淺談煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

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摘要：首先對(duì)自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析闡述，其后從煤礦升降設(shè)備、煤礦傳送設(shè)備、煤礦開(kāi)采設(shè)備、煤礦監(jiān)控設(shè)備4個(gè)方面，研究了自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù)；煤礦施工；機(jī)電設(shè)備

在傳統(tǒng)時(shí)期，受井下環(huán)境復(fù)雜、機(jī)電設(shè)備落后等因素影響，煤礦生產(chǎn)的安全性與效率很難得到保證，各類(lèi)煤礦事故頻頻發(fā)生。而在應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)后，煤礦生產(chǎn)的施工效率與施工質(zhì)量可得到有效提升，人員傷亡、設(shè)備故障等負(fù)面問(wèn)題的發(fā)生概率也顯著降低。

1自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用現(xiàn)狀

所謂“自動(dòng)化技術(shù)”，并非某一具體的技術(shù)類(lèi)型，而是由微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、模塊控制技術(shù)等多種現(xiàn)代技術(shù)綜合而成的工業(yè)技術(shù)體系。其中，微電子技術(shù)主要以煤礦機(jī)電設(shè)備的控制板塊為應(yīng)用載體，通過(guò)由多種微型電子元件組成的集成電路實(shí)現(xiàn)各類(lèi)控制信息的采集、傳輸、監(jiān)控與響應(yīng)。同時(shí)，微電子技術(shù)也是自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)，只有煤礦系統(tǒng)中的機(jī)電設(shè)備達(dá)成無(wú)障礙通信，才能完成系統(tǒng)整體的自動(dòng)化、靈活化控制操作。計(jì)算機(jī)技術(shù)與模塊控制技術(shù)共同構(gòu)成了自動(dòng)化技術(shù)體系的核心，其應(yīng)用水平對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化控制能力具有直接影響。在煤礦機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行過(guò)程中，相關(guān)人員可結(jié)合人工操作的主要流程預(yù)設(shè)程序指令及控制模塊，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)便可通過(guò)此類(lèi)指令或模塊，對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備的參數(shù)、動(dòng)作進(jìn)行精準(zhǔn)操控。除上述技術(shù)類(lèi)型以外，機(jī)械技術(shù)、傳感技術(shù)、智能技術(shù)等也在自動(dòng)化技術(shù)體系中發(fā)揮著重要作用[1]。現(xiàn)階段，雖然新型能源的實(shí)踐效果與發(fā)展前景較為可觀，但從能源工業(yè)的大環(huán)境來(lái)看，新型能源的全面普及仍然任重而道遠(yuǎn)，所以煤炭資源在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)仍是我國(guó)需要的首位能源。在目前，我國(guó)能源市場(chǎng)中煤炭資源的產(chǎn)量與需求仍存在較大缺口，故而對(duì)能源進(jìn)口保有一定依賴(lài)性。同時(shí)，受經(jīng)濟(jì)條件、技術(shù)觀念等因素的限制，我國(guó)中小型礦井的開(kāi)采工作仍然以人工作業(yè)或普通機(jī)械作業(yè)為主，近幾年來(lái)礦難事故頻發(fā)，為我國(guó)煤炭工業(yè)的生產(chǎn)安全敲響了警鐘。在此背景下，加強(qiáng)煤礦機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化技術(shù)研究及普及，具有高度的重要性和必要性。

2自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

2.1自動(dòng)化技術(shù)在煤礦升降設(shè)備中的應(yīng)用

在煤礦施工中，升降設(shè)備主要起到連接井下空間與井上空間，傳輸人員、物資及設(shè)備的作用。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到升降設(shè)備的電控系統(tǒng)中，有助于強(qiáng)化升降設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，實(shí)現(xiàn)升降設(shè)備的精準(zhǔn)變頻。通常情況下，升降設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，僅需做好PLC程序（可編程邏輯控制程序）的編制，即可達(dá)成理想的自動(dòng)化控制效果。但需要注意的是，相關(guān)人員在進(jìn)行程序編制時(shí)，不僅要滿(mǎn)足升降設(shè)備基本的動(dòng)作需求，還應(yīng)設(shè)置出實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障分析、故障警報(bào)等指令信息，以確保終端人員可通過(guò)計(jì)算機(jī)界面對(duì)升降設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)控，及時(shí)掌握現(xiàn)有或潛在的設(shè)備隱患或故障問(wèn)題。

