礦山自動化工程精選(九篇)
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第1篇：礦山自動化工程范文
關(guān)鍵詞：煤礦；自動化；特色專業(yè)
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）03-0138-02
一、引言
專業(yè)建設(shè)是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵，在我國許多高校開辦了相同的專業(yè)，因此，辦出自身的專業(yè)特色，為社會培養(yǎng)適合不同領(lǐng)域或行業(yè)的人才是高校亟待解決的首要問題。特色與創(chuàng)新教育已成為我國高等工程教育改革的重要內(nèi)容，對于國家的富強(qiáng)和民族的振興具有重要的意義。高等工程教育的目標(biāo)是為國家培養(yǎng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展所需的建設(shè)人才。隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，用人單位對大學(xué)生的專業(yè)特色、工程意識、工程基礎(chǔ)、綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力要求越來越高。人才的專業(yè)特色和創(chuàng)新能力被提到了前所未有的高度。湖南科技大學(xué)是原煤炭部在江南的唯一一所本科院校，三十余年來，為國家煤礦企業(yè)培養(yǎng)了一大批從事煤礦自動化技術(shù)和電氣技術(shù)的專業(yè)人才，為煤炭事業(yè)的發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)。2008年我校自動化專業(yè)經(jīng)教育部批準(zhǔn)為國家特色建設(shè)專業(yè)。
二、特色專業(yè)建設(shè)目標(biāo)
總體建設(shè)目標(biāo)：面向煤炭行業(yè)，以煤礦自動化為特色，培養(yǎng)具有扎實(shí)自動化專業(yè)知識理論基礎(chǔ)，同時又具有煤礦自動化專業(yè)技術(shù)和技能的復(fù)合型工程技術(shù)人才。具體目標(biāo)如下：
1.加強(qiáng)具有煤礦自動化專業(yè)技術(shù)的教師隊(duì)伍建設(shè)。按照以專職教師為主、兼職教師為輔的原則，到煤礦企業(yè)聘請工程技術(shù)人員作為兼職教師。到建設(shè)期末，建設(shè)一支專兼結(jié)合的、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、科研能力強(qiáng)的教師隊(duì)伍。
2.修訂現(xiàn)有自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案，建立具有煤礦特色的自動化專業(yè)人才培養(yǎng)體系（包括課程教學(xué)體系和實(shí)踐教學(xué)體系）。
3.加強(qiáng)與煤礦自動化相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)習(xí)基地建設(shè)，提高學(xué)生的煤礦自動化技術(shù)專業(yè)技能。
4.加強(qiáng)與煤礦企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研合作，鼓勵學(xué)生參與相關(guān)的科研研究工作，提高學(xué)生科技創(chuàng)新能力和綜合設(shè)計(jì)能力。
三、建設(shè)方案
1.根據(jù)煤炭特殊行業(yè)對自動化專業(yè)人才的要求，重新修訂現(xiàn)有自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案，制定符合煤炭特殊行業(yè)自動化技術(shù)人才需求的專業(yè)人才培養(yǎng)方案。
2.依照該專業(yè)培養(yǎng)方案的要求，切實(shí)加強(qiáng)該專業(yè)的主干課程建設(shè)，同時設(shè)置符合本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的特色課程，完善煤礦自動化專業(yè)的課程教學(xué)體系。擬開設(shè)的專業(yè)選修課程有：煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)、礦山通信技術(shù)、礦山電氣技術(shù)、煤礦供電技術(shù)等。
3.制訂煤礦自動化特色專業(yè)的主干課程和相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上，編寫特色專業(yè)教材：煤礦安全監(jiān)控技術(shù)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，煤礦自動檢測技術(shù)等。
