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[摘 要]自动化技术在非煤矿山机电技术革新及设备改造中占有重要地位,不仅提高了矿山企业的生产效率,同时对于生产安全性的提高也有着重要的作用。电气自动化技术的普及和运用,让采矿技术和流程更加科学化,更加人性化,这也是非煤矿山机电设备现代化自动化发展的需要。笔者结合多年的工作实践对非煤矿山机电一体化技术进行了深入的研究,对非煤矿山机电一体化技术的应用情况进行了总结和探索。
[关键词]非煤矿山 机电设备 一体化 自动化
中图分类号:TD407 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)32-0011-01
引言:机电一体化技术矿山开采中的应用机电一体化技术包括基础的机械技术、以及计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术动技术。而在在企业的生产过程中,采矿工艺的先进与否直接影响整个企业的生产能力。因此,要尽量选用先进的采矿工艺,从而到矿山的高产高效的目的。随着我国工业控制自动化技术的发展,非煤矿山机电自动化在采矿上的应用目益增多。
1.我国非煤矿山机电综合自动化技术的发展趋势
机电一体化设备自动化的特点可以说是有三点:信息化、智能化和程序化。在这三个特点的基础上,它的优点也有很多,比如说:机电一体化设备自动化的体系很少,维修和操作方便,有可靠的安全性等。所以,人们对煤矿机电自动化的关注也是在自动化设备的实用性方面。对于非煤矿山自动化、机电一体化的形式,从工人的角度去讲:可以大大地减轻他们的工作压力,降低他们的作业难度。从企业的发展方面去讲:非煤矿山的机电一体化设备自动化能使生产效率与安全性得到很大程度上的提高,还能对工人的分配情况进行合理调整,使企业实现社会收益与经济收益的最大化。然而,目前我国对于非煤矿山机电自动化的普及程度还远远落后于发达国家,并且在技术方面的差距与发达国家相比也非常大,所以我国必须要加强研究矿山机电自动化这一方面,增加时间投入与资金投入,使其得到迅速的发展。由于非煤矿山机电的综合性自动化技术对于采矿企业的生产与发展来说是非常重要的,所以采矿企业逐渐向自动化发展所呈现出的趋势也就越来越明显。从过去的经验中分析,我国的矿山企业想要真正实现开采量的增加与提高作业安全性,就必须要有自主的知识产权与矿山产业的核心设备。另外产品的主要通信因素就在于:设备的自动化型、智能型、可靠运行与开采量,所以必须要加强收集设备实时信息的能力,而且还需要对收集到的设备信息进行归类,整合利用一些具有价值的信息,为持续创新煤矿机电生产设备与工艺水平提供相关资料帮助。使自动化设备技术变得越来越先进。智能化技术的核心就在于设备的微处理器,因此微处理器的有效应用是非煤矿山机电综合自动化技术不断发展的关键。
2.先进的矿山自动化机电产品的特点
(1)都有计算机(其中包括PLC、单片机、嵌入式计算机)与多种传感器共同组成的工况监测系统与控制系统,对设备的工况参数进行实时监控与保护,一部分参数会直接在显示屏上面显示。
(2)通信联网功能。当代机电一体化产品已经不再和以前一样是一个“自动化孤岛”,全部都具有通信联网这一功能,通常在计算机(或者PLC)上面设置专用的通信模块或者通信接口,这样就能通过双芯屏蔽通信线或者光纤与另外设备连接在一起,真正实现信息交换、联动与集中控制。
(3)各种先进传感器。对于自动化产品来说,传感器是一个非常重要的组成部分,同时它也是机电一体化产品用于获取各种外部信息的触角,传感器性能的好坏会对产品质量与可靠性造成严重影响。目前,矿用传感器通常都把变送电路(多以单片机为核心)和敏感元件等等做在一起,这样不但能够测量参数测量,而且还能对数据进行处理与运算,并求得未知数。
(4)产品的智能化。目前很多矿山自动化产品所采用微处理器的功能越来越强,同时它处理信息的速度和能力也越来越强,因此,智能化的功能也越来越多。例如数字交交变频同步电动机提升机控制系统可实现矢量控制等。
3.发展我国矿山自动化产品的几点思考
(1)计算机(或者PLC)作为自动化的核心装置,虽然它的运算与存贮变得越来越强,但是它的体积与功耗却变得越来越小,所以它更加适合一些工作空间相对比较狭小的煤矿机电一体化产品。因此,在设计矿山机电一体化产品的时候,必须要选择一些功能比较强大的PLC或者嵌入式计算机。
(2)新开发的自动化产品必须要具有通信联网这一功能,并且设计(选择)的通信模块也必须要具非常好的开放性与比较高的可靠性,从而方便控制网络连接。
(3)尽管我国已有不少自动化的产品,但品种繁杂,标准不统一。必须提高我国机电一体化产品规范化、标准化、系列化与通用化程度。
