张晓泉 张晓龙
紫金矿业集团股份有限公司紫金山金铜矿
紫金矿业集团股份有限公司
摘要：自动化技术是一种综合了计算机技术、网络技术、自动控制技术、信息技术及机械技术等技术体系的高新技术。自动化技术在矿山机电设备中的应用，不仅提高了设备的自动化使用性能，还加强了设备的通讯功能以及使用效果，自动化技术主要被应用到了矿山提升设备、采掘设备以及监控设备中，既提高了生产效率，又保障了企业和员工的生命财产安全，还能够大大提高矿山开采企业的整体收益。
关键词：自动化技术；矿山；机电设备；应用
1PLC技术
PLC技术作为矿井机电自动化控制中最为常用的技术手段，通过逻辑计算与数值计算能够较为科学合理的分析机电运行的相关数据，做出相应的指令，最终使机电设备根据PLC发出的指令完成相关的工作。在PLC工作过程中常会受到很多外界因素的干扰，包括频率、速度计算等，有时候不同机电设备的对应的加减速率也会存在不同的差异，需要根据PLC中的某些特定的控制单元完成相关功能的控制。在实际生产过程中为保证PLC能够有效发挥其相关功能优势，需要将机电的运行反应时间控制在0.5s以内，在短时间内有效完成数据的转换工作，最终有效提升设备的工作效率。在生产过程中也需要注意，当设备出现超速等情况时，PLC系统会进行报警，报警主要是由于系统的运行速度超过了系统中的设定值，一般情况下，只要高于设定值都会进行报警以保证工人的人身安全及设备的安全。
2自动化技术在矿山机电控制中的应用
2.1矿山机电自动化控制技术在提升机中的应用
在传统施工中，提升机运行主要采用继电控制装置，随着我国的技术水平逐渐提升，自动化技术被应用在提升机控制中，目前主要采用可编程变频器和控制器，实现提升机的有效控制。提升机在实际运行的过程中，可以将自动化技术帮助提升机完成日常运行工作，这需要先将原有的操作平台进行拆卸处理，并将其安装到新的操作平台中，安装完成后，原来的操作平台需要进行集中保留，将其再次应用在其他地方。另外，针对传统的旧系统进行改造优化，在原系统基础上安装转换电站，这种方式能够保证在实际生产过程中，原操作系统能够正常运行。
2.2自动化技术在螺杆空压机中的应用
螺杆式空压机在矿山机电控制中具有十分广泛的应用，由于螺杆式空压机具有较强的可靠性与实用性，因此正在逐步取代传统的空压机，成为矿山机电控制中应用的主要空压机。螺杆式空压机的运作过程主要包括吸气、密封与输送、压缩和排气4个主要环节。当螺杆在内部进行转动时，就会与壳体的齿沟相互啮合，从而使得空气能够从进气口吸入，同时吸入机油。在齿沟啮合面不断转动的过程中，螺杆式空压机会将吸入的油气进行密封并输送到排气口，然后在齿沟啮合间隙慢慢变小的作用下使得油气受到压缩。当齿沟啮合面转动到排气口时，受到压缩的油气就会被排出螺杆式空压机。如果在螺杆式空压机中设置变频器，就可以有效地调控螺杆转动的速度，从而对排气量进行控制。当排气量发生变化时，可以通过变频器来改变螺杆的转动速度，进而使得螺杆式空压机排气量回到正常的范围，以保持排气压力稳定，从而达到节约能源的目的。
2.3自动化技术在下运胶带机中的应用