4.建設(shè)一支具有煤礦自動化專業(yè)知識及高素質(zhì)高水平的教師隊(duì)伍。以我校信息與電氣工程學(xué)院自動化專業(yè)教師為主組建特色專業(yè)教師隊(duì)伍，承擔(dān)特色專業(yè)理論教學(xué)任務(wù)；同時，聘請省內(nèi)煤礦企業(yè)工程技術(shù)人員5~10人作為兼職教師，承擔(dān)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)（實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)）的工作任務(wù)。
5.加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)。（1）煤礦特色自動化專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。在現(xiàn)有自動化專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上，計(jì)劃新建“煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室”、“煤礦供電技術(shù)實(shí)驗(yàn)室”和“煤礦人員定位系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室”。（2）實(shí)習(xí)基地建設(shè)。擬與省內(nèi)2~3家煤礦企業(yè)建立長期合作關(guān)系，建立長期的特色專業(yè)本科學(xué)生實(shí)習(xí)基地。
6.加強(qiáng)與煤礦企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研合作，建立產(chǎn)學(xué)研合作基地，通過產(chǎn)學(xué)研合作提高教師的煤礦自動化技術(shù)水平，提高本科學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。
四、建設(shè)與實(shí)踐
經(jīng)過近四年來的建設(shè)，自動化特色專業(yè)建設(shè)取得了一批成果，并在本科教育中進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用。
1.制訂了自動化特色專業(yè)人才培養(yǎng)方案和課程體系。增加相關(guān)的煤礦特色課程教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，制訂符合煤炭特殊行業(yè)要求的新的自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案。構(gòu)建具有煤礦特色的自動化專業(yè)課程教學(xué)體系。設(shè)置了符合本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的特色專業(yè)選修課程：煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)、礦山通信技術(shù)、礦山電氣技術(shù)、煤礦供電技術(shù)等。
2.培養(yǎng)一支具有扎實(shí)自動化專業(yè)基礎(chǔ)理論知識，同時又具有煤礦自動化專業(yè)技能的師資隊(duì)伍，對于煤礦自動化專業(yè)人才的培養(yǎng)是十分重要的。經(jīng)過近五年的努力，我校先后選送十余名中青年骨干教師去國內(nèi)煤炭高校攻讀相關(guān)專業(yè)的碩士和博士學(xué)位。目前本專業(yè)有教授5人，博士12人。此外，為進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的煤礦自動化工程實(shí)踐能力，近年來先后在涉礦企業(yè)湘潭平安電氣集團(tuán)、湘電集團(tuán)、譚家山煤礦等聘請多名煤礦企業(yè)工程技術(shù)人才作為專業(yè)課程教師或?qū)嵺`教學(xué)的指導(dǎo)教師，取得了良好的教學(xué)效果。
3.特色專業(yè)教材建設(shè)。在特色專業(yè)課程教學(xué)過程中，優(yōu)先選用優(yōu)秀的煤礦院校主編的專業(yè)課程教材。根據(jù)自身專業(yè)特色編寫特色課程教材。已完成“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)（含煤礦計(jì)算機(jī)控制技術(shù)）”、“礦山電氣技術(shù)”和“煤礦安全監(jiān)控技術(shù)”3部教材的編輯出版工作。
4.特色專業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺建設(shè)。（1）完成了“煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室”、“煤礦供電技術(shù)實(shí)驗(yàn)室”和“煤礦人員定位系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室”的建設(shè)，投入實(shí)驗(yàn)室建設(shè)經(jīng)費(fèi)130萬元。（2）新增的本科教學(xué)實(shí)習(xí)基地有譚家山煤礦、漣邵礦務(wù)局、湘潭平安電氣集團(tuán)。（3）新增特色專業(yè)科研基地：湖南省工礦車輛電傳動工程技術(shù)中心、先進(jìn)礦山裝備教育部工程技術(shù)中心。
