郝結(jié)東

（江蘇電力裝備有限公司，常州 213012）

煤礦作為傳統(tǒng)能源性資源，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。雖然目前新興能源在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮的作用越來越大，并且在能源中所占比重也在逐漸提升，但在現(xiàn)階段背景下新能源還不可能完全取代傳統(tǒng)能源，換句話說，煤礦等傳統(tǒng)能源在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的位置也不能被完全取代。煤礦開采過程中，安全問題一直是人們關(guān)注的重要內(nèi)容，對(duì)煤礦機(jī)械電氣控制系統(tǒng)就行設(shè)計(jì)是當(dāng)前煤礦行業(yè)研究的主要方向，促進(jìn)煤礦機(jī)械電氣控制系統(tǒng)不斷設(shè)計(jì)創(chuàng)新，能夠保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展，使煤礦產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)出新的活力和創(chuàng)造力。

1 煤礦機(jī)械電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

煤礦機(jī)械電氣控制系統(tǒng)是適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，它的設(shè)計(jì)需要考慮多方面內(nèi)容，比如生產(chǎn)成本、生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量等。煤礦機(jī)械電氣控制系統(tǒng)是一個(gè)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，包括最初的方案設(shè)計(jì)、后續(xù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)等。在設(shè)計(jì)煤礦機(jī)械電氣控制系統(tǒng)時(shí)，需要考慮機(jī)械設(shè)備電氣指標(biāo)、控制系統(tǒng)性能、電氣傳動(dòng)調(diào)速以及經(jīng)濟(jì)效應(yīng)等內(nèi)容，此外考慮煤礦機(jī)械電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本、應(yīng)用效率、工藝標(biāo)準(zhǔn)和材料選擇也是該設(shè)計(jì)系統(tǒng)在市場(chǎng)上能否得到推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。

煤礦機(jī)械電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)除了需要遵循一般電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則之外，還需要遵循煤礦機(jī)械設(shè)備特點(diǎn)，做好以下幾個(gè)方面的設(shè)計(jì)工作：

（1）煤礦機(jī)械電氣控制系統(tǒng)需要保證各個(gè)機(jī)械部件正常運(yùn)轉(zhuǎn)，滿足電氣控制設(shè)計(jì)性能要求，能夠完成對(duì)應(yīng)機(jī)械活動(dòng)。

（2）煤礦機(jī)械電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案在保證系統(tǒng)指標(biāo)功能的基礎(chǔ)上，要優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。另外，煤礦機(jī)械電氣控制系統(tǒng)最主要標(biāo)準(zhǔn)還是系統(tǒng)安全性能和成本問題，不能一味追求高科技，要根據(jù)實(shí)際技術(shù)情況設(shè)計(jì)相應(yīng)系統(tǒng)。

（3）機(jī)械一體化是煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總體趨勢(shì)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程中需要將機(jī)電關(guān)系協(xié)調(diào)好，并將煤礦機(jī)械設(shè)備與電氣控制系統(tǒng)有機(jī)整合起來，加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的控制。

（4）煤礦機(jī)械電氣控制系統(tǒng)為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要，可適當(dāng)引入新興設(shè)計(jì)工藝，在保證安全性能前提下，提高系統(tǒng)性能，完成系統(tǒng)升級(jí)。

（5）對(duì)電氣控制系統(tǒng)元件選擇要結(jié)合實(shí)際，同時(shí)要選擇正確電氣元件，以降低生產(chǎn)成本。另外，要根據(jù)成本需求和系統(tǒng)性能，選擇合適元件。

2 煤礦機(jī)械電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

煤礦機(jī)械電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括四個(gè)部分，即開采機(jī)電氣控制部分、提升器電氣控制部分、運(yùn)輸機(jī)電氣控制部分和掘進(jìn)機(jī)電氣控制部分，接下來筆者將針對(duì)不同部分設(shè)計(jì)內(nèi)容及方法展開研究。

2.1 開采機(jī)電氣控制部分

開采機(jī)主要完成煤礦開采工作，主要包括井下采煤機(jī)械、皮帶機(jī)械和地面生產(chǎn)機(jī)械三個(gè)部分組成。開采機(jī)電氣控制部分各部分組成和性能如表1所示。開采機(jī)電氣控制部分采用編程方式來接收指令，通過接收指令進(jìn)行相應(yīng)處理，并將處理結(jié)果發(fā)送給開采機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行執(zhí)行，完成開采機(jī)工作。

表1 開采機(jī)電氣控制部分各部分組成和作用

2.2 提升器電氣控制部分

提升機(jī)在采礦工業(yè)中主要負(fù)責(zé)地面與地下間的運(yùn)輸，安裝于地面，通過鋼繩將地下采集煤礦運(yùn)輸?shù)降孛?。提升器電氣控制部分通過計(jì)算機(jī)與PLC器件進(jìn)行控制，能夠有效提升機(jī)機(jī)械性能和安全性能。通過數(shù)控技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化。

2.3 運(yùn)輸機(jī)電氣控制部分

運(yùn)輸機(jī)主要指膠帶運(yùn)輸機(jī)，在各個(gè)行業(yè)中都有廣泛應(yīng)用，它主要完成設(shè)備輸送和物料分揀工作。運(yùn)輸機(jī)電氣控制部分通過對(duì)運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行控制，使運(yùn)輸機(jī)實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)輸送和物料出入庫(kù)目標(biāo)。

2.4 隧道掘進(jìn)機(jī)電氣控制部分

隧道掘進(jìn)機(jī)主要用于平直地面開閘隧道的機(jī)械，隧道掘進(jìn)機(jī)電氣控制部分主要通過PLC器件實(shí)現(xiàn)控制，主要有工控室、控制室和調(diào)制解調(diào)器三部分組成。隧道掘進(jìn)機(jī)電氣控制部分結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

圖1 隧道掘進(jìn)機(jī)電氣控制部分結(jié)構(gòu)框圖

3 結(jié)語(yǔ)

煤礦資源作為傳統(tǒng)型資源，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展最初了突出貢獻(xiàn)，并且還將在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)影響人們的日常生活，本文對(duì)煤礦產(chǎn)業(yè)機(jī)械設(shè)備電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究具有重要意義。