煤矿机械设备的自动化控制系统设计
浅谈煤矿掘进工作中智能化掘进控制系统的运用
浅谈煤矿掘进工作中智能化掘进控制系统的运用摘要：煤矿掘进工作面智能化控制系统的投用，可以减少掘进工作面人员配置，简化掘进施工流程，降低了安全风险，预期效果显著，煤矿企业应大力推广智能化掘进控制系统在掘进工作面运用。
关键词：煤矿；掘进工作；智能化；掘进控制系统一、工作面现状某矿现有快速掘进系统一套，包含EBZ-220T掘探一体机，锚杆钻装机组，迈步自移机尾装置，带式转载机四大部分，安装在16312回风巷掘进工作面，快掘系统掘进时需要8人（主副掘进机司机2人，支护工4人，皮带机司机1人、清煤工1人），工作面工作人员较多，井下巷道空间有限，快速掘进设备整体性强，总长约40米，两侧安全距离较窄，人员现场操作存在安全隐患，危险系数较高，人身伤害事故无法有效避免。
二、配套设备及作用图一惯导图二矿用全自动全站仪掘锚一体机机身安装一台惯导，实现对掘锚一体机的定位和定姿。
在巷道导线点位置安装一台矿用陀螺全站仪，实时动态全自动测量固定和移动目标点的大地坐标。
全自动激光全站仪与惯导技术的定向定位导航系统由硬件和软件两大部分组成。
其中，硬件部分包括全自动跟踪全站仪、反射棱镜、惯性导航设备。
软件部分包括数据实时通讯模块、基于惯导和全站仪的定位模块、基于惯导的定位定姿模块、掘锚一体机三维位姿展示模块、定位定姿数据输出模块、掘进路径导航模块等功能模块。
惯性导航定向定位系统结合惯导实时方位角度数据、全站仪三维坐标实时数据等数据，通过定向定位算法得出掘锚一体机的实时位置与掘锚一体机规划路径的偏差，给出姿态修正数据，实现掘锚一体机定位、定向导航功能，配套设备也随之完成各自的工艺工序。
掘锚一体机三维姿态展示模块安装在集控中心，通过接收定位定姿数据输出模块发送的姿态和位置信息，并结合掘锚一体机的三维模型，实现掘进过程中掘锚一体机的位置和姿态实时三维展示。
定位定姿数据数据输出模块输出的姿态和位置信息，可以作为掘锚一体机定位智能截割和导航的基准数据，通过CAN总线与PLC进行通信。
5201工作面综合机械化采煤设计说明书
5201工作面综合机械化采煤设计说明书一、设计背景随着煤炭产量的提高和采矿技术的进步，综合机械化采煤成为煤矿生产中的重要技术。
5201工作面为矿井中的一个采煤工作面，为了提高采煤效率和安全性，本设计将采用综合机械化采煤技术，并在其基础上进行优化设计，以实现煤炭产量的最大化。
本设计说明书将详细介绍综合机械化采煤方案及相关参数。
二、设计方案1.综合机械化采煤工艺本设计采用“人车机一体化”综合机械化采煤工艺，结合人工操作和机械设备，实现采煤和运煤的自动化。
具体工艺包括以下几个步骤：(1)使用截割机进行采煤，截割机控制人员在安全区域远程操作，将煤岩割下。
(4)运煤车辆将煤岩运送至卸煤点。
2.设备选择(1)截割机：根据工作面的实际情况选择适合的截割机，考虑截割效率、安全性等因素。
(2)输送机：选用适当的输送机，根据设计长度和输送能力进行选择。
(4)运煤车辆：选择适合的运煤车辆，考虑其载重能力和运行稳定性。
三、设计参数1.工作面尺寸：根据实际情况确定工作面宽度、高度和倾角等参数。
3.设备参数：根据设备选型确定各设备的技术参数，包括截割机的截割能力、输送机的输送能力、叉车的载重能力和运煤车辆的载重能力等。
4.人员设置：根据综合机械化采煤工艺确定所需人员数量和配置，包括截割机操作人员、输送机操作人员、叉车操作人员和运煤车辆驾驶员等。
5.安全措施：设计工作面综合机械化采煤时，需考虑采煤过程中的安全问题，包括采煤设备的安全性能、操作人员的安全培训和防护设施等。
四、设计优化在综合机械化采煤方案设计过程中，应根据实际情况进行优化设计，以提高采煤效率和安全性。
1.工艺优化：根据煤炭层的特征和工作面情况，采用合适的采煤工艺，减少煤层损失和废矸产量，提高煤炭回收率。
2.设备优化：选择性能优良、质量可靠的设备，提高设备的利用率和稳定性，减少设备故障和维修时间。