2.2自動(dòng)化技術(shù)在煤礦傳送設(shè)備中的應(yīng)用

傳送設(shè)備是煤炭資源由開(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)傳輸至井上空間的關(guān)鍵設(shè)備，主要由傳送帶與電機(jī)兩部分組成。在實(shí)際的煤礦施工過(guò)程中，傳送設(shè)備的結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但卻是煤礦機(jī)電設(shè)備中最易發(fā)生故障的設(shè)備。若煤礦傳送設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行卡頓、傳送帶偏移等情況，輕則導(dǎo)致煤炭過(guò)度泄漏，降低生產(chǎn)效益，重則造成煤炭運(yùn)輸阻滯，導(dǎo)致施工活動(dòng)長(zhǎng)期中斷。自動(dòng)化技術(shù)可使煤礦傳送設(shè)備的故障發(fā)生概率顯著降低。傳送設(shè)備的自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要由控制臺(tái)、操作界面、保護(hù)裝置以及傳感器構(gòu)成。當(dāng)傳送裝備的皮帶偏移或停滯時(shí)，傳送帶上方的光學(xué)傳感器便會(huì)迅速采集到故障情況，并將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送至控制臺(tái)的終端系統(tǒng)。此時(shí)，控制系統(tǒng)便可將傳送帶當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)軌跡、總線(xiàn)位置與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比對(duì)分析，進(jìn)而將針對(duì)性的調(diào)控信號(hào)傳回傳送設(shè)備，由驅(qū)動(dòng)設(shè)備對(duì)傳送帶的位置做出調(diào)整。隨著傳感技術(shù)與PLC技術(shù)的豐富發(fā)展，傳送設(shè)備的自動(dòng)化控制系統(tǒng)還可對(duì)設(shè)備所處環(huán)境的溫度、濕度進(jìn)行精準(zhǔn)分析與精準(zhǔn)反饋，從而進(jìn)一步提升傳送設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性，保障煤炭資源的高質(zhì)高效運(yùn)輸。

2.3自動(dòng)化技術(shù)在煤礦開(kāi)采設(shè)備中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的煤礦施工中，開(kāi)采設(shè)備運(yùn)行水平主要受負(fù)荷量級(jí)的影響。基于開(kāi)采活動(dòng)的持續(xù)性，開(kāi)采設(shè)備需要長(zhǎng)期處于高負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)。若現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)設(shè)備疏于管控，容易出現(xiàn)過(guò)熱、磨損等情況，進(jìn)而嚴(yán)重縮短開(kāi)采設(shè)備的使用壽命。而在應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)后，終端系統(tǒng)的界面可現(xiàn)實(shí)開(kāi)采設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間、負(fù)荷等級(jí)、內(nèi)外溫度等數(shù)據(jù)，并結(jié)合預(yù)設(shè)好的運(yùn)行閾值實(shí)現(xiàn)合理控制。此外，環(huán)境因素也可能引發(fā)開(kāi)采設(shè)備故障。例如，在應(yīng)用傳統(tǒng)采煤機(jī)進(jìn)行煤炭開(kāi)采時(shí)，其經(jīng)常會(huì)因?yàn)榈貏?shì)不平而進(jìn)入下滑狀態(tài)，繼而因動(dòng)力失衡而形成停機(jī)。應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的電牽引式采煤機(jī)可避免此類(lèi)故障，傳感器掃描到施工環(huán)境的地勢(shì)信息并傳至自動(dòng)控制系統(tǒng)后，采煤機(jī)的牽引部件會(huì)自動(dòng)生成與地勢(shì)方向相反的力，從而提高采煤機(jī)的穩(wěn)固性，保證采煤機(jī)動(dòng)力于辦公設(shè)備與家庭智能化設(shè)備這兩方面。將智能控制技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備裝置中，對(duì)企業(yè)發(fā)展至關(guān)重要，因?yàn)槠髽I(yè)在發(fā)展期間，規(guī)模日益壯大，需要處理的數(shù)據(jù)也逐漸增多，為了保證日常工作的正常進(jìn)行，會(huì)產(chǎn)生極高的生產(chǎn)成本。使用智能化控制設(shè)備，加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)的處理，便能在短時(shí)間內(nèi)處理海量的數(shù)據(jù)信息，提升數(shù)據(jù)處理的專(zhuān)業(yè)性，降低生產(chǎn)成本，提升生產(chǎn)效率，這是企業(yè)在當(dāng)前時(shí)代下提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的有效手段。而將控制技術(shù)應(yīng)用家庭智能化設(shè)備中，可以方便大眾日常生活。將線(xiàn)路、控制器與用家電器連接在一起，便可以構(gòu)建智能化居住環(huán)境。目前，智能控制技術(shù)應(yīng)用于家庭設(shè)備已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成績(jī)。比如小米之家，借助智能控制技術(shù)，提升家庭設(shè)備的智能性，為大眾營(yíng)造良好的生活環(huán)境。

3結(jié)語(yǔ)

將智能控制技術(shù)應(yīng)用于機(jī)電一體化系統(tǒng)中，可以?xún)?yōu)化機(jī)電一體化工作能力，彌補(bǔ)機(jī)電一體化系統(tǒng)的短板，在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代中，還需要進(jìn)一步優(yōu)化智能控制技術(shù)，使其在機(jī)械制造、機(jī)床、機(jī)器人、交流伺服系統(tǒng)、設(shè)備裝置以及數(shù)控領(lǐng)域可以有更好的表現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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作者：田賀 單位：兗州煤業(yè)股份有限公司綜機(jī)安撤中心生產(chǎn)技術(shù)科