毛曉娟

（蘭州石化職業(yè)技術(shù)大學(xué)，甘肅 蘭州 730207）

從20世紀開始，電氣自動化已經(jīng)存在并發(fā)展了半個世紀?，F(xiàn)如今，它已成為人類發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，并在促進現(xiàn)代化的進程中起到了關(guān)鍵作用。如今，大多數(shù)礦業(yè)公司在有效地開發(fā)流程和自動化技術(shù)水平上越來越好。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，電氣自動化控制技術(shù)的合理性、技術(shù)性、精確性、智能化系統(tǒng)和自動化技術(shù)得到發(fā)展。電氣自動化控制技術(shù)已逐漸普及，其作用也在不斷提高。

1 電氣自動化控制技術(shù)概述

礦山電氣自動化控制技術(shù)的重點行業(yè)是電氣設(shè)備、礦山自動化技術(shù)、各種電氣設(shè)備和自動化機械，它們體現(xiàn)在裝配、設(shè)計、調(diào)整、維護、技術(shù)更新、產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)管理等方面。礦山電氣自動化控制技術(shù)屬于加工制造業(yè)。隨著經(jīng)濟實力的不斷發(fā)展和信息內(nèi)容技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)控制自動化發(fā)展的全過程已進入多元化環(huán)節(jié)[1]。礦山電氣自動化控制技術(shù)，恰好是在這種發(fā)展中基本產(chǎn)生的一種新技術(shù)。為了完成電氣自動化控制技術(shù)在礦山工程項目中的高效應(yīng)用，首先要做的是建立應(yīng)用標準并滿足相關(guān)規(guī)定。它對各行各業(yè)的自主創(chuàng)新和發(fā)展起著關(guān)鍵作用。在一定水平上，它為礦山電氣自動化控制技術(shù)的發(fā)展提供了技術(shù)支持。最后，礦山電氣自動化控制技術(shù)的技術(shù)參數(shù)是關(guān)鍵，基本參數(shù)也是電氣自動化控制技術(shù)的生命之源。

2 電氣自動化控制技術(shù)的特征和能力

2.1 技術(shù)特征

自動化技術(shù)的特點是：①可靠性高，基于單片機，融合和維護電源電路，具有自我診斷功能，使系統(tǒng)能夠平穩(wěn)運行。②程序容易編寫。電磁閥常用于控制plc梯形圖。即使沒有專業(yè)的計算機知識，也可以編寫程序。③配備方便，結(jié)構(gòu)砌塊的應(yīng)用可以靈敏地改變系統(tǒng)軟件的大小和功能。④輸入輸出模塊齊全，每個數(shù)據(jù)信號都有相應(yīng)的控制模塊，并連接到CPU計算機主板。⑤組裝簡單，可根據(jù)插座端子設(shè)備的連接進行操作，無需特殊的主機房或屏蔽對策。⑥在確?？焖賹嵤?，過程控制和穩(wěn)定性能的同時，可以顯著加快執(zhí)行效率。

2.2 控制工作的能力

（1）開環(huán)控制。開環(huán)控制是自動化技術(shù)的基本功能，它用于控制計數(shù)，準時和順序的邏輯，而不是電磁閥控制系統(tǒng)的軟件。

（2）閉環(huán)控制。根據(jù)閉環(huán)控制功能，開關(guān)值和plc的應(yīng)用，可以控制工作壓力，偏移，環(huán)境溫度，總流量，速度等主要參數(shù)。該功能可以在中小型設(shè)備上完成。

（3）全面數(shù)據(jù)控制。在控制系統(tǒng)軟件中，它與光電編碼器和單脈沖伺服驅(qū)動器設(shè)備一起輸出和接收單脈沖，具有數(shù)據(jù)量控制的效果。隨著新技術(shù)的發(fā)展趨勢，采用數(shù)據(jù)控制模塊，并具有圖形工具半徑補償功能，有利于控制工作。

（4）數(shù)據(jù)采集與檢測。自動化技術(shù)有利于現(xiàn)場生產(chǎn)和控制，因此數(shù)據(jù)采集是將自動化技術(shù)與觸摸顯示屏、上位機軟件等連接起來，進行數(shù)據(jù)信息和數(shù)據(jù)分析的前提條件。在設(shè)施系統(tǒng)的軟件運行的同時，根據(jù)自診斷監(jiān)督可以避免系統(tǒng)異常。