3.人员培训：对操作人员进行专业培训，提高其操作技能和安全意识，减少人员操作错误和事故发生率。
煤矿机械设备电气自动化技术的应用
煤矿机械设备电气自动化技术的应用煤矿机械设备的电气自动化技术在现代煤矿生产中扮演着至关重要的角色，它不仅提高了煤矿生产的效率和安全性，还推动了煤矿行业的现代化转型。
本文将就煤矿机械设备电气自动化技术的应用进行探讨，为读者介绍其在煤矿生产中的重要性和作用。
煤矿机械设备电气自动化技术主要应用于煤矿生产中的各个环节，包括采煤机、运输设备、通风设备、排水设备等。
通过自动化技术的应用，可以实现各种设备的自动控制、自动监测和自动报警，大大提高了设备的操作效率和安全性。
1. 采煤机采煤机是煤矿生产中的重要设备，它的作用是在煤矿井下进行煤炭的开采和准备工作。
通过电气自动化技术的应用，可以实现采煤机的自动控制和运行，提高了煤炭的开采效率和质量。
2. 运输设备3. 通风设备煤矿井下的气体通风工作是保障煤矿生产安全的关键环节。
通过电气自动化技术的应用，可以实现对煤矿通风设备的自动调控和监测，及时发现和处理通风系统中的故障，保障了煤矿生产的安全性。
4. 排水设备三、煤矿机械设备电气自动化技术的发展趋势随着科学技术的不断发展和进步，煤矿机械设备电气自动化技术也在不断完善和创新。
未来，煤矿机械设备电气自动化技术的发展会朝着以下几个方向进行探索和应用。
1. 高效节能煤矿机械设备电气自动化技术的发展趋势是朝着高效节能的方向进行。
通过优化设备的控制系统和运行模式，实现对能源的有效利用，提高了设备的运行效率和节能性能。
2. 智能化3. 安全可靠煤矿机械设备电气自动化技术的应用将会更加注重设备的安全可靠性。
通过引入先进的安全监测技术和报警系统，及时发现和处理设备的故障，提高了煤矿生产的安全性和可靠性。
4. 绿色环保煤矿机械设备电气自动化技术的发展也会更加注重环保方面的考虑。
通过控制排放和减少资源消耗，实现对环境的友好性和可持续发展性。
以上，煤矿机械设备电气自动化技术的发展趋势是朝着高效节能、智能化、安全可靠和绿色环保的方向进行，为煤矿行业的转型升级提供了新的动力和方向。
基于PLC的煤矿皮带控制系统
中国矿业大学本科生毕业设计姓名：宋建磊学号：学院：应用技术学院专业：电气工程及其自动化设计题目：基于PLC的煤矿皮带控制系统专题：指导教师：刘建华职称：讲师2009年 6 月徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院应用技术学院专业年级电气05-1班学生姓名宋建磊任务下达日期：2009年 3 月8 日毕业设计日期：2009 年3月9日至2009 年 6 月15 日毕业设计题目：基于PLC的煤矿皮带控制系统毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：在了解煤矿井下皮带运输机的控制要求基础上，基于PLC实现皮带及给煤机的集中监控系统。
具体要求如下：1.在分析煤矿井下胶带运输机控制系统的功能需求基础上，基于PLC构造单条皮带控制系统框图；2.基于单条皮带控制系统构造多条皮带集控系统框图；3.完成单条皮带控制系统设备选型及PLC编程；4.基于组态软件构造集控系统主机界面。
院长签字：指导教师签字：中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；○9是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；○9是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩摘要为了保证煤矿井下运输系统的安全、高效、可靠运行，对井下皮带输送机进行自动控制对提高煤矿自动化管理水平具有重要意义。
车运原煤自动采样系统方案设计
车运原煤⾃动采样系统⽅案设计绪论⼀、本论⽂研究的⽬的和意义随着计算机技术的飞速发展，计算机在⼯业⾃动化领域中的应⽤越来越⼴泛。
