自动化技术在矿山机电控制中的应用

高坤

（义煤集团新安县郁山煤业有限公司，河南 新安 471800）

随着科学技术的发展，矿山机电设备不断更新，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之处，需要对PLC技术进行进一步的优化改善。

一、PLC技术的概述

（一）PLC的基本组成部分

PLC的基础组成主要包括CPU、电源、存储器、接口以及相关的外部设备编程器。对外，通过接口实现了外部设备和PLC本身的输入和输出；对内，通过各种总线实现了内部各部分的连接。根据结构的不同，PLC又可以划分为固定式PLC和模块式PLC两种，前者将CPU和电源等部分组成了一个整体，无法进行分开拆卸，而后者是将所有的模块进行了组装连接，可以按照一定的规则对其进行拆卸和重新配置[1]。

（二）PLC的优点

作为一种利用数字运算来达到控制目的的自动控制系统，PLC可以利用存储在存储器当中各种可以编程的操作指令，包括运算指令、控制指令等，对连接到PLC接口上的机械设备进行控制。其主要优点如下：①抗干扰能力强，可以抵抗各种内外界因素的干扰，不易发生损坏，维护费用较低。②本身可以重新组合，系统在应用过程中较为灵活、方便。③编程所需的语言简单，而且可以根据不同的需求对程序进行及时的修改。

二、自动化技术应用的必要性

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的要求，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。因此需要对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。对矿山开采机电控制来说，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采效率。这是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便捷和简单，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，减少其他成本的输出[2]。此外，自动化在操作控制体系中的应用也可以提高其安全性能，这是因为固定的工作体系减少了人工的参与，也降低了操作失误的发生概率，即使发生失误，也能有效避免人员伤害，提高整个工作系统的安全性。

三、自动化技术在矿山机电控制中的实际应用

（一）自动化技术在矿山井下风门中的应用

在传统的矿山机电控制工作中，工作人员一般采取手动方式对矿山井下风门进行开启和闭合操作，井下风门的内外两侧压力差较大，增加了操作难度，如果操作不慎，还会造成井下风门的损毁。将自动化技术应用于矿山井下风门中，将人工手动操作转变为机器自动操作，可以有效克服手动操作存在的诸多阻碍，提高矿山井下风门控制的安全性与可靠性。象工作人员可以将自动化技术与红外线传感器相结合，对进出矿山井下风门的车辆、人员进行检测，利用自动化系统控制风门的开启和闭合。为了降低矿山井下风门内外两侧的压力差，可以将自动化技术应用其中。首先在风门上设置一扇小窗，然后将风门开关程序与自动化系统相连，工作人员想要开启井下风门时，可以先将小窗打开，降低风门内外两侧的压力，再利用自动化系统代替人工操作，如此便可以用较小的力打开风门，不仅降低了力量输出，还能避免井下风门出现损坏。象基于自动化技术研发出来的气缸传动设置，该设置利用气缸传动时产生的动力带动风门，能够有效节约人力与物力，提高风门开启与闭合操作的安全性。

（二）PLC在空气压缩机群微机监控系统的应用

将自动化技术应用到空气压缩机群微机监控系统，有效的提高了空气压缩机群微机监控系统的准确性，提高了其抗干扰能力，确保了空气压缩机安全稳定的运行。通过自动化技术在空气压缩机群组微机控制系统中的应用，可以借助温度、压力变送器以及断水装置对矿山的现场进行相关信息的采集，并通过自动化对采集到的信息进行处理，实时的显示设备的工作状态和相关参数，帮助相关工作人员更清晰的了解设备运行情况，确保了空气压缩机的安全稳定运行。

（三）自动化技术在下运胶带机中的应用

将自动化技术投入到矿山机电控制体系之后，减少了过去对人工操作的依赖，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，根据设定值来发出相应的指令。比如：将PLC技术应用于计局检测中时，当检测到相关数值在合适范围值以内时，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，就会发出相反的指令，使电流增加，开放闸瓦，确保胶带运送机的正常运行。

（四）自动化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，逐渐取代了传统的空压机，并得到了广泛的应用和推广。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。当齿沟啮合面不停地转动时，螺杆式空压机便会将吸入的空气和机油密封并运输，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。

结束语

目前中国煤矿实现自动化过程中依旧有多种多样的问题需要有效解决，有关人员也应重视这些方面，更加深入探究煤矿自动化技术应用过程中可能发生的问题，采取有效方式促进煤矿生产系统整体自动化的实现，将煤矿的生产效率、安全性加以极大提升，进而促进中国经济良好发展。