安偉崗

（陜西涌鑫礦業(yè)有限責(zé)任公司，陜西 榆林 719407）

自動(dòng)化是生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)重要工具。機(jī)器自動(dòng)化使生產(chǎn)效率和質(zhì)量大大提高。自動(dòng)裝置的運(yùn)行直接影響著自動(dòng)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。工業(yè)化生產(chǎn)中有兩種自動(dòng)化設(shè)備，即數(shù)控和自動(dòng)控制。機(jī)器自動(dòng)化是一個(gè)技術(shù)密集型和知識(shí)密集型的領(lǐng)域，自動(dòng)化設(shè)備的維修保養(yǎng)工作十分復(fù)雜。

1 機(jī)械自動(dòng)化控制設(shè)備概述

1.1 煤礦運(yùn)輸機(jī)

煤炭生產(chǎn)不僅限制了運(yùn)輸效率，也限制了開(kāi)采效率。與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的煤炭生產(chǎn)在運(yùn)輸系統(tǒng)上還存在著一定的不足，并且無(wú)法有效滿足日益增長(zhǎng)的煤炭需求。目前，我國(guó)應(yīng)廣泛、合理地利用國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，吸收和消化這些技術(shù)，以提高煤炭的生產(chǎn)能力。皮帶輸送機(jī)、整體提升機(jī)等技術(shù)體系較為成熟，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間、大運(yùn)量運(yùn)輸，不僅可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，而且還具有高效、安全等特點(diǎn)，進(jìn)一步簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，一旦發(fā)生故障，便于及時(shí)維修，并且可以采用一定的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)診斷和保護(hù)。

1.2 采煤機(jī)慣導(dǎo)系統(tǒng)

采煤機(jī)慣導(dǎo)系統(tǒng)采用高精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（航保精度0.01度/小時(shí)）進(jìn)行采煤機(jī)位置、姿態(tài)精確測(cè)量，從而精準(zhǔn)描繪工作面運(yùn)輸機(jī)的實(shí)際曲線。集控中心控制系統(tǒng)主機(jī)根據(jù)慣導(dǎo)系統(tǒng)測(cè)量得到曲線，對(duì)每個(gè)液壓支架推移行程單獨(dú)閉環(huán)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)工作面的直線度控制目標(biāo)。系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中一方面通過(guò)與采煤機(jī)通信獲取里程計(jì)位置，另一方面電液控系統(tǒng)通信，實(shí)現(xiàn)工作面直線度狀態(tài)及支架找直控制行程目標(biāo)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 慣導(dǎo)工作原理框圖

系統(tǒng)開(kāi)機(jī)工作時(shí)，控制系統(tǒng)主機(jī)通過(guò)與采煤機(jī)慣導(dǎo)系統(tǒng)通信，獲得初始空間位置。當(dāng)采煤機(jī)行走時(shí)，慣導(dǎo)系統(tǒng)檢測(cè)采煤機(jī)的運(yùn)行軌跡；當(dāng)一刀煤完成時(shí)，慣導(dǎo)系統(tǒng)生成采煤機(jī)運(yùn)行軌跡曲線，并發(fā)送至控制系統(tǒng)主機(jī)。主機(jī)軟件收到數(shù)據(jù)后，下發(fā)控制軟件模塊，控制軟件根據(jù)決策模型生成相應(yīng)的補(bǔ)償控制參數(shù)。在下一刀采煤時(shí)，將補(bǔ)償控制參數(shù)發(fā)送到電液控制器，作用在成組移架中，從而實(shí)現(xiàn)工作面的找直功能。

1.3 煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)

多種高靈敏度傳感器的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)監(jiān)控管理系統(tǒng)。該傳感器既可用于巷道支護(hù)機(jī)械，又可用于掘進(jìn)、運(yùn)輸機(jī)械。這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道和傳輸過(guò)程的實(shí)時(shí)檢測(cè)。支護(hù)設(shè)備檢測(cè)任務(wù)是根據(jù)各系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，確定是否進(jìn)行調(diào)整。

2 機(jī)械自動(dòng)化控制設(shè)備的維護(hù)技術(shù)

2.1 提高機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性

為了控制機(jī)械自動(dòng)化裝置設(shè)計(jì)的安全性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)有效地分析和預(yù)測(cè)系統(tǒng)中的各種故障問(wèn)題，并在此基礎(chǔ)上制定更科學(xué)、更合理的安全控制方案，減少設(shè)備故障的發(fā)生。有關(guān)負(fù)責(zé)人要有效地控制后續(xù)設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的安全隱患，全面提高機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性，保證整個(gè)工廠的穩(wěn)定運(yùn)行。相關(guān)設(shè)計(jì)者應(yīng)有效地將機(jī)械故障與安全設(shè)備聯(lián)系起來(lái)，確保在最短的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確地識(shí)別和處理故障，以增加隱藏的機(jī)械設(shè)備安全問(wèn)題，避免事故的發(fā)生。在機(jī)械自動(dòng)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作完成后，設(shè)計(jì)人員應(yīng)同時(shí)進(jìn)行全面的安全檢查和局部不良缺陷的綜合優(yōu)化，以保證所有設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，為機(jī)械自動(dòng)控制系統(tǒng)的安全監(jiān)控提供良好的基礎(chǔ)。