(4)提高矿山自动化产品的智能化水平,准确判断机电设备与周围环境的状态,使设备在最好的状况下自动进行工作,对采集参数进行快速的分析,诊断设备故障,并对故障进行预测。
(5)重视矿用传感器的开发与研究,除了需要提高矿用传感器的使用寿命与可靠性以外,还必须要注意传感器的集成化、数字化、多维化与智能化,使矿用传感器在较为恶劣的环境下还能够去准确的测量被测信号,并且具有自动诊断、自动校正、识别状态与自我调节等等的功能。
(6)特别关注新技术的发展,把一些适合用于井下环境的新技术,比如雷达、光纤、红外等等技术用于煤矿机电一体化产品当中。目前我国多数矿山自动化设备和各种子系统都是独立运行,不能实现信息共享和网络自由浏览,存信息发挥更大作用,同时投资大,维护工作量大。因此,建立具有统一网络平台的煤矿综合自动化系统成为当前发展的趋势。
4.实施非煤矿山综合自动化系统需注意的问题
4.1网络结构的选择:环形网络具有冗余功能,可靠性高,是目前工業界普遍采用的方式;星形网络一般不具有冗余性,多用于分支系统;总线形网络可靠性相对较低,不用于综合自动化系统。目前我国已经普遍采用环形和星形互相结合以及太环网和现场总线互相结合的网络结构。
4.2矿山综合自动化系统建设是一个非常庞大且复杂的系统工程,因此,系统在实施以前,必须要先做一个整体规划与整体设计,然后再分步按设计要求实施,避免造成子系统无法接入或重复投资现象。
4.3矿山综合自动化系统是我国矿山继综采机械化之后又一次重大革命。它不但涉及到先进的信息化、自动化技术,而且也需要对煤矿管理模式作重大改变,否则先进技术无法发挥更大的作用。
4.4必须要特别注意基础与子系统的建设(其中包括机械设备与控制系统),避免造成头脑发达,四肢不全,系统无法发挥作用的现象。煤矿综合自动化系统的基础是有可靠的底层(设备)自动化,然而目前一些设备的自动化程度还是很高,一些矿井对于底层设备自动化还重视不够。要使矿山综合自动化系统充分发挥作用,必需把底层设备的自动化搞好。
结束语
根据我国现在化矿山机电情况分析,今后机电自动化的发展趋势在以开发先进技术与知识产权为基础核心,把大型化、自动化与高效化作为技术创造的主要目标。在机械设备当中,均应用微处理器,并全方位的进行使用。总而言之,矿山自动化集控技术在我国的应用已经取得了很好的发展,对我国矿山企业的健康发展起到了重要的帮助。
参考文献
[1]周学军.简议如何管理与维护矿山机电设备[J]. 中华民居. 2011(11)
[2]史映红,周志海.机电一体化技术在煤矿机械中的应用[J]. 煤炭技术. 2011(05)
[3]胡建刚.机电在煤矿机械中的应用研究[J]. 煤炭技术. 2011(04)
[关键词]非煤矿山 机电设备 一体化 自动化
中图分类号:TD407 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)32-0011-01
引言:机电一体化技术矿山开采中的应用机电一体化技术包括基础的机械技术、以及计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术动技术。而在在企业的生产过程中,采矿工艺的先进与否直接影响整个企业的生产能力。因此,要尽量选用先进的采矿工艺,从而到矿山的高产高效的目的。随着我国工业控制自动化技术的发展,非煤矿山机电自动化在采矿上的应用目益增多。
1.我国非煤矿山机电综合自动化技术的发展趋势
机电一体化设备自动化的特点可以说是有三点:信息化、智能化和程序化。在这三个特点的基础上,它的优点也有很多,比如说:机电一体化设备自动化的体系很少,维修和操作方便,有可靠的安全性等。所以,人们对煤矿机电自动化的关注也是在自动化设备的实用性方面。对于非煤矿山自动化、机电一体化的形式,从工人的角度去讲:可以大大地减轻他们的工作压力,降低他们的作业难度。从企业的发展方面去讲:非煤矿山的机电一体化设备自动化能使生产效率与安全性得到很大程度上的提高,还能对工人的分配情况进行合理调整,使企业实现社会收益与经济收益的最大化。然而,目前我国对于非煤矿山机电自动化的普及程度还远远落后于发达国家,并且在技术方面的差距与发达国家相比也非常大,所以我国必须要加强研究矿山机电自动化这一方面,增加时间投入与资金投入,使其得到迅速的发展。由于非煤矿山机电的综合性自动化技术对于采矿企业的生产与发展来说是非常重要的,所以采矿企业逐渐向自动化发展所呈现出的趋势也就越来越明显。从过去的经验中分析,我国的矿山企业想要真正实现开采量的增加与提高作业安全性,就必须要有自主的知识产权与矿山产业的核心设备。另外产品的主要通信因素就在于:设备的自动化型、智能型、可靠运行与开采量,所以必须要加强收集设备实时信息的能力,而且还需要对收集到的设备信息进行归类,整合利用一些具有价值的信息,为持续创新煤矿机电生产设备与工艺水平提供相关资料帮助。使自动化设备技术变得越来越先进。智能化技术的核心就在于设备的微处理器,因此微处理器的有效应用是非煤矿山机电综合自动化技术不断发展的关键。
