郝國建

摘 要：隨著我國城市化步伐的推進(jìn)，不斷增加了對礦產(chǎn)資源的需求量。為了滿足這種發(fā)展的剛性需求，就必須提高礦產(chǎn)資源的開采水平。文章通過介紹PLC技術(shù)的定義以及優(yōu)勢，深入研究PLC技術(shù)在礦產(chǎn)資源開采的機(jī)電控制中的具體應(yīng)用，希望與同行共同探討。

關(guān)鍵詞：自動化技術(shù);礦山開采;機(jī)電控制技術(shù);實(shí)際應(yīng)用研究

引言

隨著礦山建設(shè)中越來越多地使用大型機(jī)電設(shè)備，且其具有快速、高效的運(yùn)行效率，成為我國礦山工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要因素，且進(jìn)一步提高機(jī)電設(shè)備運(yùn)行效率和實(shí)施機(jī)電設(shè)備的自動化技術(shù)已成為礦業(yè)未來技術(shù)發(fā)展的重要方向。此外，PLC 技術(shù)主要是在軟件編程、自動化控制技術(shù)等方面實(shí)現(xiàn)對礦山機(jī)電設(shè)備的自動化控制，所以其不僅可以實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的自動化操作還能夠有效的實(shí)現(xiàn)智能化的控制，而且可以更準(zhǔn)確地執(zhí)行相關(guān)的生產(chǎn)操作，從而極大地解放勞動力，并有效提高采礦的安全性。

1PLC技術(shù)的定義

PLC技術(shù)是針對工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境專門設(shè)計(jì)的一項(xiàng)技術(shù)，通過編輯程序?qū)I(yè)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行自動化邏輯控制。該技術(shù)利用數(shù)字運(yùn)算的方法進(jìn)行存儲器的編輯控制操作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)一系列的運(yùn)算存儲操作，并在設(shè)備上進(jìn)行數(shù)字式數(shù)據(jù)及模擬式數(shù)據(jù)的傳輸工作。PLC技術(shù)具有操作簡便，穩(wěn)定性能好，可靠性強(qiáng)等技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。由編程器，存儲器，處理器及電源和各種接口組成，通過各部件間的連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換，完成對機(jī)電設(shè)備的控制和操作。PLC技術(shù)功能強(qiáng)大，應(yīng)用比較廣泛，各組件和模塊可以進(jìn)行靈活的組合應(yīng)用，從而實(shí)行區(qū)別化、系統(tǒng)化的工業(yè)機(jī)電設(shè)備控制。

2主要優(yōu)勢

2.1減少人力、物力消耗

目前的能源背景下，企業(yè)生產(chǎn)都在追求節(jié)能減排。如何采取有效的措施，在降低事故發(fā)生率的前提下，提高整體的生產(chǎn)效率，成為目前生產(chǎn)過程中追求的主要目標(biāo)。在礦井的生產(chǎn)過程中，PLC技術(shù)能夠在實(shí)現(xiàn)節(jié)能的同時(shí)提升整體的經(jīng)濟(jì)效益，相對于傳統(tǒng)的繼電器來說，PLC技術(shù)可持續(xù)時(shí)間較長、能耗較低。在礦山設(shè)備管理中采用此項(xiàng)技術(shù)，能夠有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能，降低經(jīng)濟(jì)成本。與傳統(tǒng)的電路控制相比，PLC控制所需的電路板較小，結(jié)構(gòu)較為簡單，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)程序性設(shè)計(jì)，降低失誤率，最終完成設(shè)定的設(shè)備控制任務(wù)。

2.2可靠性較高

PLC控制系統(tǒng)中一般設(shè)置有多重電路組成且各電路間相互聯(lián)系，當(dāng)生產(chǎn)過程發(fā)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的異常情況時(shí)，這些電路系統(tǒng)能夠有效發(fā)揮減少電路干擾的作用，從而保護(hù)電路，整體的操作過程更加智能化及安全。因此，PLC在機(jī)電控制中能夠有效提升整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低故障率。礦山生產(chǎn)作業(yè)過程具有危險(xiǎn)性較高的特征，其結(jié)構(gòu)較不明確，當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備失控的情況時(shí)需要中斷作業(yè)，對工人的人身安全造成了極大威脅，同時(shí)也使生產(chǎn)效率降低。因此，在礦山開采過程中使用PLC技術(shù)能夠有效提升整個(gè)機(jī)電設(shè)備組織的可靠性，降低礦井機(jī)電設(shè)備的故障率。PLC技術(shù)大多較為先進(jìn)，通過電路的設(shè)計(jì)能夠減少外部環(huán)境干擾，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)礦井運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。傳統(tǒng)的技術(shù)大多需要設(shè)備的檢查更新，工作人員的工作量較大且存在諸多安全隱患。而PLC電路只需要對相應(yīng)的操作系統(tǒng)更新即可，能夠及時(shí)改善目標(biāo)區(qū)域的工作狀態(tài)，同時(shí)完善整個(gè)系統(tǒng)的更新以滿足生產(chǎn)需求。

