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通過長期的實(shí)踐總結(jié)得出，只是由機(jī)構(gòu)所構(gòu)成的機(jī)械逐漸被淘汰，取而代之的是機(jī)電一體化系統(tǒng)，這種新型的機(jī)械設(shè)備逐漸得以廣泛應(yīng)用，使得機(jī)械技術(shù)能夠與微電子技術(shù)、信息技術(shù)、人工智能技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)等更好融合，從而確保了機(jī)械設(shè)備無論是在功能方面，還是在性能方面均得以顯著的提升，也為企業(yè)贏得了更多的經(jīng)濟(jì)效益。

1機(jī)電控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

可編程控制裝置在機(jī)械控制系統(tǒng)之中所發(fā)揮的作用極為重要，該裝置是利用微型機(jī)芯片，依照具體的生產(chǎn)流程以及要求，不斷得以改進(jìn)與完善的一種控制裝置?？删幊炭刂蒲b置擁有非常優(yōu)良的抗干擾性能，在工業(yè)生產(chǎn)過程中適用性更強(qiáng)，遇到故障可以實(shí)現(xiàn)掉電保護(hù)以及故障智能診斷等功能。該控制系統(tǒng)利用功能化模塊結(jié)構(gòu)所構(gòu)建，能夠依照不同要求對控制系統(tǒng)加以重新組合或擴(kuò)充。可編程控制裝置擁有獨(dú)立編程器元件，整個(gè)編程過程較為簡單，而且便于學(xué)習(xí)與掌握，所需成本也較低?，F(xiàn)階段，我國已經(jīng)研發(fā)出了擁有智能模塊的PLC控住裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)將順序控制與過程控制相互融合，確保對整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行全面控制。功能進(jìn)一步優(yōu)化的PLC裝置作為未來通用的控制裝置，已經(jīng)廣泛的被應(yīng)用到了工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)之中。從目前PLC現(xiàn)狀以及發(fā)展方向來看，未來PLC的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在一些幾個(gè)方面：不斷朝著高速化以及大容量化發(fā)展；PLC產(chǎn)品更為多元化，尤其是朝著超大型化以及超小型化的方向不斷發(fā)展；PLC可用編程語言越來越豐富化；智能化模塊不斷被開發(fā)、應(yīng)用，使得PLC的信息處理功能以及控制功能得以顯著提升；不斷的通信以及聯(lián)網(wǎng)功能，促進(jìn)通信標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)一步發(fā)展。

2機(jī)電控制技術(shù)在煤礦輸送設(shè)備節(jié)能控制中的應(yīng)用

2.1煤量自動(dòng)識別設(shè)備概述

核子秤屬于新型計(jì)量設(shè)備，主要是應(yīng)用在物料傳輸環(huán)節(jié)計(jì)量過程之中，其是通過非接觸式的方式進(jìn)行物料計(jì)量。核子秤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，其包含有放射源部件、電離部件、電源部件以及下位機(jī)裝置等多個(gè)機(jī)構(gòu)構(gòu)成。核子秤其放射源部件能夠發(fā)射出γ射線，而在這些射線穿過輸送設(shè)備之中所運(yùn)輸物料過程中，其中部分射線會讓物料所吸收，根據(jù)射線吸收情況，從而計(jì)算得到物料的重量。另外，核子秤還能夠?qū)Σ煌瑫r(shí)間段內(nèi)的射線開展實(shí)時(shí)的監(jiān)測工作，同時(shí)將其和空載情況下射線強(qiáng)度加以對比，同時(shí)還能夠測量輸送設(shè)備的運(yùn)行速率，借助于計(jì)算機(jī)設(shè)備，可以分析并線束輸送設(shè)備中的單位載荷數(shù)據(jù)、瞬時(shí)流量數(shù)據(jù)以及累計(jì)量數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)信息。核子秤在稱量過程中采用的是非接觸式稱量方式，因此，稱量過程不會受溫度、物料腐蝕性、輸送設(shè)備傾角值以及膠帶張力等各種外在因素的干擾，同時(shí)也不會受到測量物料自身物力性質(zhì)所影響，能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)、精準(zhǔn)的測量，運(yùn)行過程中性能更為穩(wěn)定，可靠度高，能夠被應(yīng)用在一些粉塵濃度高、露天環(huán)境等相對惡劣的條件之中。