3 礦山生產(chǎn)作業(yè)中，使用電氣自動化控制技術(shù)的必要性

3.1 可以減輕操作員的工作壓力

過去，在礦山工作的人不僅要承受非常繁重的工作壓力，而且多年來無法確保自己的安全。一些高風(fēng)險的技術(shù)工作長期以來受到各種安全生產(chǎn)事故的影響。使用電氣設(shè)備自動化技術(shù)可以很好地解決此類問題。另一方面，礦山的不良地貌，這給開采者提供了很大的開采難度系數(shù)。電氣自動化控制技術(shù)的應(yīng)用和推廣，不僅可以大大降低人工成本，而且可以大大降低礦山工人的開采效率，保證工人的生產(chǎn)安全。

3.2 提升機械和設(shè)備的總體功能

隨著社會和經(jīng)濟能力的提高，對自然資源的需求也在增加。為了更好地實現(xiàn)礦產(chǎn)資源生產(chǎn)能力的最大化，它必須具有機械設(shè)備的整體功能。電氣設(shè)備自動化技術(shù)的應(yīng)用可以顛覆傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，發(fā)掘所有電氣設(shè)備的最高潛力，為科學(xué)合理地生產(chǎn)和經(jīng)濟發(fā)展找到最終的結(jié)合點。

3.3 提升生產(chǎn)管理效率

在具體的礦山管理中，由于每個礦山的面貌、生產(chǎn)標準、資源等因素的不同，如果單純利用人力資源來進行礦山生產(chǎn)水平的管理，對很多崗位的監(jiān)管不太可能落實到極致。對于此事，電氣設(shè)備自動化技術(shù)的應(yīng)用可以很好地解決這一問題。電氣自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，可以進一步規(guī)范、細化和管理礦山的整個生產(chǎn)過程[2]。

3.4 及時完成工作任務(wù)

在礦山生產(chǎn)中，以前人工模式的應(yīng)用不僅人工量大，而且效率低。機電工程自動化技術(shù)的運用使員工能夠解決繁忙的工作，不需要大量的人力資本。機械設(shè)備的使用必須由權(quán)威專家來規(guī)范和控制，這不僅可以控制任務(wù)量，而且可以避免人為因素造成的偏差。自動化技術(shù)與機械設(shè)備的集成，可以保證設(shè)施的平穩(wěn)運行，提高抗干擾性，避免常見故障，具有很強的時效性。

3.5 安全保障

礦山生產(chǎn)有大量礦山工作對于新建項目來說，如何確保安全施工成為一個關(guān)鍵。雖然傳統(tǒng)的機械設(shè)備在實踐中非常容易操作，但由于自身的維修工作能力和自身的維修能力，出現(xiàn)問題后很難立即發(fā)現(xiàn)并解決，從而影響下一步的工作。自動化技術(shù)的應(yīng)用可以監(jiān)控系統(tǒng)的運行，并根據(jù)工況的變化調(diào)整運行的主要參數(shù)和機械設(shè)備的安全、可靠、可靠性。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)軟件可以立即報警，規(guī)定專業(yè)人員完成檢修，確保工作人員安全，有利于礦山生產(chǎn)的綜合權(quán)益。

4 電氣自動化控制技術(shù)在礦山生產(chǎn)作業(yè)中的實際應(yīng)用

4.1 井下設(shè)備風(fēng)門管理

控制礦山夏季進氣閥的傳統(tǒng)對策，是根據(jù)生產(chǎn)法規(guī)手動打開或關(guān)閉。由于地下阻尼器兩側(cè)的工作壓力差，因此很難打開或關(guān)閉。不合理的實際操作可能會破壞進氣門，甚至危及管理人員的安全。為了更好地提高控制，將自動化技術(shù)從人工實際操作轉(zhuǎn)換為全自動實際操作，以確保休克高壓開關(guān)柜的可靠性，維護工人的安全。特別是自動化技術(shù)和紅外技術(shù)的結(jié)合，可以對進、排氣口的人和汽車進行監(jiān)督，有效的對外開放或關(guān)閉實際運行。為了更好地減小進氣閥兩側(cè)的工作壓力差，可以在風(fēng)門側(cè)打開小窗，接通電源開關(guān)程序流和自動技術(shù)程序流，實現(xiàn)開門和關(guān)門的功能，并合理避免進氣門的損壞。

