煤矿机电设备机电一体化发展研究

1、煤矿机电设备机电一体化发展研究    摘要煤炭工业是我国首要的能源工业，“十一五”末期我国煤炭总产量居世界第一位，满足了国民经济发展第一个战略目标对煤炭的要求，这期间，统配煤矿新增产量中23以上是依靠综合采煤机械化。我们煤炭工业在发展机械化的同时，必需要充分发挥这些大型机电设备的效率，以形成高产高效工作面，这才是提高煤炭产量、提高生产效率和降低百万吨死亡率的根本途径，机电一体化必然是我们机电设备的发展方向。关键词机电一体化；煤矿机电设备；发展机电一体化产品和机电一体化技术统称为“机电一体化”，可见它的产生是由于微电子“打人”了机械，它是属于机械与电子两个

2、工程的边缘工程学。机电一体化系统一般由传感器、计算机、机械结构、动力装置及执行机械5大要素组成。支持机电一体化的技术可归纳为：检测传感技术、信息处理技术、自动控制技术，伺服传动技术、精密机械技术、系统总体技术等6个方面。机电一体化产品的分类有各种不同的方法，在日本有按用途分为产业机械、信息机摊，民生机器：也有按功能分，即电子设备与机械设备的结合是附加、替代或有机结合不同情况来分类。机电一体化的发展在国外萌芽于60年代，到了70年代随着超大规模集成电路问世，微电子技术业已成熟，微型计算机已经商品化、产业化，机电一体化产品应运而生。进入80年代，微电子向机械产品各个领域迅速渗透，形成了产品复合化、

3、小型化、轻量化、系统化的大发展阶段。今天，从社会到经济，从生产到生活，从简单的耐用消费品到复杂的社会管理，机电一体化几乎是“无孔不入”，成为“3A”革命，即工厂自动化FA；办公室自动化OA，家庭自动化HA的重要基础条件。和先进的工业国相比，我国的机电一体化尚有1020年的差距，但在改革开发的路线指引下，近年来发展较快。其中机械、电子、航天、轻纺、化工、铁道、造船、冶金、石油等行业起步较早，而煤炭工业相对地起步晚，基础薄弱，在开发木平、应用范围、投资规模和技术人材方面，均有较大差距。进入80年代以来，世界各先进采煤国，都朝着生产集中化方向发展，采煤工作面的单产不断提高，日产超过万吨的有南非、法国

4、、澳大利亚、美国、英国、德国等，这些国家煤矿实现高产高效，除了采掘运等主要机电设备大型化、高可靠和长寿命外，另一方面就是这些主要机电设备实现了机电一体化，表现在：控制功能增强，如采煤机自动导航、煤岩分界自动调高、随机遥控或无人操纵：液压支架电液控制和自移；输送机、乳化液泵站自动控制；工作面直线校准和推进，工作面顺槽控制等。对主要机电设备实现全面的工况与健康监测，如采煤机的牵引力、牵引速度、牵引方向、机身倾斜、机组位置、温度(轴承、电机、油)、压力、流量、液位、油质、机械磨损、振动、电机电压、电流、绝缘电阻等；液压支架支撑压力、油缸行程、操纵阀状态等：刮板输送机溜移油缸位移等等。实现故障诊断，通

5、过监测到的各种数据，用微机进行处理，提出设备的健康状态或作出故障诊断。由于采用了这些高新技术，使采煤机开机率达到3872，而我国煤矿综采工作面采煤机平均开机率只1723，平均日产只二三千吨，相比之下，设备利用率低，直接影响到煤炭产量和生产效率。在煤炭企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。1.智能化控制技术(IC)由于煤炭企业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主

6、要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于煤炭工业企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、冷连轧等。2.分布式控制系统(DCS)分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。3.开放式控制系统(OCS)开放控制系统fopen Control Systeml是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不

7、同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。4.计算机集成制造系统(CIMS)煤炭工业企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。5.现场总线技术(FBT)现场总线技术(Fled Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如420mA，DC直流

8、传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。6.交流传动技术传动技术在煤炭工业中起着至关重要的作用。随着电力、电子、技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用，同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。煤炭工业是我国首要的能源工业，“十一五”末期我国煤炭总产量居世

9、界第一位，满足了国民经济发展第一个战略目标对煤炭的要求，这期间，统配煤矿新增产量中23以上是依靠综合采煤机械化。我们煤炭工业在发展机械化的同时，必需要充分发挥这些大型机电设备的效率，以形成高产高效工作面，这才是提高煤炭产量、提高生产效率和降低百万吨死亡率的根本途径，机电一体化必然是我们机电设备的发展方向。在关系到产品开发的“安全监测监控”、“生产监测监控”、“节能”、“煤矿调度通讯及矿区通信组网”等4个部分里，涉及到：煤矿安全监测、风电瓦斯闭锁、瓦斯排放、防突预测预报、防灭火自动监测；工作面顶板监测，提升机、运输机、压风机、水泵监测监控，轨道运输、斜井运输集中监控，综采工作面集中监控，选煤厂自动化；煤矿生产调度通信，救灾报警通信，各种无线通信及综合信息网络等无不需要依仗于机电一体化技术的发展及产品的研究开发。科技是第一生产力，用高新科技来改造我们煤炭这个古老的传统行业已是势在必行，国家也在这方面给予政策上的倾斜，机电一体化是煤炭工业发展的必由之路。参考文献1孙庚山，机器人(工业和智能)进展及其在煤矿应用的初探煤矿自动化，1992，(01)2李人凤，用电子技术改造传统煤炭工业：赴美考察报告煤矿自动化，1992，(03).    你可能感兴趣的毕业论文