电气自动化控制技术在矿山生产中运用

电气自动化控制技术在矿山生产中运用

摘要:在电气自动化控制技术的加持下,我国的矿山生产已经充分实现了自动化和现代化改革,这也说明我国的矿山生产已经迈入了崭新台阶。本文主要论述电气自动化控制技术在矿山生产中的应用,希望可以在保证安全生产的前提下,进一步提高矿山的生产效率。

关键词:电气自动化控制技术;矿山生产;具体应用;可编程逻辑控制器

我国作为一个矿业生产大国,在经济技术高速发展的背景下,矿石消耗量逐年递增。虽然现如今多数大中型矿山已经完成了自动化改革,但是对一些小型矿山来说,仍旧存在着自动化程度低、开采效率低、劳动强度大等矛盾,迫切需要引进电气自动化控制技术,实现矿山的自动化生产。由此不难看出,将电气自动化控制技术应用在我国的矿山生产中,不仅是行业发展的必然,也是充分利用科学技术解放生产力的最佳选择[1]。

1电气自动化控制技术的设计

1.1矿山电气自动化控制系统的建设原则

电气自动化控制技术应用在矿山生产中,必须遵循以下设计原则:首先,要确保电气自动化系统的安全可靠,这是系统设计的基本原则;其次,在建设电气自动化系统时一定要充分考虑矿山的实际产出量和设备的技术水平,这是系统的适应性原则;再次,技术人员必须从源头上确保系统安全可靠运行,最大程度的降低设备的运行故障概率,此为可靠性原则;最后,设计完成的电气自动化系统一定要符合矿山的开采情况,并且能够安全可靠运行,这是系统所必须遵循的实用性原则[2]。

1.2电气自动化控制系统的设计

方式电气自动化控制技术主要应用在现场总线控制系统、远程控制系统以及集中控制系统中。现场总线控制系统充分利用了工业以太网和现场总线技术,能够及时分析电气设备问题,从而实现对设备的智能化控制;远程控制系统在电气自动化控制技术中已经相对成熟,并且具有十分显著的应用优势,例如可以有效降低成本并且可靠性更高,可以实现对电气设备的灵活控制;集中控制系统是实现自动化控制的基础,系统在工作过程中由中央处理器完成对数据的处理与分析,所以设计过程相对简单,所要求的保护措施标准较低。

1.3电气负荷自动化控制系统设计

电气系统的管理和监控都需要依靠电气负荷自动化控制系统来完成,只有在系统的保障下,电网才能够安全稳定运行。现如今很多矿山都已经建设了电气负荷控制系统,实现了自动化的电负荷控制与管理,同时也进一步提高了信息的共享价值。

1.4FCS控制系统设计FCS控制系统的设计

关键点就是对总线进行布置,只有在总线的调度下,其他系统才能高效配合,才能切实解决各种实际问题,例如传输速度慢、没有统一的通讯协议、通讯设备可连接数量少等。而且各种系统通过总线与智能仪表进行连接,可以确保FCS控制系统的精准运行,并为其提供必要的辅助动力。FCS控制系统设计如图1所示。

1.5电气自动化控制系统的集中监控设计

集中监控设计需要将所有信息数据集中到中央处理器中,但大量的数据会影响系统运行速度,为解决这一问题,技术人员决定使用电气自动化控制技术来控制矿山的具体生产过程,但是系统在运行过程中仍旧需要经过一系列的繁琐操作,同时由于信号的长距离传输,依然会在一定程度上影响传输速率。这这也就要求技术人员在进行系统设计时,一定要有针对性的提升集中监控系统的传输效率以及安全性和准确性。

2电气自动化控制技术在矿山生产中的具体应用

如今电气自动化控制技术在矿山生产中有着广泛应用,极大提高了矿山开采的工作效率,降低了工作难度,优化了工作环境。

2.1应用在排水系统中

电气自动化控制技术可使得矿山排水系统更加智能和科学。首先,电气自动化控制技术会根据矿山生产的实际需水量,对水泵的工作状态进行自动调节,从而实现用水量的自动调度;其次,电气自动化控制技术还能够对排水系统的运行状态进行科学检测,一旦发现排水系统出现负压和过载的情况,可以立即发出警报并采取相应的预防措施;最后,电气自动化控制技术还能够对排水系统数据进行全面采集,并将数据传输给控制中心,控制中心的工作人员就可以对数据进行整理与分析,进而能够实时掌握排水系统的实际运行状态,并通过调节参数实现对排水系统的优化调节,确保运行更加高效。

