张维新
山东黄金矿业（莱州）有限公司焦家金矿 山东 烟台261400
摘要：运输设备在金矿开采中起到非常重要的作用，因此运输设备的安全可靠运行是保证金矿效益的重要环节。鉴于此，本文研究了运输设备机电控制系统的发展历程，研究了PLC机电管理系统的特点，对提升运输设备机电控制系统关键技术进行了讨论。
关键词：金矿；运输设备；机电控制；关键技术
引言
运输安全对矿企安全生产有重要的意义，自动化系统不断实现技术升级为运输设备提供了更加坚实的技术基础。本文将对金矿自动化控制系统进行研究，讨论机电控制系统的发展历程，希望研究出机电控制关键技术特点，为金矿运输事业作出贡献。
1运输设备机电控制系统发展历程
运输设备的机电控制历程分为几个发展阶段，经历了多个过程才发展成熟。起初机电控制系统是利用继电器进行控制的简单系统，第二代控制系统主要利用分离元件来控制以实现控制功能，第三代控制系统是以各类电阻、电容、电抗等电子元件组成的模拟电路系统，其控制功能更加复杂，现在已经全面进入微电子数控时代，智能化和自动化已经成为运输设备机电控制的目标功能。
运输设备对金矿生产过程非常重要，机电控制系统的性能提升不仅会影响金矿矿山的生产安全，又会导致金矿开采效率下降，提升机电控制系统性能是矿企生产水平提升的重要表现之一。现阶段我国大部分矿山主流动力系统是交流异步电机，功率不超过1000KW，这种动力系统虽然能够完成矿山的开采任务，但仍然暴露出很多问题，例如调速能力差、能耗较大、控制精度低等问题凸显，这种交流异步电机可靠性和安全性较差，后期在进行维护时需要花费较多资金，动力系统在运行时经济性不佳。
微电子技术不断发展使上述动力系统存在的问题有所改观，国外已经在机电控制系统中应用微电子技术有超过50年的历史，金矿运输能力因此有了质的提升，体现在以下四个方面。
一是微电子计算机控制工艺水平提升，微电子计算机的运算速度非常快，使用上比较灵活，并且具有较强的功能，交流变频装置在实施实时监控时较为简单，还能够对异常运行过程进行诊断。二是可以提升运输设备的控制精度，运输设备上升与下降实际上就是对提升机位移的控制，只要有较高的精度就可以确保运输设备停止在指定位置。在使用微机对运输设备进行控制时可以利用位置传感器采集位置信息，并对运输设备的位移进行精准控制，就目前而言运输设备的控制精度误差不超过2厘米。三是可以提升运输设备的参数监控能力，由于微机对参数的监控较为全面，因此在设备运行时微机可以对各种参数进行监视和处理，能够及时发现故障并排除故障，使运输设备安全可靠的运行。四是具有安全回路保护功能，在运输设备出现故障时会自动进入安全保护状态，这种保护机制可以确保操作人员的生命安全不受到威胁，降低运输设备的损失。
2基于PLC的机电控制系统
2.1PLC技术
PLC是可编程逻辑控制器，在自动化领域中有广泛的应用。PLC是自动化控制系统的核心部件，可以应用于各种工业生产场景，PLC包含可用来编写程序的存储器，这个存储器可以存储一定的指令，例如存储顺序控制指令、定时指令以及计数和运算指令等。可编程逻辑控制器最主要的功能是对各种应用场景下的控制装置进行自动控制，也可利用数字信号和模拟信号对各类设备以及生产中的各个环节进行自动控制。
2.2机电控制装置
运输设备的升降分为单水平和多水平两种系统，对于单水平和多水平系统而言，升降系统的运行方式都较为固定，以循环往复的方式进行，二者之间的区别在于单水平升降的运动距离相对固定，而多水平升降的运动距离可能出现多种情况。机电控制装置应该具有以下几种功能，首先是要满足四象限运行的基本要求，其次是要具有良好的调速性，再次是要具备故障检测、信号报警以及故障自动处理等功能，保证运输设备能够安全可靠的运行。
2.3运输设备机电控制关键技术研究
第一，工艺控制。利用PLC对金矿运输设备进行编程非常方便，并且具有灵活完善的特点，在进行运输设备工艺流程编写时可通过逻辑关系指令对设备运动进行模糊控制，还可以借助变频器完成异步电机的调频过程。与此同时，管理计算机和现场控制装置可以通过有线网进行连接，还可通过连锁和检验系统实现可靠控制以及全面监控，为运输设备自动化控制提供技术基础。
第二，行程控制。利用PLC进行位移控制编程可保证提升机停止在准确位置上，在进行副井提升控制设计时如果条件允许应尽可能设计成无爬行控制方式以提升工作人员舒适度。还可利用PLC的定时功能进行加速度控制设计，以使运输设备与钢丝绳的运动冲击减弱，从而降低设备对电网的冲击。
第三，监控技术。金矿运输设备的监控系统主要负责监视减速段的速度是否超出规定值，电子式装置在PLC的技术支持下就可以完成上述工作过程的监视任务，还可以利用传感器进行设备的故障信息监控与诊断，并且对运行情况进行实时监控。
第四，制动系统。制动系统是使运输设备停车的执行机构，也是主要的承力部件，要在保证制动系统安全运行的前提下对其进行有效监控，并对液压站进行精准控制。制动控制系统中包含两台PLC，这两台PLC负责监视和控制制动系统的运行，在姿态PLC出现运行问题时另外一台PLC作为备份控制装置接管控制工作，为制动系统提供双余度控制。
第五，安全回路。安全回路设计是金矿运输设备的最后安全保障，在设备出现故障时安全回路系统会检测到故障现象，在出现故障时系统自动进行故障报警，出现事故时正常停车或紧急停车等。安全回路功能是非常重要的保障性功能，能够在设备出现问题时降低设备损失，保障工作人员的人身安全。
3结束语
微电子技术的丰富与发展给金矿运输设备运输能力提升注入了生机与活力，尤其是PLC技术的成功运用使运输设备的性能与安全性能显著提升。笔者经过调研得知，很多企业已经成功应用了智能化和自动化金矿运输设备，机电控制系统也不断在进行技术升级，但在实际应用过程中出现了很多控制问题，需要研发人员和专业技术人员不断努力，切实解决技术问题，为我国金矿运输行业作出贡献，保证金矿企业工作人员的生命安全的前提下提升企业效益。
参考文献
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