2.2 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控

智能化技術(shù)中的遙控技術(shù)是對(duì)目前智能控制技術(shù)的運(yùn)用，是未來(lái)科技發(fā)展的重要方向。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能，首先使機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化程度高，提高設(shè)備的運(yùn)行性能。而且，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，通過(guò)用戶的安全管理，通過(guò)系統(tǒng)的穩(wěn)定構(gòu)建，能夠以較低的成本減少自動(dòng)化設(shè)備的故障。新建的工廠風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，使任何設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)聯(lián)系在一起，通過(guò)人機(jī)交互提高生產(chǎn)人員的操作能力。遠(yuǎn)程遙感技術(shù)的運(yùn)用對(duì)于自動(dòng)化設(shè)備和煤礦開(kāi)采自動(dòng)化機(jī)械的要求相對(duì)比較低，對(duì)于發(fā)展區(qū)域中，沒(méi)有辦法對(duì)煤礦開(kāi)采啟用自動(dòng)化設(shè)備，這時(shí)就可以通過(guò)遙感設(shè)備對(duì)煤礦生產(chǎn)工作當(dāng)中的重要信息數(shù)據(jù)給予收集，隨后，相關(guān)的煤礦開(kāi)采工作人員可以通過(guò)遙感設(shè)備收集到的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行對(duì)開(kāi)采機(jī)械設(shè)備進(jìn)行操控。遠(yuǎn)程遙感系統(tǒng)在工作中，在使用無(wú)人機(jī)開(kāi)采設(shè)備當(dāng)中如一旦受到地質(zhì)結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重影響，以及相關(guān)開(kāi)采機(jī)械在開(kāi)采工作當(dāng)中出現(xiàn)故障時(shí)，還是需要相關(guān)的維修人員進(jìn)入到開(kāi)采工作現(xiàn)場(chǎng)中，對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修處理，從而使煤礦開(kāi)采工作達(dá)到一定的穩(wěn)定性，如圖2所示。

圖2 煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)

2.3 重視機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

為有效地提高機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，必須對(duì)其進(jìn)行連續(xù)安全監(jiān)測(cè)。為了使機(jī)械自動(dòng)化裝置在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中達(dá)到安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的目的，有必要對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行一次低風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估。通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與安全設(shè)計(jì)的有效銜接，可大大提高機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行效率，防范后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，要記住，在實(shí)際生產(chǎn)中，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作需要有效地改進(jìn)，特別是一些設(shè)計(jì)較為重要的連接設(shè)備，必須長(zhǎng)期派駐有關(guān)人員進(jìn)行安全保衛(wèi)；另外，由于煤礦機(jī)械設(shè)備每次作業(yè)后都有可能發(fā)生故障，維修人員必須在煤礦機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障前進(jìn)行預(yù)防性功能評(píng)估，以保證機(jī)械系統(tǒng)背桿的正常運(yùn)行。高級(jí)功能評(píng)估也意味著加強(qiáng)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的維護(hù)，但這種維護(hù)和檢查只能保證煤礦機(jī)械設(shè)備在短時(shí)間內(nèi)不發(fā)生故障，故障的發(fā)生并不能完全杜絕設(shè)備一倒塌，必須根據(jù)設(shè)備出廠參數(shù)進(jìn)行逐一檢查和修理，如圖3所示。

圖3 機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)

2.4 對(duì)現(xiàn)代化技術(shù)加以有效運(yùn)用

加強(qiáng)機(jī)械功能和設(shè)計(jì)工作，有效地提高系統(tǒng)性能，是機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。對(duì)此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)切實(shí)貫徹系統(tǒng)內(nèi)部的工作原則和安全安排，確保安全設(shè)計(jì)控制措施的實(shí)施；有效預(yù)防各種意外因素，這是設(shè)計(jì)者必須運(yùn)用最先進(jìn)的基本技術(shù)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)工作；不斷提高系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率，并最終實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的安全控制。