可编程控制器就是其中的佼佼者，它以其卓越的性能，⾼可靠性、能在恶劣环境下⼯作、维修使⽤⽅便、通讯、组⽹功能强和具有较⾼的性价⽐等特点，被⼴泛的应⽤于⼯业控制中。
⽕⼒发电⼚、港⼝和煤矿等部门都要对出⼊煤的质量进⾏分析,分析检验结果作为⽣产成本核算、控制锅炉⼯况或作为商品煤结算的依据。
煤的质量分析包括采集样品(采样) 、制备试样、分析。
⽤少量的样品的分析结果代表⼀批煤的质量必然会有偏差。
此偏差由采样偏差、制样偏差和分析偏差构成,其中采样偏差最⼤。
因此,分析结果的精确度,很⼤程度上取决于所采样品的代表性。
以前靠⼈⼯采样,很难保证样品的代表性。
分析偏差太⼤时还可以重新分析,⽽样品⽆代表性时,则往往由于煤已运⾛或已⼊锅炉烧掉⽽⽆法重新采样。
如果煤样品⽆代表性,则⽆论分析结果多么精确也毫⽆意义。
国家标准GB474 规定了各种情况下煤的采样⽅法。
在流动的煤(煤流) 中采样时,应将采样处煤流横截⾯上的煤全部采出。
汽车⼊⼚煤采样机是针对运煤汽车采样⽽设计的机械化采样设备。
该设备集采样、破碎、缩分、集样于⼀体、结构合理、运⾏可靠、操作⽅便。
采样制样⼯艺过程符合GB474，GB475国家标准。
适⽤于电⼚、煤矿、煤码头等进⾏煤质检验采样的场合。
汽车⼊⼚煤采样机主要由采样头、给料机、破碎机、缩分集样器、余煤处理系统组成。
⾸先由钻取式螺旋采样头提取煤样，通过密闭式给料机送放破碎机、破碎后进⼊缩分集样器，通过缩分的煤样进⼊集样器，多余的煤样由余煤处理系统反排回汽车或直接排回煤场。
采⽤本采样系统的优点有：(1).可实现全断⾯采样，保证煤样代表性；(2).采⽤专利破碎机，⽔份适⽤范围⼴，减少堵煤可能性；(3).⼀体化设计，结构紧凑，采样时间短；(4).半封闭结构，减少⼈为与环境因素的影响；(5).设备⾃动化程度⾼，维护简单。
基于PLC机械手控制系统设计
基于PLC的机械手控制系统设计摘要：在工业生产流水线传送系统当中，机械手采用圆柱坐标的方式进行空间位移，能够使机械手做好准确定位，机械手具有多个自由度，并且可以用来搬运工件，有效完成在不同环境当中的工作任务，很多生产线可以运用机械手来代替人的繁重体力劳动，实现工厂生产的自动化和机械化，并且在有害的环境下能够有效保护人的生命安全，本文主要对接写手的结构系统进行了简单分析，强调了机械手在工业运行中的重要作用。
关键词：plc；机械手；控制系统中图分类号：tp241 文献标识码：a 文章编号：1001-828x（2012）05-0-01机械手是能够进行自动定位控制并能对编程进行重新改变的一种多功能机器，机械手具有多个自由度，并且可以用来搬运工件，有效完成在不同环境当中的工作任务，很多生产线可以运用机械手来代替人的繁重体力劳动，实现工厂生产的自动化和机械化，并且在有害的环境下能够有效保护人的生命安全，就当前的发展来看，机械手已经广泛应用于原子能、轻工、电子、冶金、机械制造等各个部门，通常也会被用作一些机床机器的附加设备，其最为核心的部分就是控制系统和执行系统，而且其执行机构多是由电机、气动以及液压所构成的，具有应用广泛、灵活性好、操作范围大的特点。
一、机械手运用的现状分析机械手是当前自动控制领域中出现的一种较为新颖的技术，是现代工业生产中能够用到的重要技术组成，并且已经在工业生产中得到了广泛应用，取得了良好的效果，利用机械手技术进行工业生产，能够大大减少工人的工作强度，并且通过对plc技术的准确控制，也能大大提高工业生产的效率，对于改善工人的劳动条件产生积极的意义。
就当前的应用情况来看，机械手主要采用的是气动驱动或者是液压的控制方式进行操作，这种方式具有很大的优越性，不仅结构简单，而且非常便于控制和掌握，在使用的过程中要注意对气源以及压力进行合理的配置。
二、机械手的结构系统分析1.系统配置。
