试析自动化技术在矿山机电控制中的应用获奖科研报告

试析自动化技术在矿山机电控制中的应用获奖科研报告摘

要：随着社会经济的快速发展，矿山机电设备得到了不断的更新，在矿山开采中逐渐使用自动化控制设备，自动化控制技术得到了广泛应用。本文将在分析自动化技术相关概念的基础上，对矿上开采中应用自动化控制设备重要性进行简要分析，然后探讨自动化技术在矿上机电控制中有哪些方面的应用。

关键词：自动化技术;矿山机电控制;PLC技术;应用

由于生活生产对矿产资源需求量不断增长，所以只能加大对矿产资源的开发和利用。而矿产资源的有效开发需要高效的矿山开采设备，过去的矿山机电设备具有消耗能量高、成本高、效率低下等缺点，无法满足现代化矿山开采的需要，因此对矿山机电设备提出了更高要求。随着科学技术的发展，矿山机电设备得到了不断更新，自动化控制设备被应用到矿山开采中，提高了开采工作效率和开采水平。自动化技术中的PLC技术已经逐渐代替传统的矿山机电设备，但是PLC技术在矿山机电控制中的应用也存在一些不足的地方，需要对PLC控制技术进行进一步的优化改善。

一、PLC技术概念

PLC技术作为自动化技术中最常用到的技术，全称叫做可编辑的逻辑控制器技术，可通过数字运算进行操作与控制。在工作时通过可编写的存储器，完成逻辑运算、顺序运算、算数运算等存储操作命令，然后也可以对模拟式和数字式数据实现输出和输入。该技术具有可靠性高、稳定性强、操作简单方便的特点，PLC主要由输入和输出接口、电源、编程器和扩展接口、存储器以及中央处理器构成，通过电源、地址和数据的连接进行数据交换，并对需要控制的设备进行操作控制。PLC技术功能强大，应用起来也比较灵活，各个模块和单元可以进行自由组合，能满足不同系统的需求，满足工业控制的需求。

二、PLC技术在矿山机电控制中应用的必要性和优势

1.PLC技术应用的必要性

随着对矿产资源需求量的增加，对矿山开采所使用的机械设备也提出了更高要求，只有高效的矿山开采设备才能提高矿采资源开采的效率和质量。因此需要矿山工业技术系统进行优化升级，这样才能满足对矿山开采设备数量和性能的需求。从矿山开采机电控制来说，首先机电控制的自动化能提高矿山的采出量，更重要的是能提升整个矿山开发的效率。因为自动化在机电控制中的应用，可以优化原本的操作，使得整个操作流程更加方便和简单，只需要少量的人力便能实现整个操作控制体系的有效运转，降低人力成本和其他成本的输出。此外，自动化在操作控制体系中的应用，也可以提高安全性能，这是引文固定的工作体系减少了人工的参与量，也降低了操作失误的发生几率，就算发生失误也能有效避免人员伤害，提高整个工作系统的安全性。

2.PLC技术应用的优势

矿山开采作业是在井下作业，而井下作业的环境十分复杂，不仅温度很高，而且还可能会受到有害气体对人体健康的威胁，如果操作人员在井下作业时发生失误，便可能会引起爆炸、窒息和中毒等事故。此外，机电控制又包含着复杂的操作控制流程和环节，需要各种各样的技术操作，而在传统的机电控制下，矿山机电控制设备没有较高的安全性能，而且又通常需要人工操作完成，成本较高，能量消耗较大。而自动化技术应用到机电控制中，便突出了其独特的应用优势。首先工程控制一般会有各类型的工程控制模块，而自动化技术能对这些模块进行灵活组合，而且各个模块还具有很大的扩展性和实用性，能设计出明确的编程流程。此外，自动化技术在控制操作中具有很强的可操作性，使用方便，能够通过逻辑图或者梯形图来表达，不需要操作人员更多的操作。因此，为了能应对井下作业复杂的环境，需要借助自动化技术，提高井下机电控制操作的安全性。在PLC装置中还设置有稳压和屏蔽的模块，所以能够防止各种因素的干扰。

三、PLC技术在矿山机电控制中的应用

1.PLC技术在下运胶带机中的应用

在自动化投入到矿山机电控制体系之后，减少了过去对于人工操作的依赖，也完成了许多过去不可能完成的任务，并提高了工作的效率，这主要归功于机电一体化的实现。在机电一体化之下，由于KZP系列盘式可控制装置的应用，能对整个设备系统进行有效监控，并将设备应用中的结果通过数据形式展示，这样就能对整个工作体系进行必要的检测和监控，会根据设定值来发出相应的指令。比如在计局监测中的应用，当检测到在合适范围值内就会发出使电流降低的指令，带动系统油压，使胶带减速，而如果超出了合适范围值，就会发出相反指令，使电流增加，开放闸瓦，保持胶带运送机的正常。

2.PLC技术在风门中的应用

从PLC技术的概念分析中可知，这是一种在工业环境下为了满足工业控制需求而设计出来的数字运算操作电子装置，完成操作指令，实现对各类机器设备的控制，具有可靠性高和操作简便的优点。所以在其应用中也可以用来实现矿井下风门的自动化开闭。在过去传统机电控制设备下，对于矿井下风门的操作一般是由人工来完成，但是却存在操作难度大，具有安全风险的问题，如果人工操作不当还会引起风门被损坏。自动化技术在矿井下风门机电控制设备中的应用，可有效实现对风门的自动开闭，这样就解决了传统机电设备带来的困难，还降低了劳动强度，减少人力成本。现阶段已经有很多煤矿企业在矿井下风门操作中应用了自动化控制技术，从而为煤矿的安全生产提供了保障。

3.PLC技术在螺杆空压机中的应用

现阶段在矿山机电控制中，由于传统的空压机性能较差，而螺杆式空压机具有可靠性高、实用性强等优点所以逐渐取代了传统的空压机，并得到了广泛的应用推广。在螺杆式空压机运行过程中，主要包括吸气和吸机油、密封并运输、压缩和排气四个环节。工作原理是当螺杆在内部进行转动时，螺杆和壳体齿沟相互啮合，这样就能从进气口吸入空气和机油。当齿沟啮合面不停转动之后，螺杆式空压机便会将吸入的空气和机油进行密封并运输，送到排气口之后，由于齿沟啮合面变小，机油和空气便被压缩，而当齿沟啮合面转动到排气口时，就会将压缩的机油和空气排出螺杆式空压机之外。在螺杆式空压机中为了能有效控制排气量，就需要对螺杆的转动速度进行控制。所以会在螺杆式空压机中设置变频器，当排气量超出正常范围之后，螺杆式空压机便会通过该变频器对螺杆转动速度进行调控，从而使空压机的排气量回到正常范围内，这样不但能保持排气压力的稳定，而且也降低了能源。

4.提升机电设备的综合效能

井下作业中机电控制设备有许多类型，自然自动化及点控制设备也就有很多。在传统的操作控制下，在实现提升操作中需要通过提升机来完成，消耗能量过高，浪费资源大。当自动化技术应用到机电控制设备以后，便可以通过可编程的变流器改造井下作业的继电器装置。在改造时需要选择合适的位置安装控制台，然后在进行提升处理时还要注意井下作业所需要的各种材料，经过全方位自动化改造之后，井下作业各种类型机电设备的性能有所提升。

四、结语

综上所述，随着社会经济和科学技术的不断发展