3 自動(dòng)化控制設(shè)備的維護(hù)策略

3.1 根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)選擇維修控制方法

根據(jù)設(shè)備自身的特點(diǎn)，在實(shí)際的自動(dòng)控制維修中，尋找一種有效的維修控制方法，通過(guò)不同部件的使用與維修，找出系統(tǒng)異常指標(biāo)。從電路要求和工作環(huán)境兩個(gè)方面分析了器件的工作條件、質(zhì)量水平和技術(shù)性能。本系統(tǒng)各部分在設(shè)計(jì)自動(dòng)控制時(shí)，均能滿足相應(yīng)的維修質(zhì)量要求，并考慮到方便的長(zhǎng)期維修。

3.2 制定完善的煤礦機(jī)械設(shè)備管理制度

伴隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步背景下，礦業(yè)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)壓力可見(jiàn)沉重，要想盡可能提高礦企的實(shí)際經(jīng)營(yíng)效率，降低礦物油機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障的可能性是最好的道路。因此企業(yè)必須結(jié)合市場(chǎng)形勢(shì)和自身發(fā)展水平來(lái)制定完善的煤礦機(jī)械設(shè)備管理制度，其中應(yīng)包括機(jī)械維修方法、時(shí)間、故障后的應(yīng)急處理策略。

3.3 引進(jìn)最新的煤礦機(jī)械設(shè)備管理技術(shù)

煤礦機(jī)械設(shè)備作為企業(yè)的資產(chǎn)，必須符合各項(xiàng)管理標(biāo)準(zhǔn)和要求。每臺(tái)煤礦機(jī)械設(shè)備出廠后都有固定的參數(shù)。在煤礦機(jī)械設(shè)備的管理過(guò)程中，除了監(jiān)測(cè)機(jī)械設(shè)備表面是否有損壞或損壞外，還需要利用設(shè)備或技術(shù)及時(shí)對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行檢查，并對(duì)損壞問(wèn)題進(jìn)行修復(fù)。隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，煤礦機(jī)械設(shè)備管理技術(shù)也在不斷發(fā)展。企業(yè)要不斷引進(jìn)最新的煤礦機(jī)械設(shè)備管理技術(shù)，積極提高設(shè)備管理效率，在規(guī)范時(shí)間內(nèi)對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行綜合維修與保養(yǎng)，盡可能解決設(shè)備存在的問(wèn)題，提高煤礦機(jī)械設(shè)備的使用壽命。

3.4 聘請(qǐng)專業(yè)的設(shè)備維修人員

采礦機(jī)械和設(shè)備包括許多方面的知識(shí)。為了提高煤礦機(jī)械設(shè)備的維修質(zhì)量，保證設(shè)備在使用過(guò)程中的正常運(yùn)行，公司可以聘請(qǐng)專業(yè)的煤礦機(jī)械維修人員設(shè)備這種類型的技術(shù)人才，企業(yè)還必須增加勞動(dòng)者的福利，提高勞動(dòng)者的幸福感對(duì)待工人，這是我們保留才華和才華的唯一途徑。另外，對(duì)于原維修人員，我們可以提供內(nèi)部的實(shí)踐技術(shù)培訓(xùn)，通過(guò)實(shí)踐提高原員工的專業(yè)技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)公司的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

3.5 加強(qiáng)機(jī)械保養(yǎng)

優(yōu)化采礦機(jī)械和設(shè)備維護(hù)質(zhì)量的方法包括機(jī)械裝置的日常檢查和維護(hù)。只有在使用過(guò)程中對(duì)設(shè)備進(jìn)行有針對(duì)性的維護(hù)，才能顯著提高機(jī)械設(shè)備的生命周期，才能使實(shí)際生產(chǎn)效率得到提高。在此基礎(chǔ)上，企業(yè)的相關(guān)管理人員應(yīng)全面認(rèn)識(shí)投資管理的作用，從公司長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度出發(fā)，加大投資和經(jīng)營(yíng)設(shè)施建設(shè)力度。首先，將煤礦機(jī)械設(shè)備的維修施工體系作為主要戰(zhàn)略目標(biāo)，在公司內(nèi)部形成整體的機(jī)修意識(shí)，使員工從自己的實(shí)際工作出發(fā)，對(duì)煤礦機(jī)械進(jìn)行高效的維修工作。不斷進(jìn)步和進(jìn)一步發(fā)展現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展著煤礦機(jī)械設(shè)備的維修技術(shù)。為了大幅度提高技術(shù)水平，保證工廠維修的整體質(zhì)量，有必要引進(jìn)更先進(jìn)的維護(hù)和記錄技術(shù)，實(shí)施多種應(yīng)用，確保為采礦業(yè)提供最佳的服務(wù)技術(shù)和質(zhì)量保證。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，自動(dòng)化控制是目前機(jī)械設(shè)備發(fā)展的方向。自動(dòng)控制的實(shí)際應(yīng)用是個(gè)設(shè)備損耗問(wèn)題。我們將繼續(xù)積累經(jīng)驗(yàn)，完善自動(dòng)化診斷和維護(hù)技術(shù)及手段。