在工业生产流水线传送系统当中，机械手采用圆柱坐标的方式进行空间位移，能够使机械手做好准确定位，机械手主要是由手爪、手臂、立柱和底盘构成，其工作流程主要是：将机械手固定在初始位置，底盘转动到所要求的取货台位置上，降低立柱，伸出手臂，做好定位之后将物料抓取，然后升高立柱，回收手臂，避免在运行的过程中与设备发生碰撞，到达出货台，下降立柱，伸出手臂，打开手，然后再把物料放在相应的出货台上，复位机械手，再开始下一个流程。
煤矿装备智能化改造与升级
煤矿装备智能化改造与升级在煤矿行业中，装备智能化改造与升级一直是关注的热点话题。
随着科技的不断进步，智能化装备已经成为煤矿生产中的重要方向。
本文将探讨煤矿装备智能化改造与升级对行业发展的意义，以及在实际应用中的一些挑战和解决方案。
一、智能化改造与升级的背景与意义煤矿是一项危险性较高的产业，传统的人力操作容易导致事故的发生。
而装备智能化改造与升级能够通过技术手段实现设备的自动化、智能化操作，从而减少人员的直接参与，提高生产效率，降低事故风险。
1. 提高生产效率煤矿装备智能化改造与升级可以通过优化和升级现有设备，提高设备的自动化程度，实现设备的智能协作，从而提高生产效率。
例如，在煤矿开采过程中，传统的装载机需要由操作员控制，存在操作时间长、效率低下的问题。
而智能化装备可以通过感知和自主决策，实现自动装载、自动运输，大大提高了装载效率。
2. 降低事故风险煤矿是一个危险的工作环境，事故频发。
传统的煤矿装备存在操作繁琐、存在操作误差的问题，容易导致事故的发生。
而智能化改造与升级可以通过自动化操作、传感器监测等手段，减少人员的直接参与，降低事故风险。
二、煤矿装备智能化改造与升级的应用案例下面将通过介绍几个实际应用案例来展示煤矿装备智能化改造与升级的效果。
1. 智能化采煤机传统的采煤机需要由人工操作，存在操作强度大、效率低下的问题。
而智能化采煤机可以通过激光传感器和摄像头等感知设备，实现对煤层的智能感知和自主决策，减少人工干预，提高采煤效率。
2. 智能化运输设备传统的煤矿运输设备需要由人工操作，容易受到环境限制和操作误差的影响。
而智能化运输设备可以通过导航传感器和自动控制系统，实现对煤矿道路的智能感知和自主导航，提高运输效率和安全性。
三、煤矿装备智能化改造与升级面临的挑战与解决方案尽管煤矿装备智能化改造与升级具有很大的发展潜力，但也面临着一些挑战。
1. 技术难题智能化改造与升级需要解决一系列技术难题，例如设备的感知和决策能力、智能控制系统的设计与优化等。
自动控制技术在矿山机电控制系统中的实践
自动控制技术在矿山机电控制系统中的实践摘要：随着我国经济的发展，对矿产资源的需求逐渐增加，因此，在矿山开采中机电设备越来越自动化、机械化和智能化，从而有效提升了矿山采掘的生产效率和质量，为矿山早日实现现代化提供了有力支持。
矿山机电自动化设备的实际操作较为困难，使其自身优势不能充分发挥。
因此进一步研究矿山机电自动化是十分必要的，不仅可以提高矿山生产的安全性、可靠性和稳定性，还可以降低人员劳动强度，使矿山整体开采水平有效提升。
关键词：自动控制技术；矿山机电；控制系统；实践引言众所周知，矿山开采的工作环境通常较为恶劣，机电设备作为重要的生产工具，不仅与矿山企业的生产效率有较为直接的联系，还与井下施工作业人员的人身安全有较为密切联系。
随着技术人员对自动化控制技术认识程度的提高，越来越多的机电设备实现了智能化，为人们营造了更为安全、高效的工作环境，也更好的推动了矿山企业实现可持续性发展。
然而，由于我国矿山机电自动化控制技术应用起步较晚，未来机电设备创新应用还有一定的发展空间。
1自动化控制技术的概述溯源而谈，自动化控制技术，指机器设备以代码程序为执行依据，摆脱人机交互过程而独立完成任务的机械操控方式。
该技术能够摆脱人力资源的束缚，通过计算机自动化系统直接对机械设备进行信息的扫描、存储、分析等操作流程。
具体来讲，自动化控制技术是多种技术的集成体，囊括了机械、自动控制、微电子等技术。
其中，机械技术是根基，在融合了多种技术后逐渐具备了过硬的综合性体系，再结合了较为丰富的实践经验后构成自动化控制技术。