2.2煤量自動(dòng)識別系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)

此膠帶輸送系統(tǒng)之中包含有3臺不同的膠帶秤，其中1號膠帶秤設(shè)置在主井輸送設(shè)備之中，2號膠帶秤設(shè)置在盤區(qū)運(yùn)輸設(shè)備之中，3號膠帶秤設(shè)置于順槽運(yùn)輸設(shè)備之中。核子秤把所測量到的物料流量相關(guān)數(shù)據(jù)信息，傳輸于所在膠帶設(shè)備對應(yīng)的PLC分站之中，然后在利用光纖把監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LC主站之中，CPU裝置依照檢測數(shù)據(jù)同時(shí)結(jié)合數(shù)據(jù)庫之中數(shù)據(jù)加以對比分析，之后便會輸出4-20mA調(diào)節(jié)信號，并將該信號輸送至輸送設(shè)備變頻器裝置之中，以完成對膠帶輸送設(shè)備電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)控。

2.3帶式輸送機(jī)機(jī)電控制系統(tǒng)總體方案

在煤礦自動(dòng)化管理系統(tǒng)的構(gòu)建過程中，膠帶輸送設(shè)備機(jī)電控制是非常關(guān)鍵的內(nèi)容，其對于煤礦膠帶輸送設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行效率以及運(yùn)行安全性均會產(chǎn)生極大影響。此次研究結(jié)合我礦膠帶輸送系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)情況，就煤礦開采中存在的不均衡問題考慮，全面、細(xì)致的研討膠帶輸送設(shè)備煤量、膠帶速率以及膠帶輸送設(shè)備能耗間所存在的關(guān)聯(lián)性，同時(shí)利用機(jī)電控制技術(shù)等，構(gòu)建了節(jié)能、高效的膠帶輸送設(shè)備機(jī)電控制系統(tǒng)。所構(gòu)建的機(jī)電控制系統(tǒng)之中，系統(tǒng)控制的核心部件為PLC部件，該部件的型號為Logix1756型。在該機(jī)電控制系統(tǒng)之中，包含有上位機(jī)裝置、PLC裝置、變頻裝置、信號測試裝置、信息通信裝置等。（1）上位機(jī)裝置。上位機(jī)是整個(gè)機(jī)電控制系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備，該設(shè)備采用的是工業(yè)計(jì)算機(jī)，其型號為610H型，同時(shí)在上位機(jī)之中組態(tài)界面的搭建是利用Forcecontrolsp6.3軟件所搭建，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控并顯示膠帶輸送機(jī)運(yùn)行狀況。（2）PLC裝置。在膠帶輸送設(shè)備的機(jī)電控制系統(tǒng)之中，PLC裝置是最為關(guān)鍵的裝置，該裝置主要是對膠帶輸送設(shè)備運(yùn)行信號加以收集，并實(shí)現(xiàn)控制信息的輸出功能。機(jī)電控制系統(tǒng)使用的PLC裝置型號為Logix1756型。另外，為了確保機(jī)電控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性以及安全性，通過雙CPU冗余設(shè)計(jì)方式，確保系統(tǒng)運(yùn)行過程中更為的安全與穩(wěn)定。（3）變頻裝置。變頻裝置的型號為TMdrive-MV型，該變頻裝置屬于高-高形式的變頻裝置，該裝置擁有單元過電壓、過電流、缺相、變頻器過載、輸出短路保護(hù)以及對變壓器保護(hù)等多種功能，能夠更好的確保膠帶輸送設(shè)備變頻安全的運(yùn)行。（4）運(yùn)行保護(hù)裝置。膠帶輸送設(shè)備保護(hù)裝置是型號為KTC101型的保護(hù)裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)對膠帶輸送設(shè)備的跑偏保護(hù)、撕裂保護(hù)、打滑保護(hù)以堆煤保護(hù)等多種保護(hù)功能，可以保障皮帶輸送機(jī)正常運(yùn)行。（5）監(jiān)測裝置。監(jiān)測裝置是對膠帶輸送設(shè)備運(yùn)行過程中電壓信號、電流信號以及溫度信息等進(jìn)行監(jiān)測。（6）通信裝置。通信設(shè)備能夠確保機(jī)電控制系統(tǒng)通信的暢通，可以實(shí)現(xiàn)遙測、遙信以及遙控等功能。