随着自动化技术的发展，很多以前不可能实现的技术得到实现，其中机电液一体化的实现使得KZP系列盘式可控制装置运用在矿山机电设备控制中。KZP盘式可控制动装置主要是由三个部分组成，分别为液压站、制动装置和电控系统，制动装置是制动力的来源，它通过闸瓦与制动盘之间相互摩擦产生制动力矩，然后在利用液压站的调节作用改变制动力，从而可以实现对设备的控制。一般来说，设备在正常工作时正压力是0，而系统的油压会达到最大值，制动闸处于松闸状态，并且在闸瓦和制动盘之间存在1.3mm左右的间隔，当设备收到制动指令时，电液控制系统就会根据收到的指令对设备发出控制指令，设备会自动地减小油压，实现对设备的控制。KZP系列盘式可控制动装置可以利用电动机的输出轴和输送机上的传感器对运胶带的各项数据进行时时监控，然后可以利用PLC进行数据监测。一般情况下，PLC测得的数据大于设备正常运行的设定值时，PLC就会将供电电流减小，从而可以控制制动系统的油压，让胶带减速；当PLC测得的数据小于设备正常运行时的数据时，PLC会控制设备自动增大供电电流，打开闸瓦，保证胶带输送机正常运转。
2.4自动化技术在风门中的应用
在井下生产过程中，风门的合理开闭时矿山生产过程中经常遇到的难题之一，实际生产过程中风门的关闭并非主要的问题，主要的问题在于风门开关过程中的隐藏安全隐患。在之前的矿井生产过程中，经常通过人工的方式实现风门的开关操作，而长期的人工操作会存在较多的安全隐患问题，严重威胁到了工人的人身安全，这一操作对工人的操作能力也提出了相对较高的要求，不仅容易伤害到人，同时在一定程度的错误操作也会对风门造成不同程度的损坏，影响了矿井的正常生产。运用自动化的技术实现风门的开关后能够在控制系统指令下完成相关操作，仅需在初始阶段编辑PLC程序以实现风门的操作，主要体现在利用PLC对风门进行机械控制。首先在控制过程中，先将风门与窗口打开，合理控制气体的流速直至气体流速趋于平稳，能够有效避免内外气流的压强差而导致的事故。利用这一技术进行风门开关后主要有以下优势，从人员方面来看，工作人员的人身安全得到了有效保障且符合实际生产需求。从生产效率方面来看，自动化技术能够有效提升矿井开采效率，降低工人劳动强度，节省人力、物力、财力，有效推进了矿井高速发展。
2.5自动化技术在矿山监控系统设备中的应用
由于矿山开采过程中有着较高的危险性。所以，必须在矿山挖掘时进行全方位的监控。现代矿山已经有了成熟的监控系统，包括井下人员跟踪定位、井下通讯、安全监测、电网监控等一系列监控系统。其范围也包括防爆系统、传输系统、井下排水系统及提升系统等。保证矿井各个方面的监测对安全生产有着重要的意义，而使用自动化技术检测系统能高效率地预防安全事故的发生。自动化监控系统主要有以下功能：一是通过自动通信技术能够实时获得监控的地理位置和生产信息，能够实时了解情况；二是可以根据监控传输的井下地理情况来制定井下工作人员动态分布，便于调度工作，方便快捷；三是系统能对井下的员工进行自动考勤，方便人员的管理，如果井下发生了事故，其他工作人员可根据此系统迅速查出井下遇险的人员的数目以及人员的身份，为事故的救援工作提供了第一手的资料；四是在救援时可以及时确定人员位置，可迅速制定救援方案，提高救援效率，避免不必要的人员伤亡。自动化监控系统还可以自动对员工考勤，提高管理效率。因此，自动化监控系统在矿山监测中有着举足轻重的作用，有了自动化监测监控系统更加有利于矿山的生产及人员的管理。
3结束语
PLC技术是自动化控制中常用的技术，该技术操作简单，编程方法容易掌握，抗干扰能力强，能够在复杂环境下工作，可靠性很高，因此它在矿山机电控制设备中得到广泛应用。随着PLC技术的进步，自动化控制在矿山机电设备中的应用会越来越广泛，为中国矿产资源的开发提供更多的帮助。相关工作人员应当根据矿井实际情况合理选择自动化控制技术，以实现整个矿井生产效率的提升。
参考文献
[1]自动控制技术在机电控制领域的应用[J].孟凡良,冯其坤.电子测试. 2020(15)
[2]矿山机电自动化控制技术应用研究[J].徐亮.当代化工研究.2019(07)