在矿山生产活动的应用中，自动化控制技术效率优先、操作稳定，既能提高矿产的产出效率及产出量，还能保障工人的生产安全。
但由于矿山生产工作的危险系数较高、不确定性较大，矿产企业在投入矿石生产的全过程中必须遵循安全生产和经济效益原则，组织好风险防范和错误纠正的后盾，有效利用自动化控制技术保障生命、财产安全。
2自动化控制技术在矿山机电应用中的实际问题2.1缺乏完善的机电自动化控制管理制度我国矿山机电设备的使用有相当一部分没有实现自动化技术的普及，仅仅是初期的摸索，资源分配的不平均和认知的落后导致矿企设备和技术的自动化变革推进程度参差不齐。
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煤矿机械设备的自动化控制系统设计
随着科技的不断发展，煤矿行业也逐渐向自动化方向迈进。
自动化控制系统的
设计在煤矿机械设备中起着至关重要的作用。
本文将从煤矿机械设备的自动化需求、控制系统设计原则、技术方案以及未来趋势等方面展开讨论。
一、煤矿机械设备的自动化需求
在现代化的煤矿生产中，提高生产效率、降低劳动强度、保障工人安全是煤矿
机械设备自动化的主要需求。
传统的手动控制方式存在人为操作误差、效率低下、劳动强度大等问题。
因此，设计一个高度自动化的控制系统对于提高煤矿生产效率和工人生产环境是至关重要的。
二、控制系统设计的原则
在设计煤矿机械设备的自动化控制系统时，有几个原则需要考虑。
首先，系统
要稳定可靠、高效且安全。
煤矿机械设备在工作过程中要求高度自动化，因此需要确保控制系统能够稳定运行，保证生产过程中不会出现意外事故。
其次，设计要灵活可变，能够适应不同煤矿机械设备的要求。
不同种类的机械设备有不同的工作方式和工艺要求，因此控制系统应该具备一定的灵活性和可变性。
最后，系统设计要考虑到未来的升级和维护。
科技不断发展，煤矿机械设备的要求也在不断变化，因此设计的控制系统应该具备升级和维护的可能性。
三、技术方案的选择
在煤矿机械设备的自动化控制系统设计中，常用的技术方案有PLC（可编程逻
辑控制器）和DCS（分散控制系统）两种。
PLC是一种用于工业自动化控制的特
殊计算机。
它可以通过编程来实现对各种设备的控制和监控。
DCS是一种集中控
制和分布控制相结合的控制系统。
它可以通过中央处理器对分布在各个节点上的控制器进行集中管理和监控。
两种技术方案各有优劣。
PLC系统灵活性强，故障易于排查和恢复，但由于其
分布式特性，对于大规模的煤矿机械设备可能应付能力较弱。
DCS系统集中控制
和监控性能较好，对于大规模煤矿机械设备来说更加合适。
但是，DCS系统设计、配置和维护的成本相对较高。
综合考虑，对于小型煤矿机械设备，PLC系统是较为合适的选择，而对于大型
煤矿机械设备，DCS系统更具优势。
当然，对于一些特定情况下的煤矿机械设备，也可以根据实际需要综合考虑选择合适的技术方案。
四、未来的趋势
随着科技的发展，煤矿机械设备的自动化控制系统设计也在不断创新与进步。
未来，可以预见的一些趋势包括以下几个方面。
首先，基于互联网的远程监控和控制技术将得到更广泛的应用。
煤矿机械设备
可以通过互联网实现远程监控和控制，运维人员可以随时随地了解设备状况，并进行相应的操作。
这将大大提高生产效率和运维便利性。
其次，人工智能的应用将进一步加强。
通过引入人工智能技术，煤矿机械设备
的自动化控制可以更加智能化和自适应。
例如，通过机器学习算法对设备的运行数据进行分析，系统可以自动调整参数，预测故障，并进行相应的维修。
再次，虚拟现实技术的应用有望提高设备操作的安全性和效率。
虚拟现实技术
可以提供逼真的模拟环境，操作人员可以在虚拟环境中进行训练和操作，以减少事故发生的可能性。
总之，煤矿机械设备的自动化控制系统设计是煤矿行业不可或缺的一部分。
科
学合理地设计控制系统可以极大地提高生产效率、降低劳动强度，并保障工人的安全。
未来，随着科技的进步，控制系统设计在煤矿行业将会继续创新与发展。