4.2 設(shè)備運輸管理

在機械設(shè)備的運輸中，利用自動化技術(shù)完成雙回路、精確轉(zhuǎn)換的變頻系統(tǒng)軟件、電控系統(tǒng)，并具有手動、全自動、半自動、緊急停機等功能。在手制動控制中，可以應(yīng)用電子設(shè)備的所有數(shù)據(jù)和差分信號來完成零鎖定。電源電路和控制回路斷開，可以及時發(fā)出警告。與觸摸液晶屏一起，可以指示設(shè)備的位置，速度等實時實際操作的主要參數(shù)。以西門子PLC系統(tǒng)軟件為例，兩個系統(tǒng)軟件相互配合，冗余不超過20%。

4.3 機電工程系統(tǒng)

在采礦和生產(chǎn)過程中，以前的機械設(shè)備由電磁閥控制。隨著新技術(shù)的發(fā)展趨勢，自動化技術(shù)的發(fā)生和應(yīng)用。根據(jù)自動化技術(shù)的程序，控制器的功能不斷改進，可以控制大功率通信的運行。例如，可以將自動化技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備，并且可以在其他地區(qū)組裝控制臺，以提高操作效率并簡化操作步驟。在壓縮機機械設(shè)備中，如小型螺桿氣動壓縮機等應(yīng)用可以保證標準氣壓的可靠性，達到節(jié)能環(huán)保的總體目標。當應(yīng)用于排水系統(tǒng)時，可以調(diào)節(jié)自來水以滿足供電要求，同時防止水的消耗。

4.4 設(shè)備自查系統(tǒng)

礦山生產(chǎn)存在一定的安全隱患。自動化技術(shù)可用于監(jiān)控設(shè)備上的每個操作階段和施工團隊的監(jiān)督，并具體指導(dǎo)現(xiàn)場生產(chǎn)工作。一是按照全自動監(jiān)管，可以發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中存在的問題和安全隱患，立即采取整改措施，防止產(chǎn)生不良影響。二是結(jié)合礦山生產(chǎn)特點，借鑒國內(nèi)外成功管理經(jīng)驗，確保監(jiān)控設(shè)備和管理計劃得當。例如，使用無線傳輸技術(shù)可以將控制與員工連接起來，控制將指令傳遞給員工，員工可以反饋生產(chǎn)狀態(tài)。信息技術(shù)的應(yīng)用可以掌握施工隊伍的各個部分，輕松分配工作任務(wù)，并在發(fā)生風(fēng)險災(zāi)難時指導(dǎo)員工逃生。

4.5 集中控制系統(tǒng)

在礦山廠房中間控制系統(tǒng)軟件中，利用自動化技術(shù)對可編程序控制器進行更新改造，使工作壓力被過度考慮，清洗、運輸?shù)认到y(tǒng)軟件形成詳細控制器。多個控制器之間的實時高效通信有利于數(shù)據(jù)信息的收集和解決，并做出合理的生產(chǎn)策略決策。實踐經(jīng)驗證明，將自動化技術(shù)應(yīng)用于集中控制系統(tǒng)軟件，不僅可以對電源電路進行監(jiān)督和控制，還可以方便集中器的工作，并且可以完成各部分質(zhì)量控制的總體目標。

4.6 車門防跑

在采礦生產(chǎn)中，斜井運輸是關(guān)鍵步驟。突然之間，現(xiàn)階段交通運輸中最常見的問題就是超跑的地位問題。為此，在操作系統(tǒng)上組裝安全門保護裝置可以解決此問題。它是自動化技術(shù)的應(yīng)用，可以自動打開和關(guān)閉安全門。它經(jīng)常在路線上組裝，并且通常是封閉的。當運輸車輛通過移動安全門的電源開關(guān)時，安全門將自行打開。在超級跑車的情況下，安全門不容易打開，以免礦車向前行駛[3]。由此可見，自動化技術(shù)的應(yīng)用可以保證礦用車輛的正常運行，降低安全事故的發(fā)生率，保證斜井運輸?shù)母咝屎桶踩禂?shù)。

4.7 礦產(chǎn)機械設(shè)備

在礦山工業(yè)中，礦產(chǎn)開采機是一臺機器設(shè)備。采用自動化技術(shù)給予動力和動力工程利用率，可根據(jù)施工現(xiàn)場條件調(diào)整采礦率和相對高度，最大限度地滿足采礦要求。與傳統(tǒng)的彩彈機相比，應(yīng)用自動化技術(shù)后出錯率降低，實際運行可靠性顯著。另一方面，使用方便，可以減少維護任務(wù)的數(shù)量。目前，礦產(chǎn)資源開采已離不開自動化控制技術(shù)，而自動化控制技術(shù)是礦產(chǎn)資源開采行業(yè)發(fā)展的主要動力。

