史文东
安徽开发矿业有限公司,安徽 六安 237426
摘要:矿山提升机作为矿山开采中的关键设备,在矿石输送、人员输送等方面起到了关键作用。而传统的矿山提升机的操作控制主要为手动或半自动的方式,自动化程度相对较低,严重影响着企业的开采量及经济效益。而随着科学技术的不断发展,将自动化控制技术不断应用到提升机设备中,成为当前的主要发展趋势。
关键词:矿山提升机;控制系统;自动化
引言
在矿山开采过程中,矿井提升机是主要的运输装置。矿井提升系统纷繁复杂,其中所涉及的环节较多,对各工序的控制也不同,系统的惯性较大,工作状况多样化等。在矿井提升系统中虽然有安全措施,但因为作业环境的恶劣,一些机械零件或元器件的功能会大大下降,由于系统的非自动化功能,大多数情况都是由人工进行操作,人工操作所带来的误差等都会给监测和控制带来一定的影响,使安全性能有所下降,所以提升系统在运行中所出现的故障仍然存在。
1自动化技术概述
自动化技术简单来说即是将微电子和机械设备有机结合在一起的一种技术,该技术实际非常复杂,融合了包括微机、机械、微电子、传感器等多种学科的先进技术,并且这些先进技术并不是简单的叠加,而是在融合基础上,不断进行变化、发展,从而可有效提升整体技术自动化性能,最终能够达到全面的自动化。矿山机电设备是自动化技术应用的一大重点,如今在矿山开采机电装备运行中,都安装了自动化的检测诊断系统和工程监测管理系统,从而能够在矿山开采设备运行过程中,由系统自动完成相关参数采集,分析机电设备状态变化,完成对相关数据的处理、收集、转换、传输等操作。
2矿山机电自动化技术特点
矿山机电自动化技术的主要特点包括智能化、集成化以及多样性和开放性。现代矿山机电自动化技术的微处理方面实现了智能化,使矿山开采当中的数据准确性以及分析速度得到了很大的提升。而单片机、传输元件以及计算机和信息采集设备等矿山机电自动化技术的核心,是通过人机控制来实现对机械自动化生产过程的全面实时监控,发生问题后自动报警停止并且对问题加以分析,提供最佳解决方案。矿山机电设备产品无论是在系统应用中,还是新技术的发展应用当中都表现出了多样性的特征,以此来不断对矿山机电自动化设备进行微调,促进技术的进一步发展。
3矿山竖井提升系统当前现状分析
两者之间的互助配合,共同来完成提升工作,此过程的提升相对复杂,且提升过程中存在着一些不足,最主要的问题体现在控制的精度不够准确,在对精度的控制上,实际设定的位置与停车的位置存在着较大的误差,而如果采取中途停车,也表现为停车有误;而另外的一个问题是,提升过程中的自动化程度低,一般都是人工进行操作,安全性不能得到保障。此竖井提升机在加速和减速阶段过于明显,而在这两个阶段接触器的频繁工作,所发出的噪音增加,从而影响接触器的寿命,提高了其发生故障的概率,由于这种竖井提升机都是由人工进行操作的,而并非是自动化,在接触器发生故障的同时,会给人身的生命安全造成一定的威胁。另外一个不足的地方是,提升机所使用的是电阻能耗控制模式,此模式的能源消耗相对较高,在提升机进行提升和减速的过程中,整体的能量消耗太高,对于企业而言,能耗较高会直接影响企业的经济效益,而对于国家号召的节能减排而言,能源消耗大势必会排量高,则与国家的节能减排背道而驰。
4矿山提升机自动化控制建设目标
1)对矿山的生产进行优化运作、提升管理和提升控制。主要对提升机设备中的物料输送、自动加料等方面进行优化改进,以此提高设备的开采效率及作业安全。2)在提升机设备作业过程中,对其设备的关键参数进行实时监控,并对设备的作业位置进行精准定位,及时地了解整个生产过程的安全、顺序、质量,最后再进行自动化控制调度。3)通过自动化控制将消耗和成本控制在最低,并且减少废物的排放,保护环境。降低管理公司的成本,改善工人的工作环境。
5电气自动化控制在提升机上的应用分析
5.1对矿山提升机的应用
矿山提升机是人员、设备及材料等的升降运输工具,是矿山开采当中必不可少的设备之一。传统升降机的控制装置主要为继电器,在安全、效率和控制水平上存在着很大的问题。随着社会经济的不断发展,针对矿山提升机所具有的控制相对复杂、运行速度快、惯性质量较大等特点,以及在实际运转过程当中存在的交替转换工作等问题,需采取科学、正确的改进措施使其在发挥相应功能与实效的前提下,提高安全性能及智能化程度。吕梁市煤炭产量调控中心针对此类问题提出了以下一些看法:在当前发展阶段,在矿山实际开采当中,以仿真模拟技术和微电子技术等为代表的技术起到了非常明显的作用,今后应当采取相关措施来适当提高矿山提升机的安全性、智能化程度。另外,在传感技术的应用当中,也可以使用自动化传感元件来提升矿山提升机的实际运行效率。总之,机电自动化技术的应用使得矿山相关工作的安全性提升,而且使矿山提升机的维修与进一步的改进工作都得到了最大的简化。
5.2提升工艺过程电气自动化控制
在交流变频装置的设备中,电气自动化控制技术都应用在提升工艺方面。在自动化控制系统中,由于该系统的灵活性强,运算的速度快,同时也具备诊断的性能,这是以往传统的控制模式所不能实现的。对交流变频装置,应用电气自动化控制系统可以取得良好的控制效果,它们把控制、监视、基准值预测以及模拟控制等组合在公共的计算机控制总线上,组成静止变流器的传动控制,计算机实现速度及多个变量的调节。
5.3PLC技术在矿山提升机上应用效果分析
在完成对基于PLC自动化提升机控制系统设计基础上,为进一步验证所设计的基于自动化控制的提升机综合性能,将其在矿山生产现场进行了6个月的实际应用。在应用过程中,整套控制系统运行正常,能稳定、精准地实现对提升机各类操作功能进行控制,并将提升机的关键参数及运行状态信息在显示界面中进行实时显示。当提升机出现了故障时,通过系统中的故障报警模块发出相应的报警提示,整个运行状态较为稳定可靠。据现场经验人员评价,此提升机具有更高的控制精度和智能化程度,设备故障率与现有其他设备相比,具有更低的故障概率和更高的运转效率,且具有更低耗电量。据初步估算,每年可给企业在设备维修费用及用电费用方面节约将近100万元左右。
5.4提升行程控制
对于提升机的控制,其实是对位置的控制,要能够保证在准确的位置停车,对准确度的要求非常高。在采用电气自动化控制以后,可通过采集各种传感信号进行处理,计算出罐笼准确的位置而施以控制和保护。在罐笼提升时可实现无爬行提升,大大提高了提升能力。
结束语
矿井使用的控制装置多为机电装置或接触器,其系统的稳定性较差,运行故障较多,用电过多,从而对导致矿井的经济成本增加,而且还会影响矿井的正常生产。应用矿山机电一体化技术可以有效避免故障率多等问题,保障了作业人员的安全,降低累设备的维护费用,提高了设备运行的效率,有效的保障了矿井的安全性和高效性。
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