5.將科研資源與教學(xué)資源有機(jī)結(jié)合，提高工程教育質(zhì)量。我校定位為教學(xué)研究型綜合性大學(xué)，煤礦特色是我校辦學(xué)的一個重要特色。合并融合以來學(xué)科專業(yè)發(fā)展勢頭良好，科研水平不斷提高，具有良好的科學(xué)研究和工程應(yīng)用平臺，取得了一批較高水平的科研成果?？蒲兴降奶岣邘訉W(xué)科專業(yè)的發(fā)展，學(xué)科專業(yè)水平的進(jìn)步對教學(xué)水平的提高具有積極的作用。將科研資源轉(zhuǎn)化為教育資源，也是提高工程教育質(zhì)量的一個重要因素。教師的科學(xué)研究工作也是學(xué)生獲得知識的一個重要的途徑。能加深學(xué)生對理論知識的理解，增強(qiáng)教學(xué)效果。
6.加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，提高學(xué)科專業(yè)水平。與大中型國有企業(yè)和民營企業(yè)合作，建立廠校合作的產(chǎn)學(xué)研研究基地是進(jìn)行特色專業(yè)建設(shè)的另一個重要的舉措。建立廠校合作的產(chǎn)學(xué)研研究基地，學(xué)?？梢岳闷髽I(yè)的技術(shù)資源和科研課題培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力和科技創(chuàng)新能力，學(xué)生通過參與課題研究，能力得到全面的鍛煉和提升。先后與湘潭平安電氣集團(tuán)、湘潭電機(jī)集團(tuán)、湘潭煤礦機(jī)械集團(tuán)、江麓集團(tuán)等企業(yè)建立了戰(zhàn)略性的產(chǎn)學(xué)研研究基地。
經(jīng)過近四年來的特色專業(yè)建設(shè)，我校自動化專業(yè)的學(xué)科專業(yè)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量得到了進(jìn)一步的提高。2009年我校控制科學(xué)與工程一級學(xué)科獲得一級碩士學(xué)位點(diǎn)授權(quán)，其中，一個重要的研究方向就是煤礦安全監(jiān)控技術(shù)。本科學(xué)生在國家“挑戰(zhàn)杯”和全國“電子設(shè)計(jì)制作”競賽中獲得國家級獎勵4項(xiàng)。培養(yǎng)的本科學(xué)生很受煤礦企業(yè)的歡迎。專業(yè)特色建設(shè)取得了預(yù)期的成效。
參考文獻(xiàn)：
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第2篇：礦山自動化工程范文
【關(guān)鍵詞】工業(yè)以太網(wǎng)；現(xiàn)場總線；視頻監(jiān)控；膠帶輸送機(jī)
Coal Mine Belt Conveyer Monitoring System Application Based on Industrial Ethernet
DENG Feng-yong1 WANG Chao-yang2
（1.Jiaozuo Mingzhu Automation Engineering Co.，Ltd.， Jiaozuo Henan 454000， China；
2.Jiaozuo Huafei Electrical and Electronic Co.，Ltd.， Jiaozuo Henan 454000， China）
【Abstract】As China’s industrial automation technology improve， coal mine comprehensive automation development in China has been the industrial control industry more and more people’ attention， how to realize the entire mine automation is the mining industry stakeholders to research hot topic. In this paper to improve coal mine integrated automation level， the paper puts forward a monitoring system for belt conveyor in coal mine （centralized control， video surveillance） implementation plan. This solution to the field of industrial automation popular industrial Ethernet as the foundation， can make the downhole equipment real-time information fast， accurately transmitted to the ground control room， in order to achieve coal mine belt conveyer on the true meaning of automation control.