4.8 排氣設(shè)備

由于開采和生產(chǎn)條件較為極端，礦山工業(yè)的自然通風(fēng)自動化技術(shù)是以分層、分散和冗余的方式設(shè)計的。自然通風(fēng)自動化技術(shù)采用以太網(wǎng)光纖環(huán)網(wǎng)、光纖傳輸、多機空氣等技術(shù)，確保穩(wěn)定性。礦山行業(yè)自然通風(fēng)自動化技術(shù)根據(jù)手機軟件和VC的設(shè)備控制手機軟件和分支控制手機軟件，可以合理控制礦山行業(yè)的自然通風(fēng)。一般來說，礦山行業(yè)排氣系統(tǒng)自動化技術(shù)的實際運行控制有現(xiàn)場手動實際運行控制、3種遠程控制功能、數(shù)據(jù)顯示功能、常見故障記憶功能、現(xiàn)場交叉報警設(shè)備功能，冗余功能和擴展功能。

4.9 排水設(shè)備

采礦排水管道綜合自動化技術(shù)包括下列功能：第一，即使在沒有人的情況下，全自動排水設(shè)備也可以完成離心泵的全自動停機和資金投入任務(wù)，有效布置工業(yè)設(shè)備，并保證排水管道工作的效果和節(jié)能環(huán)保的實際效果。第二，排水管道自動化技術(shù)具有負荷、負壓、泄漏、超溫、徑向環(huán)境溫度等保護作用。排水管道自動化技術(shù)可以明確提出機械設(shè)備可靠運行的預(yù)留方案，以確保安全。第三，可以將水泵房的信息實時傳輸?shù)铰访嬷改?，同時顯示設(shè)備，機械設(shè)備的運行標準，從而根據(jù)路面導(dǎo)軌接收到的信息向泵房推送相應(yīng)的指令，全自動遠程操作排水管。第四，全自動排水設(shè)備的控制措施包括路面遠程操作、局部自動控制系統(tǒng)和手動操作三種控制措施，可以確保地方參與允許的自動控制系統(tǒng)。第五，系統(tǒng)包括許多嵌入式控制方法，可以根據(jù)細節(jié)做出有目的的戰(zhàn)略決策，從而保證了自編系統(tǒng)軟件的智能化系統(tǒng)水平。

5 電氣自動化控制技術(shù)的優(yōu)化策略

5.1 加強設(shè)備管理和自動化的相關(guān)性

為了充分發(fā)揮礦山機械設(shè)備的更高效使用，離不開電氣設(shè)備中電氣自動化控制的結(jié)合。因此，加強電氣自動化控制系統(tǒng)與礦山設(shè)備的關(guān)聯(lián)性，有利于充分發(fā)揮礦山設(shè)備電氣自動化控制系統(tǒng)的有效性。例如，采礦設(shè)備驅(qū)動力供應(yīng)系統(tǒng)軟件和電氣自動化操縱的緊密結(jié)合可以為了改變傳統(tǒng)機械設(shè)備的運行模式，有利于減少工作資源的損害，完成采礦設(shè)備的長期應(yīng)用。利用電氣自動化控制系統(tǒng)對礦山設(shè)備進行全面監(jiān)管，如果工業(yè)設(shè)備出現(xiàn)異常，自動軟件可以對其進行自動修復(fù)，還可以根據(jù)常見故障情況發(fā)出報警。使員工第一時間獲得設(shè)備常見故障信息和使用機械設(shè)備的安全系數(shù)。

