谈智能控制在矿山机电一体化系统中的应用

发表时间:2020/8/12   来源:《电力设备》2020年第10期   作者:顾常尧
[导读] 摘要:在现代化工业的进步发展中,对机电一体化系统的要求愈来愈高,智能化、自动化的控制和生产制造模式引起重视,推动着智能控制技术在机电一体化系统建设中的应用。
        (昆明煤炭设计研究院  云南省昆明市  650011)
        摘要:在现代化工业的进步发展中,对机电一体化系统的要求愈来愈高,智能化、自动化的控制和生产制造模式引起重视,推动着智能控制技术在机电一体化系统建设中的应用。因此,本文先介绍了智能控制系统的应用类别及应用优势,随后对智能控制在矿山机电一体化系统中的应用作出分析,以供参考。
        关键词:智能控制;矿山;机电一体化系统;机电设备
        前言:传统机电一体化系统的控制效率不高,导致在矿山工程中常需耗费较多人力、物力及开采成本等,且在安全隐患的监控上存在不足。而随着智能控制技术的不断革新,打破了这种不利局面,并在非线性、结构复杂多变的工业环境中广泛适用,因而加强智能控制在矿山机电一体化系统中的应用极为必要。
        1.智能控制的应用类别及应用优势
        智能控制具有复杂性、多样化的特征,主要是运用计算机技术和智能化技术及模拟与智能信息处理与反馈等功能对目标采取不同的操控方式,从而达到自动控制的目的,以有效解决复杂系统的控制问题,使之实现自动化运行。目前该技术的应用范围不断扩大,并在工业过程控制中发挥着重要作用。
        1.1应用类别
        1.1.1分级控制系统
        分级控制系统又称分级递阶操控系统,可对不同分级目标进行控制,且不同分级会发挥不同的功能效用。该系统主要由自动适应控制和自组织控制两部分组成,在构建时从组织级、协调级、执行级三个等级着手,且每个等级间会存在不同的控制需求,其产生的反应也会有所差异,以完成整个系统的控制目标[1]。
        1.1.2学习控制系统
        学习控制系统不依靠人为输入控制指令,可减小人为因素造成的数据控制误差。其主要是利用智能控制技术实现智能信息的收集、记录、分析、处理和反馈等,并通过信息化的程序编写和指令等对目标进行自动控制。该系统一般包含自主调节、动作控制两大功能,当二者共同发挥作用时,便可实现自控效果。
        1.1.3专家控制系统
        专家控制系统是将领域内专家的智慧成果经有效处理后输入到计算机系统中,再进行重构。当计算机系统发出相应操作指令后,专家控制系统便会调动智慧成果对之作出辨别,进而开始进行操作和处理。
        1.2应用优势
        机电一体化系统是矿石工程的基础保障,智能控制在其中的应用优势主要有:一是有利于优化和增强系统性能,实现智能、自动控制等功能。二是有利于提高系统运行效率,降低能耗和成本,增强矿山企业的产业优势和经济优势。三是有利于提高系统运行安全可靠性,可对运行系统进行自动、智能监督和调控。
        2.智能控制在矿山机电一体化系统中的应用分析
        2.1在智能数控系统中的应用
        智能控制融合了多种先进技术,可帮助矿山机电一体化系统完善优化智能数控系统的构成和性能。因此,在系统完善中,可将智能控制相关技术应用于智能数控系统的建设完善中。第一,运用其计算机和网络技术。首先,明确系统内部所需的设备仪器,如智能温度传感器、智能通信设备、采集站等,完善基础设备支持。其次,将相关设备连接上计算机和网络,以便实现对设备的有效控制。最后,通过智能通信设备的运行采集设备运行状态的数据信息,并将之同步到计算机系统中。

操作人员可根据数据信息全面了解系统运行情况,以及时发现设备存在的故障和具体位置,并采取针对性措施作出处理,确保矿山机电一体化系统正常、安全运行。第二,运用数控技术。数控技术的融入可是矿山机电一体化设备实现自动化的运行和处理操作,利用软件的逻辑性编程功能可实现对设备的有效控制和调节。