【Key words】Industrial Ethernet； Fieldbus； Video monitoring； Belt conveyor
煤碳產(chǎn)業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的基礎(chǔ)，隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐的加快，能源需求增長加速，煤炭產(chǎn)量也迅速增長，但是由于煤礦井下作業(yè)遠(yuǎn)離地面，地形復(fù)雜，環(huán)境惡劣，井下監(jiān)控設(shè)備落后等原因，嚴(yán)重制約著我國煤礦的安全開采，煤礦井下監(jiān)控設(shè)備的更新已經(jīng)迫在眉睫。
我國多數(shù)煤礦井下均采用分布式監(jiān)控系統(tǒng)，即現(xiàn)場設(shè)備與控制器一對一的信息交換方式，該控制方式實(shí)時性差、信息集成能力不強(qiáng)、可靠性不易保證、系統(tǒng)不開放、可集成性差、可維護(hù)性不高，嚴(yán)重影響著礦井綜合自動化程度的提高。
伴隨著計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)的高速發(fā)展，信息交換的領(lǐng)域已經(jīng)覆蓋了工廠、企業(yè)的各個角落，但是我國建設(shè)煤礦綜合自動化的速度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工業(yè)自動化技術(shù)的發(fā)展。如何讓煤礦運(yùn)用這些先進(jìn)的自動化技術(shù)已成為我國礦山行業(yè)研究的熱點(diǎn)?；诖?，本文提出了在礦井工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)基礎(chǔ)上建立井下膠帶輸送機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施方案，以提高我國礦井的綜合自動化程度。
1 煤礦井下膠帶輸送機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的分析
煤礦井下膠帶輸送機(jī)是煤礦井下運(yùn)輸線的重要組成部分，一個煤礦的安全生產(chǎn)與輸送機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行是密不可分的。老式的井下膠帶輸送機(jī)保護(hù)裝置，無法實(shí)現(xiàn)裝置之間的實(shí)時信息交換，更不能將現(xiàn)場膠帶機(jī)的實(shí)時信息上傳至井上，以供井上調(diào)度人員對膠帶機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。保護(hù)裝置之間只有簡單的I/O閉鎖，雖能滿足現(xiàn)場運(yùn)行要求，但是隨著礦井自動化網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，這種分布式控制思想已經(jīng)不能融入到整個礦井的自動化系統(tǒng)當(dāng)中，而且制約著礦井綜合自動化水平的提高。
相比井下膠帶輸送機(jī)的控制系統(tǒng)，煤礦井下視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)要更容易。老式的煤礦井下視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是由井下本安攝像儀、光端機(jī)組成的，雖然設(shè)備構(gòu)成簡單，但是隨著井下監(jiān)控地點(diǎn)的增加，就需要足量的視頻線路將視頻信號傳遞到地面上。這樣一來，視頻線路的鋪設(shè)就變得復(fù)雜化，因此制約了監(jiān)控地點(diǎn)的建立，也無法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，維護(hù)不方便。
2 基于工業(yè)以太網(wǎng)的煤礦井下膠帶輸送機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的介紹
本文提出的煤礦井下膠帶輸送機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要由輸送機(jī)集中控制和輸送機(jī)運(yùn)行視頻監(jiān)控兩部分組成，它依賴于工業(yè)以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)與地面監(jiān)控計(jì)算機(jī)和工業(yè)電視進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)交換[1]。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