5.2 加強對電氣設(shè)備規(guī)劃系統(tǒng)的研究

傳統(tǒng)的電氣自動化系統(tǒng)成本高，因此優(yōu)化電氣自動化控制管理系統(tǒng)，是促進電氣自動化控制發(fā)展趨勢的主要對策。有關(guān)部門必須高度重視電氣自動化控制對自然資源開發(fā)系統(tǒng)的促進，必須深入分析電氣設(shè)備程序流程系統(tǒng)的軟件。這也是促進電氣自動化控制程序流程和礦山機械設(shè)備工作效率的合理對策。例如，在礦山資源的全過程中，將電氣自動化程序轉(zhuǎn)換為礦山機械的實際運行信息內(nèi)容、程序流程導(dǎo)出、部件自動化技術(shù)檢測等，深入分析了電氣自動化控制程序流程和礦山機械設(shè)備集成模式。電氣自動化控制程序流程的開發(fā)設(shè)計更有利于礦山機械設(shè)備的運行控制和資源的開發(fā)利用。認為既能將傳統(tǒng)的電氣自動化控制技術(shù)與新型電氣自動化控制技術(shù)相結(jié)合，又能應(yīng)用于礦山機械設(shè)備運行的工藝方法，提高礦山資源的高效性，同時促進了電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展。

6 電氣自動化控制技術(shù)在礦山生產(chǎn)作業(yè)中的發(fā)展方向

6.1 產(chǎn)業(yè)鏈一體化

集成是機電工程系統(tǒng)的集成。是為了提高數(shù)控機床的指標值，整合設(shè)備的基本功能規(guī)定，將控制模塊變成倉儲、打字插座、出口端口等標準商品。結(jié)構(gòu)塊控制模塊用于生成具有不同調(diào)整，剪裁，尺寸和現(xiàn)場時間的數(shù)控機床。從市場進展來看，機械設(shè)備生產(chǎn)廠家眾多。因此，在產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)中，必須為各種插座選擇統(tǒng)一的規(guī)格，以方便以后的應(yīng)用和維護。在電機、智能降速和機電一體化層面，根據(jù)不同的圖像和角度進行解決方案，利用程序控制設(shè)備對各模塊的控制模塊進行升級，既有利于擴大生產(chǎn)規(guī)模，又可以開發(fā)商品。例如，在制造標準化工業(yè)設(shè)備時，需要生產(chǎn)和制造多用途商品，并對其進行合理配置，以實現(xiàn)節(jié)約成本和提高效率的總體目標。

6.2 互聯(lián)化

數(shù)字化是機電工程機械自動化的主要發(fā)展前景，將給工業(yè)生產(chǎn)和礦山生產(chǎn)制造帶來巨大變化。在礦區(qū)生產(chǎn)制造中，連接的關(guān)鍵體現(xiàn)在原材料采購、商品生產(chǎn)制造、調(diào)速器/市場拓展等多個層面，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)習(xí)和培訓(xùn)機電工程自動化控制，加強區(qū)域間的溝通交流。實際礦山開采工作，連接服務(wù)器和監(jiān)控系統(tǒng)，完成遠程控制，利用設(shè)定的流程完成實際操作，不斷改進管理方法，最終推動設(shè)備自動化控制的快速發(fā)展。

6.3 智能化

智能系統(tǒng)是將人工智能技術(shù)、電子計算機等結(jié)合起來，產(chǎn)生邏輯推理邏輯、自主選擇、自主管理的能力，將自動控制提高到更高的質(zhì)量。以工業(yè)機械手為例，它是智能設(shè)施的經(jīng)典，意味著它可以替代一部分人力資本、生產(chǎn)效率和精度。礦山機械與智能系統(tǒng)技術(shù)的集成，可用于高風(fēng)險工作，維護員工的安全。

6.4 綠色環(huán)?；?/h3>

挖礦是消耗資源的全過程。在礦業(yè)的核心理念下，高度重視經(jīng)濟效益，忽視綠色生態(tài)權(quán)益，造成大氣污染和生態(tài)環(huán)境問題。未來，綠色采礦必須環(huán)保節(jié)能，減少機械設(shè)備操縱交易的關(guān)鍵技術(shù)。另一方面，機械設(shè)備的設(shè)計和制造，新材料的應(yīng)用，降低能耗，機械設(shè)備的改進和優(yōu)化，在保證制造質(zhì)量的同時，達到降低成本措施的總體目標。另一方面，從機電設(shè)備管理入手，完善管理機制和約束機制，改變傳統(tǒng)管理方式的意識，提高運行的穩(wěn)定性。

7 結(jié)語

總的來說，加強電氣自動化控制在礦山作業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用非常重要。相關(guān)工作人員應(yīng)研究動態(tài)控制技術(shù)在礦山機械控制中的應(yīng)用效果，抓住進氣閥控制、帶式輸送機控制、采礦檢測與監(jiān)控、采礦機控制、礦山機械更新改造等應(yīng)用要點，進一步優(yōu)化電氣自動化控制管理體系。