來達(dá)到自動化控制的目的。從根本上來看，機(jī)電自動化控制技術(shù)屬于一種集成技術(shù)，此技術(shù)中包含了多種的學(xué)科知識與技術(shù)，比如，傳感技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)與電子技術(shù)等都是不可或缺的。機(jī)電自動化控制技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：①多樣性。礦企生產(chǎn)的過程中，所使用的機(jī)電設(shè)備種類繁多，這些不同類型的機(jī)電設(shè)備中，往往包含了多種的技術(shù)，尤其是自動化技術(shù)更是成為了各種機(jī)電設(shè)備中的核心技術(shù)，這種特征下，礦山機(jī)電自動化控制技術(shù)就能夠發(fā)揮其多樣性的技術(shù)優(yōu)勢。②集成化。自動化是當(dāng)前礦企生產(chǎn)中的一大趨勢，雖然尚未實現(xiàn)生產(chǎn)全過程的自動化，但是，部分生產(chǎn)流程實現(xiàn)了機(jī)電自動化控制。在礦山機(jī)電自動化控制技術(shù)的應(yīng)用過程中，單片機(jī)、PLC、人機(jī)界面與數(shù)據(jù)采集等都是最為關(guān)鍵的技術(shù)，具有技術(shù)的集成性特征，技術(shù)集成使得在生產(chǎn)的過程中，相關(guān)人員能夠充分應(yīng)用各種自動化控制來對生產(chǎn)要素、過程加以控制，保持正常的生產(chǎn)作業(yè)[2]。③智能化。自動化是智能化的基礎(chǔ)，很多礦企在長期的發(fā)展過程中，已經(jīng)實現(xiàn)了無人開采作業(yè)，在這一生產(chǎn)模式下，主要是利用智能化技術(shù)與設(shè)備來進(jìn)行綜采工作面各種信息的采集，經(jīng)由人工智能控制系統(tǒng)來指導(dǎo)實際的開采作業(yè)。④開放性。機(jī)電自動化控制技術(shù)應(yīng)用時，自動化機(jī)電設(shè)備是保障開采作業(yè)順利進(jìn)行的關(guān)鍵，各種機(jī)電設(shè)備具有良好的通信能力，控制系統(tǒng)可以直接利用各種的通信端口來實現(xiàn)交互，這種開放性與交互性使得設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)控更為便捷，對于生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)要素的控制極為有效。

3 機(jī)電自動化控制技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 能源傳送系統(tǒng)

礦企生產(chǎn)系統(tǒng)的構(gòu)成極為復(fù)雜，其中，傳送系統(tǒng)是其中的重要組成，隨著各個礦企生產(chǎn)規(guī)模的逐步擴(kuò)大，在礦山生產(chǎn)的過程中，礦產(chǎn)資源需求量日益增大，這種情況下，為維持高效的生產(chǎn)作業(yè)，各個礦企都需要進(jìn)行傳送系統(tǒng)的優(yōu)化。通過傳送系統(tǒng)的改進(jìn)，能夠使得礦企在整個的生產(chǎn)過程中，發(fā)揮出長距離、大數(shù)量的礦產(chǎn)資源傳送優(yōu)勢，并大大提高傳送系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)能力。礦企的生產(chǎn)過程中，傳送系統(tǒng)的穩(wěn)定性將會關(guān)系到礦山生產(chǎn)的安全性，如果在生產(chǎn)時能夠發(fā)揮出傳送系統(tǒng)能夠保持較高的傳送效率，就能夠大大提升礦企的經(jīng)濟(jì)與社會效益。在傳統(tǒng)的礦山生產(chǎn)過程中，由于技術(shù)局限性，在生產(chǎn)過程中傳送系統(tǒng)面臨著跑偏、撕裂與移位的問題，而如果能夠采用自動化控制技術(shù)，就可以實時監(jiān)測傳送系統(tǒng)的運行情況，進(jìn)而實現(xiàn)對各種情況的預(yù)防與控制，最大程度上保持傳送系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運轉(zhuǎn)[3]。當(dāng)自動化控制模塊監(jiān)測到傳送系統(tǒng)存在故障時，就可以及時啟動報警機(jī)制，組織相關(guān)人員來進(jìn)行搶修，降低傳送系統(tǒng)的故障損失，減少能源消耗[5-8]。