如圖1所示，該系統(tǒng)的輸送機(jī)集中控制部分分為三個網(wǎng)絡(luò)層次：設(shè)備層、控制層以及信息層[2-3]。在設(shè)備層，主要通過控制從站與現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行信息交換，并采用總線式傳感器、總線式急停開關(guān)等對該輸送機(jī)實(shí)施保護(hù)，因此其可靠性大大提高、布線減少、安裝方便，并可實(shí)現(xiàn)快速故障診斷；在控制層，主要利用現(xiàn)場總線技術(shù)[4-5]使控制主站與控制從站進(jìn)行信息交換，實(shí)現(xiàn)設(shè)備層各個控制從站之間的I/O控制、閉鎖和報文傳送，并將I/O網(wǎng)絡(luò)的功能和對等信息傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來，保證了信息的實(shí)時性和確定性。同時，它也支持實(shí)時數(shù)據(jù)的傳輸，例如現(xiàn)場信息的上傳以及控制指令的下傳等；在信息層，采用工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，通過TCP/IP協(xié)議，將膠帶輸送機(jī)集中控制系統(tǒng)的所有信息顯示在地面監(jiān)控電腦上，以便生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控人員實(shí)時掌握井下運(yùn)輸線的工作情況并對其進(jìn)行控制操作，它還能將膠帶輸送機(jī)的實(shí)時信息連接至企業(yè)的信息系統(tǒng)。
該系統(tǒng)的視頻監(jiān)控部分由本安型攝像儀、本安型光端機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器以及網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器等相關(guān)設(shè)備組成。網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器可以將多路視頻信號編碼、壓縮成一路TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)視頻信號，通過以太環(huán)網(wǎng)將網(wǎng)絡(luò)視頻信號上傳至地面網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器，解碼成標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號以供多個設(shè)備使用。
3 系統(tǒng)主要組成
3.1 地面控制中心監(jiān)控部分
地面控制中心設(shè)置兩臺工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（互為熱備），配合相應(yīng)的主流組態(tài)軟件及傳輸接口，對井下運(yùn)輸線上所有膠帶輸送機(jī)的模擬狀態(tài)進(jìn)行圖形顯示，各條膠帶輸送機(jī)的故障狀態(tài)及相關(guān)模擬量也可在地面監(jiān)控中心的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)上實(shí)時顯示。
地面控制中心的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)也可作為整個膠帶機(jī)集控系統(tǒng)的控制中心，控制各條膠帶輸送機(jī)及其他設(shè)備的開停。
3.2 集中控制部分
該系統(tǒng)的集中控制部分以建設(shè)數(shù)字化礦井為目的，從提高煤礦企業(yè)效益的角度，構(gòu)架涵蓋煤礦井下膠帶輸送機(jī)的安全監(jiān)控、生產(chǎn)控制、設(shè)備監(jiān)控的各個層次的自動化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。各層次均采用國際先進(jìn)的工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以達(dá)到系統(tǒng)安全、有效的運(yùn)行。系統(tǒng)可對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)控，能實(shí)時采集和顯示現(xiàn)場各生產(chǎn)環(huán)節(jié)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，具備數(shù)據(jù)處理及與礦井綜合控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)功能。
該系統(tǒng)采用多種控制方式，既可以集中啟動整條膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸線，又可以靈活地進(jìn)行就地控制。因此可以使整條膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸線在有煤時按序啟動，無煤時按序停止，大大提高了膠帶輸送機(jī)的輸煤效率，降低了膠帶輸送機(jī)的空載運(yùn)行時間，減少了電能的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的節(jié)能降耗。
該系統(tǒng)還具有在整條膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸線上的故障定位功能。相比老式控制裝置故障無法定位，需要大量人員逐個排查既浪費(fèi)時間，浪費(fèi)人力、效率低又耽誤生產(chǎn)的缺陷，該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時充分考慮了故障定位功能。故障出現(xiàn)后無需大量人員去逐個排查，只需一名維護(hù)人員按照系統(tǒng)故障提示的位置去排除故障即可，系統(tǒng)故障后恢復(fù)時間大大縮短，維護(hù)人員的使用效率也有很大提高。
3.3 視頻監(jiān)控部分