        2.2在智能点检系统中的应用
        点检系统的作用是按照一定标准对设备相应部位进行有序检查和管理,以便及时发现故障隐患并加以维修,是矿山机电一体化系统的重要组成部分。因此,为提高点检系统的性能和工作质量,可应用智能控制技术构建智能点检系统。结合运行状态的不同,智能点检系统主要有在线和离线点检两种方式。在线点检,通常是发挥智能控制技术的在线监测和大数据功能,对矿山机电一体化各时间段的设备运行状态进行实时监测,并及时采集运行监测数据。同时根据数据性质的不同将其按类划分,如测量数据、记录数据等。离线点检,主要是可在无网状态下借助点检仪将采集到的数据输入检测仪中,再经过检测仪将之上传至中心计算机系统中进行全面分析和处理,最终呈现设备的运行情况并输出存在故障的设备数据,方便工作人员进行检修。
        2.3在智能点检系统层次优化中的应用
        智能点检系统功能较多,如统计分析、工作计划、点检日志与标准、任务管理等,并在系统维护、工作管理和基础数据三大业务模块的维护操作、业务处理、报表打印、数据输入查询与统计等工作中发挥着重要作用,构成了智能点检系统的软件模型[2]。对此,可根据各模块业务的特点和内容等应用智能控制优化系统层次。即,一要建立数据库系统,合理安排点检工作任务,并对任务过程进行管控。二要根据上述业务模块的工作内容构建操作模型,利用点检日志功能检测和记录设备运行状态数据,分析存在的异常和缺陷。三要在前两者结合后进行智能控制和管理。利用数据查询功能实现信息共享,以全面了解和有效控制设备的运行状态。
        2.4在机电设备中的应用
        智能控制技术是一项重点研发的技术,随着人工智能、计算机信息技术等方面的进步与普及,智能控制技术逐渐广泛应用于矿山工程相关机电设备的改进中,使得设备质量、运行效率、使用寿命等都得到显著提升。而机电设备是矿山机电一体化系统运行的支撑和核心力量,因此,为提高该系统运行效果,还应利用智能控制技术加强对机电设备的改造及其运行的自动控制。一是优化机电设备的制造。如应用于故障诊断、检测和监控、智能传感器、点检仪等设备的制造。二是可利用神经网络系统对矿山机电一体化系统设备的运行进行动态模拟,以便有效修改和调整控制系统中的参数,提高设备运行质量、降低故障发生率。
        2.5在采矿作业中的应用
        智能控制技术的进步为工业领域带来了极大动力,在矿山机电一体化中的应用可实现数据的实时采集、分析、处理和同步传输,方便工作人员及时掌握相关设备的运行情况。同时智能通信设备会及时将所获数据传输至中心计算机控制系统中,矿山机电一体化系统便会根据数据结果和矿山工程特点自动分析当前采矿情况,并发出相应指令操作,全面提高了机电一体化系统的运行质量。因此,为提高采矿作业的效率和质量,点检人员应加强智能控制系统的应用,有效增加点检量,以对设备进行智能自动控制和点检。如在采矿过程中突发意外,智能控制系统便会启动专家控制系统,采集作业现场的相关数据并分析出具体问题,专家系统便会结合经验给出对应的解决方案,从而对矿山开采中的不确定因素进行有效控制。
        3.结语
        综上,智能控制在矿山机电一体化系统中具有先进的应用优势和前景,基于此,在智能化时代,还应加强智能控制技术在智能数控系统、智能点检系统建设与层次优、机电设备和采矿作业中的有效应用,从而对矿山工程实现全方位、高效率地自动监控与管理,增强工程开采安全可靠性的同时提高工程质量。
        参考文献:
        [1]吴章海.智能控制在机电一体化系统中的应用探讨[J].轻纺工业与技术,2019,48(12):46-47.
        [2]韦海.智能控制在矿山机电一体化系统中的应用[J].河南科技,2020(08):73-75.
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