一般情況下，礦山生產(chǎn)時，傳送系統(tǒng)的自動化控制主要是通過系統(tǒng)相應(yīng)模塊上自動化裝置來為完成的，比如，可以在傳送系統(tǒng)中安裝聲光報警裝置、視頻監(jiān)測系統(tǒng)，當(dāng)在運行時出現(xiàn)了故障以后，聲光報警裝置、視頻監(jiān)測系統(tǒng)就可以進(jìn)行故障信號的識別，及時利用通信端口進(jìn)行故障信號的發(fā)送，后臺管理人員在接收到相應(yīng)的故障信息以后，就可以立即組織維修，使得傳送系統(tǒng)能夠在最短的時間內(nèi)恢復(fù)正常[4]。傳送系統(tǒng)的自動化控制模塊需要具備故障狀態(tài)的識別與判斷能力，及時在故障出現(xiàn)時進(jìn)行命令的發(fā)送，避免設(shè)備緊急停車對相關(guān)人員造成的安全威脅。故障監(jiān)測系統(tǒng)在故障發(fā)生的第一時間，會在人機(jī)界面上進(jìn)行故障位置與具體信息的顯示，為傳送設(shè)備故障的處理提供了重要的參考。因此，傳送系統(tǒng)中自動化控制技術(shù)的應(yīng)用有效降低了傳送設(shè)備的故障概率。

3.2 半移動式破碎站

半移動式破碎站同樣是礦企生產(chǎn)中的一種重要設(shè)備，此設(shè)備在生產(chǎn)中承擔(dān)著重要的礦物破碎及運輸任務(wù)。半移動式破碎站主要由板式給料機(jī)、破碎機(jī)、刮板輸送機(jī)及排料膠帶機(jī)組成，在保持正常運行的情況下，其生產(chǎn)效率相對較高，控制系統(tǒng)相對復(fù)雜，在整個的運行過程中，存在著較大的慣性。當(dāng)?shù)V山生產(chǎn)作業(yè)相對惡劣時，將會影響提升機(jī)的穩(wěn)定運行，比如，在極寒地區(qū)使用，設(shè)備內(nèi)的相關(guān)零部件、電氣元件會受到影響，在電氣元件與零部件受損以后，故障率會大大增加。

在當(dāng)前自動化技術(shù)日益發(fā)展的過程中，半移動式破碎站已逐步實現(xiàn)了自動化，再加上礦山作業(yè)環(huán)境的改善，使得半移動式破碎站能夠保持最佳的運行狀態(tài)，具有更高的穩(wěn)定性與可靠性。在半移動式破碎站中，高性能PLC與變頻器技術(shù)的應(yīng)用使得控制系統(tǒng)的自動化水平有所提升，為礦企生產(chǎn)創(chuàng)造了更為安全的設(shè)備調(diào)整。一些關(guān)鍵部位中應(yīng)用了高精度傳感器，此傳感器的應(yīng)用使得在提升機(jī)運行的過程中，能夠更為準(zhǔn)確地掌握提升機(jī)的運行狀態(tài)、故障信息，再加上自我診斷功能的存在，使得半移動式破碎站控制系統(tǒng)能夠發(fā)揮其自動控制的優(yōu)勢[9]。

3.3 膠帶運輸機(jī)中

液壓站、制動系統(tǒng)以及機(jī)電控制系統(tǒng)是盤式控制系統(tǒng)的構(gòu)成要素，這三個中任何一個要素出現(xiàn)問題，都會影響礦產(chǎn)資源運輸?shù)恼w效率，只有保持了液壓站、制動系統(tǒng)、機(jī)電控制系統(tǒng)的正常運行，才能夠維持正常的礦產(chǎn)資源運輸。而在當(dāng)前的技術(shù)條件下，為保持礦企的正常生產(chǎn)，往往會采用自動化技術(shù)來進(jìn)行膠帶運輸機(jī)的電流控制，在具體的控制過程中，主要采用的是PLC技術(shù)，其控制流程為：電流、油壓、減速或者制動。當(dāng)PLC控制系統(tǒng)所接收到的運行值超過了標(biāo)準(zhǔn)值時，自動化就會自動降低電流，進(jìn)而對膠帶運輸機(jī)的速度加以控制，在電流恢復(fù)以后，制動則會自動解除[10]。

4 結(jié)語

近年來，機(jī)電自動化控制技術(shù)已經(jīng)成為帶動礦山機(jī)電一體化發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，轉(zhuǎn)變了礦企的生產(chǎn)模式，提升了礦產(chǎn)資源的生產(chǎn)效率與產(chǎn)量。自動化、智能化技術(shù)在未來的發(fā)展過程中，必將給礦山機(jī)電自動化提供新的技術(shù)潛力，促進(jìn)能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級，為礦企創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)與社會效益。