在井下設(shè)置一臺多路網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器，將本安攝像儀輸出的標(biāo)準(zhǔn)的模擬視頻信號經(jīng)編碼調(diào)制、壓縮后發(fā)送到以太環(huán)網(wǎng)上，供地面設(shè)備接收。該系統(tǒng)中，井下多臺攝像儀共用一個環(huán)網(wǎng)交換機(jī)的接口，提高了網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)端口的利用率，從而提高了系統(tǒng)整體的網(wǎng)絡(luò)性。
在地面控制中心設(shè)置一臺多路網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器，由網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器提取以太環(huán)網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)視頻信號，經(jīng)過解壓縮、解碼成標(biāo)準(zhǔn)的模擬視頻信號傳出，再由視頻分配器將視頻信號分配給矩陣切換器和硬盤錄像機(jī)，實(shí)時顯示井下膠帶輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和視頻備份。
一個大型礦井安裝的視頻信號不會超過100路，經(jīng)壓縮后需要約50Mbyte網(wǎng)絡(luò)帶寬，而現(xiàn)在的礦井環(huán)網(wǎng)帶寬多為1000Mbyte，因此足以滿足視頻信號的帶寬。使用網(wǎng)絡(luò)視頻信號后，將大幅地節(jié)省井下視頻攝像儀的安裝過程，非常便于維護(hù)，而且不受線路的制約，可以滿足井下多處視頻監(jiān)控的需求。
4 結(jié)束語
該系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)通用的工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，可以和全礦井綜合自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)匯接，實(shí)現(xiàn)信息共享。系統(tǒng)的軟、硬件均為冗余設(shè)計(jì)，這樣使系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性大大提高。系統(tǒng)中信息交換由下而上逐級集中，控制既可集中于信息層操作，又可分散于設(shè)備控制層實(shí)施。信息交換實(shí)時性好，可靠性高，風(fēng)險分散，使用方便，組合靈活。更重要的是系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)、功能完善、配置靈活，各個子站均可獨(dú)立自成體系，可以按照礦井要求分步配置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)最佳配置。
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第3篇：礦山自動化工程范文
關(guān)鍵詞 礦井提升機(jī)；PLC；電控技術(shù)；直流調(diào)速系統(tǒng)
中圖分類號TD53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2012）69-0118-02
0 引言
礦井提升機(jī)是關(guān)系到礦井安全生產(chǎn)的重要設(shè)備，對我國礦井生產(chǎn)起著決定性的作用。由于現(xiàn)在機(jī)械生產(chǎn)電子化程度的日益加強(qiáng)，對我國礦井電控技術(shù)及控制裝置的研究成為一個重點(diǎn)研究領(lǐng)域。用PLC邏輯代替原來的繼電器邏輯，并且用電子線路來代替磁放大器，對可調(diào)閘和動力實(shí)行調(diào)節(jié)控制等等，通過這些技術(shù)的引入，大大的提升了升機(jī)的性能。
隨著改革開放，我國電控礦井提升機(jī)在設(shè)計(jì)、制造和研究上都取得了較大的進(jìn)步。80年代前，我國大部分礦井采用的是繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻的交流調(diào)速系統(tǒng)，還有一部分采用G—M系統(tǒng)，即發(fā)電機(jī)—電動機(jī)直流調(diào)速系統(tǒng)，但使用這一部分的占少數(shù)。90年代，大部分礦井采用V—M系統(tǒng)，也就是晶閘管直流可逆調(diào)速系統(tǒng)，它是通過磁場進(jìn)行轉(zhuǎn)換的。部分礦井已經(jīng)開始與國際接軌，使用技術(shù)先進(jìn)的交流調(diào)速系統(tǒng)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，與國際間的交流合作日益增加，我國新建礦井現(xiàn)在已經(jīng)使用了全數(shù)字交、直流調(diào)速系統(tǒng)、全數(shù)字交等。
1 PLC電控礦井提升機(jī)的構(gòu)成
目前的PLC電控礦井提升機(jī)主要由主電路、主控PLC 電路、提升行程檢測與顯示電路、提升速度檢測、提升信號電路五部分構(gòu)成。主電路主要包括換向器、電動機(jī)、啟動柜、電氣制動電源，現(xiàn)在大部分主電路部分仍采用傳統(tǒng)的繼電器控制電路。