3礦山機(jī)電控制中自動化技術(shù)的具體應(yīng)用措施

3.1實(shí)現(xiàn)井下風(fēng)門的自動啟閉

在礦山的實(shí)際生產(chǎn)中，地下風(fēng)門通常是手動打開和關(guān)閉的。但是，地下門的負(fù)壓比較大，開閉門的勞動力的消耗也比較大。手動打開和關(guān)閉風(fēng)門也非常不方便，錯(cuò)誤的操作也會嚴(yán)重的損壞風(fēng)門。利用 PLC 技術(shù)，我們還可以使用紅外傳感器對進(jìn)出的車輛進(jìn)行動態(tài)記錄，然后使用可編程控制器實(shí)現(xiàn)對地下閥門自動開關(guān)控制。通過自動打開和關(guān)閉襟翼，可以有效地確保車輛操作的安全性和可靠性，并且還能夠極大地降低整個(gè)的運(yùn)營成本。在設(shè)計(jì)順序控制時(shí)，我們需要注意先打開窗戶然后再打開門。設(shè)計(jì)原理是風(fēng)門的兩側(cè)之間存在一定的壓差，地下風(fēng)門的面積很大，風(fēng)門的開啟壓力通常為 3050kg。為了安全和可靠地打開和關(guān)閉窗扇，通常在窗扇上形成相對較小的窗口，以均衡窗扇兩側(cè)的壓力。當(dāng)兩側(cè)壓力平衡時(shí)，可以減少打開和關(guān)閉風(fēng)門的勞動力。在 PLC 控制中，車輛的進(jìn)出使用紅外和紅外測量設(shè)備進(jìn)行記錄。當(dāng)需要打開風(fēng)門時(shí)，控制信號將會主動發(fā)送到兩位五通雙控制電磁閥，一旦電磁閥收到控制信號后，系統(tǒng)將會連接氣源然后進(jìn)行通氣 。此時(shí)，活塞在阻尼器上打開一個(gè)小窗口。當(dāng)風(fēng)門到達(dá)設(shè)定位置時(shí)，它停止移動，風(fēng)門打開。通過活塞的反向移動關(guān)閉風(fēng)門時(shí)，先關(guān)閉小窗，然后關(guān)閉風(fēng)門。

3.2在運(yùn)膠帶機(jī)設(shè)備控制中應(yīng)用PLC技術(shù)

在礦山開采機(jī)電控制設(shè)備中應(yīng)用自動化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)許多以前開采作業(yè)中難以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)應(yīng)用。KZP盤式制動可控設(shè)備就是其中的一項(xiàng)常見的自動化技術(shù)應(yīng)用。KPZ制動設(shè)備主要由三部分組成，有液壓站設(shè)備、制動系統(tǒng)和電控系統(tǒng)。其中的制動系統(tǒng)是運(yùn)膠帶設(shè)備工作的動力來源，制動裝置結(jié)合閘瓦和制動盤間的摩擦力形成了制動力矩，液壓站發(fā)揮它的調(diào)節(jié)作用，可以改變制動力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對機(jī)電設(shè)備的控制?？煽刂苿釉O(shè)備應(yīng)用電動機(jī)和輸出軸及輸送機(jī)傳感器，對運(yùn)膠帶實(shí)行由下至上的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測，然后利用PLC技術(shù)準(zhǔn)確讀取監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。并在建設(shè)數(shù)據(jù)與設(shè)備運(yùn)行設(shè)定值不一致時(shí)，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)控制制動系統(tǒng)油壓的功能。監(jiān)測數(shù)值大于設(shè)備設(shè)定值時(shí)，自動化控制設(shè)備就減小供電電流，減慢膠帶的輸送速度;堅(jiān)測數(shù)據(jù)比設(shè)定值小時(shí)則作相反的調(diào)節(jié)控制。應(yīng)用PLC技術(shù)對運(yùn)膠帶設(shè)備進(jìn)行控制，可以保證膠帶傳輸工作的順利進(jìn)行。

3.3在礦井提升機(jī)中應(yīng)用自動化技術(shù)

礦井提升機(jī)一般都安裝在礦山的地面上，控制提升的主要機(jī)器部件是繼電器。應(yīng)用自動化技術(shù)對礦井提升機(jī)進(jìn)行改造革新，主要是用可編程的PLC控制技術(shù)對繼電器進(jìn)行技術(shù)功能改良，使提升機(jī)從內(nèi)部結(jié)構(gòu)到設(shè)計(jì)方式都得到了全面的優(yōu)化提升，為礦井提升機(jī)的安全性能和穩(wěn)定性能的提高提供了技術(shù)保障，有效提高了礦井提升機(jī)的工作質(zhì)量和運(yùn)行安全系數(shù)。利用自動化技術(shù)對礦井提升機(jī)的制動系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和安全操作控制系統(tǒng)等進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化改良，可以提高各系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，提高提升機(jī)整體的安全性能和使用壽命。由于礦井提升機(jī)對礦山資源開采安全產(chǎn)生著重大的影響意義，因此提升機(jī)操作和管理人員在工作中要采用嚴(yán)格規(guī)范的操作流程，并且要定期做好后期的檢修和養(yǎng)護(hù)工作，合理利用自動化技術(shù)提高礦井提升機(jī)的安全運(yùn)行性能，為井下作業(yè)提供可靠的安全技術(shù)保障，切實(shí)提高礦山機(jī)電控制設(shè)備的工作效率和工作質(zhì)量，保障礦山開采人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，提高資源開采的經(jīng)濟(jì)效益 。

結(jié)束語

綜上所述，隨著我們采礦業(yè)的競爭激烈。如果相關(guān)的礦業(yè)企業(yè)希望在競爭激烈的市場中找到對自身有利的市場定位，就必須不斷提高采礦的效率和安全性。作為自動化控制領(lǐng)域中非常核心的技術(shù)之一，PLC 技術(shù)已經(jīng)成為了機(jī)電設(shè)備的核心技術(shù)。PLC 技術(shù)的廣泛應(yīng)用極大地填補(bǔ)了我國礦山機(jī)電自動化控制技術(shù)方面的空白，并有效地提高了機(jī)電設(shè)備的自動化水平，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化的礦山開采。因此，礦業(yè)公司必須通過深入研究來密切關(guān)注 PLC 技術(shù)，以及探究其技術(shù)的未來發(fā)展。

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