2.2应用在通风系统中

通风系统在矿山生产中的重要性不言而喻,将电气自动化控制技术应用在通风系统中,可以实现对通风系统的远程自动或半自动操作,可极大程度的提高通风系统的实际运行能力。在应用过程中主要遵循集中控制、分散监测的核心思想,也就是说需要分别设立相互独立的监控分站在矿井的不同位置处,利用监控分站来动态监测矿井内部的风压、风量、含氧量和温湿度变化等,然后将收集到的数据及时反应到主站系统,帮助工作人员快速判断通风系统的运行情况。除此之外,在电气自动化控制技术的支持下,通风系统还具有一定的记忆与报警功能,一旦系统运行曲线出现异常将会立即发出警报,进一步提高了通风系统的智能化程度。

2.3应用在供电系统中

供电系统是确保矿山安全开采的前提,供电系统主要包括地面集中监控中心、传输通道、综合保护器和监控分站4个部分。其中综合保护器肩负着控制和保护供电线路和高压配电装置的重任,同时能够对供电系统的电压、电流、有功和无功功率进行精准测量。而且电气自动化控制技术能够实现供电系统的远程合闸与拉闸控制,同时还能够做到远程集中抄表,这将极大的降低工作人员的工作强度。与此同时,为了满足数据的多种形式传输,需要利用光缆将监控中心和各级配电站连接。

2.4应用在提升系统中

提升系统是矿山开采的重要依赖,提升系统的性能直接影响着矿山的生产效率,现阶段我国矿山的提升系统主要使用可编程控制器,也就是PLC控制系统进行操作,需要工作人员在系统中提前设置设备的参数和功能,例如设备的提升速度、提升时间等。值得一提的是,需要由不同的可编程控制器来分别控制提升系统与监控系统,如此可最大程度的延长设备的使用寿命。

2.5应用在运输系统中

矿山开采人员的劳动强度十分繁重,过多的工作量增大了工人的操作失误概率,如能实现运输系统的自动化控制将可以极大的提高开采效率与开采安全性。例如在运输系统中,可以利用可编程控制器对胶带输送机的运行过程进行全程监控,同时配备以电气自动化控制技术为基础的设备故障报警与诊断系统、软控启动系统、自检系统与保护系统等,从源头上提高设备性能,提高设备的运行效率。

2.6应用在设备监控中

在矿井开采中需要面临着十分复杂的外界环境,一旦出现安全事故,将会严重威胁作业人员的生命安全,所以确保矿山开采安全是矿山建设所必须解决的问题之一。基于电气自动控制技术的远程控制技术可以对矿山的机电设备进行远距离的智能化监测与管理,真正将工作人员从高危环境中解放出来,实现了矿山的无人化开采。先进的远程监控技术不仅为实现智能化生产奠定扎实基础,同时也从源头上保证了矿山开采的安全性。

3结语

综上所述,电气自动化控制技术应用在矿山生产中虽然效果显著,但因为矿山工作环境相对复杂,粉尘、湿度、地下水、爆破震动等因素都会在一定程度上影响系统的稳定性与可靠性,需要技术人员做好必须的维修与保养工作,例如一旦电压不稳,会导致输出电路产生浪涌电流,导致系统芯片损毁,从而造成整个电气自动化控制系统瘫痪,这会对矿山的正常运行带来严重影响。

参考文献:

[1]李宏松.浅论电力系统中电气自动化控制技术的运用[J].科技与企业,2013(20):161.

[2]刘强.浅论电气工程及其自动化控制中PLC技术的应用[J].中国设备工程,2019(13):143-144.

作者:兰晋生 单位:山西省节能中心有限公司