3膠帶輸送設(shè)備機(jī)電控制技術(shù)應(yīng)用的具體效果

3.1電氣節(jié)能分析

（1）膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)未進(jìn)行改造之前總的電量損耗情況。未進(jìn)行改造之前，膠帶輸送設(shè)備實(shí)際運(yùn)行過程中按照特定的速率運(yùn)行，所以，帶式輸送設(shè)備運(yùn)行中消耗功率為定值，是額定功率的60%，三部膠帶輸送設(shè)備的總額定功率為1400kW，若每天運(yùn)行時(shí)間按照18h計(jì)算，每年運(yùn)行天數(shù)按照300d計(jì)算，則三臺膠帶輸送設(shè)備每年總的電能消耗為：W=1400×300×18×0.6=4536000kW•h。（2）進(jìn)行改造之后總的電量損耗情況。進(jìn)行改造之后，膠帶輸送設(shè)備在設(shè)計(jì)運(yùn)行過程中，其運(yùn)行速度和運(yùn)量之間存在一定的匹配關(guān)系，我們在此依照平均運(yùn)量進(jìn)行計(jì)算，膠帶運(yùn)輸設(shè)備的平均運(yùn)輸速率為2.5m/s，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的功率值為672kW。所以，在進(jìn)行機(jī)電控制系統(tǒng)改造之后，三臺膠帶輸送設(shè)備總的電能消耗為：W1=672×300×18=3628800kW•h。（3）改造之后的節(jié)能效果分析。從上述計(jì)算數(shù)據(jù)能夠得出，在應(yīng)用了機(jī)電控制技術(shù)之后，平均每年電能消耗較未采用機(jī)電控制技術(shù)之前減少了。綜上可得，在采用機(jī)電控制技術(shù)之后，能夠取得顯著的節(jié)點(diǎn)效果。

3.2機(jī)械損耗的節(jié)能分析

在膠帶輸送設(shè)備的運(yùn)行階段，所消耗的能量主要電能。另外，膠帶輸送設(shè)備的機(jī)械損耗也應(yīng)當(dāng)引起我們的重視。之所以會出現(xiàn)機(jī)械磨損，是因?yàn)樵谀z帶輸送設(shè)備運(yùn)行過程中軸承部件、滾筒部件以及托輥部件等與膠帶會形成一定摩擦，若是膠帶輸送設(shè)備的膠帶運(yùn)行速率增加，則上述各個(gè)部件之間的機(jī)械損耗也會相應(yīng)增加。而若是膠帶輸送設(shè)備的速率減少情況下，各個(gè)部件之間的機(jī)械磨損情況便會有所減弱，即隨著帶速的不斷減少，膠帶輸送設(shè)備的機(jī)械磨損同樣也會相應(yīng)減弱。而采用機(jī)電控制技術(shù)之后，能夠確保膠帶輸送設(shè)備可以根據(jù)不同負(fù)載情況而實(shí)時(shí)的調(diào)整帶速，使得膠帶輸送設(shè)備的平均帶速得以顯著降低，從而也確保了膠帶輸送設(shè)備的機(jī)械損耗明顯改善。

4結(jié)語

此次研究結(jié)合膠帶輸送機(jī)機(jī)電控制技術(shù)具體應(yīng)用情況，探討了機(jī)電控制技術(shù)應(yīng)用之后的效果，得出了機(jī)電控制技術(shù)在煤礦開采中所發(fā)揮的重要作用，同時(shí)還得出了作為反映生產(chǎn)水平的機(jī)械科學(xué)，應(yīng)當(dāng)不斷的加以更新與改革，應(yīng)用機(jī)電控制技術(shù)代替以往單純的機(jī)械機(jī)構(gòu)，這是未來機(jī)械科學(xué)發(fā)展的重要方向，同時(shí)也是我國機(jī)械制造以及應(yīng)用工作中所面臨的巨大挑戰(zhàn)。

作者:馬興旺 單位:山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán)左云韓家洼煤業(yè)有限公司