2.先进的矿山自动化机电产品的特点
(1)都有计算机(其中包括PLC、单片机、嵌入式计算机)与多种传感器共同组成的工况监测系统与控制系统,对设备的工况参数进行实时监控与保护,一部分参数会直接在显示屏上面显示。
(2)通信联网功能。当代机电一体化产品已经不再和以前一样是一个“自动化孤岛”,全部都具有通信联网这一功能,通常在计算机(或者PLC)上面设置专用的通信模块或者通信接口,这样就能通过双芯屏蔽通信线或者光纤与另外设备连接在一起,真正实现信息交换、联动与集中控制。
(3)各种先进传感器。对于自动化产品来说,传感器是一个非常重要的组成部分,同时它也是机电一体化产品用于获取各种外部信息的触角,传感器性能的好坏会对产品质量与可靠性造成严重影响。目前,矿用传感器通常都把变送电路(多以单片机为核心)和敏感元件等等做在一起,这样不但能够测量参数测量,而且还能对数据进行处理与运算,并求得未知数。
(4)产品的智能化。目前很多矿山自动化产品所采用微处理器的功能越来越强,同时它处理信息的速度和能力也越来越强,因此,智能化的功能也越来越多。例如数字交交变频同步电动机提升机控制系统可实现矢量控制等。
3.发展我国矿山自动化产品的几点思考
(1)计算机(或者PLC)作为自动化的核心装置,虽然它的运算与存贮变得越来越强,但是它的体积与功耗却变得越来越小,所以它更加适合一些工作空间相对比较狭小的煤矿机电一体化产品。因此,在设计矿山机电一体化产品的时候,必须要选择一些功能比较强大的PLC或者嵌入式计算机。
(2)新开发的自动化产品必须要具有通信联网这一功能,并且设计(选择)的通信模块也必须要具非常好的开放性与比较高的可靠性,从而方便控制网络连接。
(3)尽管我国已有不少自动化的产品,但品种繁杂,标准不统一。必须提高我国机电一体化产品规范化、标准化、系列化与通用化程度。
(4)提高矿山自动化产品的智能化水平,准确判断机电设备与周围环境的状态,使设备在最好的状况下自动进行工作,对采集参数进行快速的分析,诊断设备故障,并对故障进行预测。
(5)重视矿用传感器的开发与研究,除了需要提高矿用传感器的使用寿命与可靠性以外,还必须要注意传感器的集成化、数字化、多维化与智能化,使矿用传感器在较为恶劣的环境下还能够去准确的测量被测信号,并且具有自动诊断、自动校正、识别状态与自我调节等等的功能。
(6)特别关注新技术的发展,把一些适合用于井下环境的新技术,比如雷达、光纤、红外等等技术用于煤矿机电一体化产品当中。目前我国多数矿山自动化设备和各种子系统都是独立运行,不能实现信息共享和网络自由浏览,存信息发挥更大作用,同时投资大,维护工作量大。因此,建立具有统一网络平台的煤矿综合自动化系统成为当前发展的趋势。
4.实施非煤矿山综合自动化系统需注意的问题
4.1网络结构的选择:环形网络具有冗余功能,可靠性高,是目前工業界普遍采用的方式;星形网络一般不具有冗余性,多用于分支系统;总线形网络可靠性相对较低,不用于综合自动化系统。目前我国已经普遍采用环形和星形互相结合以及太环网和现场总线互相结合的网络结构。
4.2矿山综合自动化系统建设是一个非常庞大且复杂的系统工程,因此,系统在实施以前,必须要先做一个整体规划与整体设计,然后再分步按设计要求实施,避免造成子系统无法接入或重复投资现象。
4.3矿山综合自动化系统是我国矿山继综采机械化之后又一次重大革命。它不但涉及到先进的信息化、自动化技术,而且也需要对煤矿管理模式作重大改变,否则先进技术无法发挥更大的作用。
4.4必须要特别注意基础与子系统的建设(其中包括机械设备与控制系统),避免造成头脑发达,四肢不全,系统无法发挥作用的现象。煤矿综合自动化系统的基础是有可靠的底层(设备)自动化,然而目前一些设备的自动化程度还是很高,一些矿井对于底层设备自动化还重视不够。要使矿山综合自动化系统充分发挥作用,必需把底层设备的自动化搞好。
结束语
根据我国现在化矿山机电情况分析,今后机电自动化的发展趋势在以开发先进技术与知识产权为基础核心,把大型化、自动化与高效化作为技术创造的主要目标。在机械设备当中,均应用微处理器,并全方位的进行使用。总而言之,矿山自动化集控技术在我国的应用已经取得了很好的发展,对我国矿山企业的健康发展起到了重要的帮助。
参考文献
[1]周学军.简议如何管理与维护矿山机电设备[J]. 中华民居. 2011(11)
[2]史映红,周志海.机电一体化技术在煤矿机械中的应用[J]. 煤炭技术. 2011(05)
[3]胡建刚.机电在煤矿机械中的应用研究[J]. 煤炭技术. 2011(04)