我國現(xiàn)在有80%以上的礦井實(shí)現(xiàn)調(diào)速是通過改變改變轉(zhuǎn)子回路串聯(lián)附加電阻的繼電器—接觸器控制。這種調(diào)速方式是高耗能的調(diào)速方式，在運(yùn)行時，絕大部分的能量轉(zhuǎn)化成熱能消耗掉，致使電控系統(tǒng)的運(yùn)行效率比較低。這種調(diào)速方案在運(yùn)行時需要采用直流能耗制動方案或者低頻制動方案。這兩種方案都需要設(shè)置輔助電源和定子繞組進(jìn)行二次切換操作。
2 使用PLC電控礦井提升機(jī)出現(xiàn)的問題
2.1 設(shè)備問題
PLC電控礦井提升機(jī)的主控系統(tǒng)是一個繼電器控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的柔韌性比較差、故障率比較高、現(xiàn)場適應(yīng)性也不是很好。在使用中，系統(tǒng)故障的查找起來不是很便捷。系統(tǒng)故障報警系統(tǒng)不是很完善。并且缺乏信號檢測和記錄的功能，并且對減速斷超速保護(hù)、倒車保護(hù)、速度的測試和顯示不是很精確。
2.2 無法直接進(jìn)行試驗(yàn)
使用PLC電控礦井提升機(jī)，由于在電控中某些軟件具有保護(hù)功能，不能直接進(jìn)行試驗(yàn)。這就造成了在實(shí)踐中不能像在模擬中那樣可以便捷的調(diào)整和改變參數(shù)。在實(shí)際的操作中，我們只能對過卷、松繩、閘間隙等幾個保護(hù)進(jìn)行試驗(yàn)，無法試驗(yàn)過速、限速等保護(hù)。還有輔控系統(tǒng)通常是以磁放大器為綜合比較環(huán)節(jié)的反饋控制回路，經(jīng)過長期使用證明具有調(diào)試?yán)щy，速度閉環(huán)環(huán)節(jié)跟隨性與靈敏度差等缺點(diǎn)。
2.3 操作人員的水平層次不齊
操作人員的水平?jīng)Q定了PLC電控礦井提升機(jī)的可靠性、控制精度。目前很多技術(shù)操作人員沒有很好的掌握PLC電控礦井提升機(jī)的操作程序和注意事項(xiàng)，通常只是熟練掌握PLC電控礦井提升機(jī)的輸入等的相關(guān)操作，他們無法正確判斷電控礦井提升機(jī)的可靠性和安全性。PLC電控礦井提升機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)主要依賴電控設(shè)計(jì)人員的水平和生產(chǎn)廠家的把關(guān)。
3 相關(guān)建議
3.1 制定企業(yè)對PLC電控礦井提升機(jī)操作的標(biāo)準(zhǔn)
對于PLC電控礦井提升機(jī)的使用，除了《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定，企業(yè)也應(yīng)該配備硬件配置、軟件設(shè)計(jì)方面的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，這樣可以使得PLC電控礦井提升機(jī)更為安全的使用。同時企業(yè)也應(yīng)該和操作人員定期交流，了解他們在實(shí)際操作中遇到的問題，并給與相應(yīng)的解決方案。
3.2 定期實(shí)施技術(shù)改造
要定期對PLC電控礦井提升機(jī)實(shí)行技術(shù)改造。由于現(xiàn)在電控提升機(jī)的生產(chǎn)廠家比較多，而且比較分散。所以在改造時，首先要盡可能的統(tǒng)一電控礦井提升機(jī)。對單繩纏繞式提升機(jī)除了進(jìn)行變頻調(diào)速，也可以子串電阻全數(shù)字交流提升機(jī)電控系統(tǒng)進(jìn)行配置上的調(diào)整。對多繩摩擦提升機(jī)可以更改直流電控系統(tǒng)的配置進(jìn)行升級。對低壓纏繞式提升機(jī)由于它的容量比較小，可以采用低壓交流變頻調(diào)速電控系統(tǒng)。這樣不但可以降低管理上的困難度，也可以合理的配置，提高其使用率和工作效率。例如，洛陽中信重機(jī)自動化工程有限責(zé)任公司選用Siemens公司的S7系列PLC研制開發(fā)生產(chǎn)的礦井提升機(jī)PLC電控系統(tǒng)，取得了比較好的使用效率。
3.3 完善人員培訓(xùn)制度
使用PLC電控礦井提升機(jī)的企業(yè)應(yīng)該完善對技術(shù)人員和操作人員的培訓(xùn)制度和培訓(xùn)體質(zhì)。定期和廠家進(jìn)行聯(lián)系合作對機(jī)操作人員和技術(shù)管理人員的專業(yè)技能和技術(shù)水平進(jìn)行培訓(xùn)。培訓(xùn)合格后獲得資格證才能進(jìn)行對PLC電控礦井提升機(jī)的操作。同時企業(yè)可以將相關(guān)工作人員送到高校進(jìn)行培訓(xùn)和進(jìn)修，使工作人員熟悉PLC電控礦井提升機(jī)的設(shè)計(jì)原理和操作流程。
并且企業(yè)可以開展一些PLC電控礦井提升機(jī)的知識問答和操作競賽等活動，提高員工的積極性。并定期進(jìn)行PLC電控礦井提升機(jī)的相關(guān)知識進(jìn)行宣傳，使得企業(yè)形成操作人員和技術(shù)人員的梯隊(duì)。
4 結(jié)論
通過使用PLC電控礦井提升機(jī)，可以大大提高采礦的能力和水平，在實(shí)際中要注重PLC電控礦井提升機(jī)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。充分發(fā)揮PLC電控礦井提升機(jī)的優(yōu)勢，提高系統(tǒng)綜合性能，為我國礦井安全生產(chǎn)做貢獻(xiàn)。
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