基于PLC技術的采煤機控制系統(tǒng)分析

張瑞陽

摘 要：PLC技術的控制能力比較好，可以快速適應采煤機的控制需求，提供可靠的技術控制，保障采煤機控制的準確性。重點分析了PLC技術在采煤機控制系統(tǒng)中的應用。

關鍵詞：PLC技術；采煤機；控制系統(tǒng)；程序設計

中圖分類號：TD421.6 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.22.154

煤炭是我國的重要資源，采煤機是煤炭開采中的主要設備。采煤機的運行效率直接關系到煤礦開采的效益，所以要積極提高采煤機的工作效率。為了保障采煤機的安全運行，提高其工作效率，同時優(yōu)化采煤機的運行環(huán)境，降低采煤機的開采難度，可在采煤機的控制系統(tǒng)中引入PLC技術。

1 采煤機控制系統(tǒng)分析

采煤機是煤礦作業(yè)中的重要設備，一般呈現(xiàn)往復式的運行方式，這是因為煤層并不是出于同一個表層，當高度發(fā)生變化時，采煤機控制系統(tǒng)需要采取一定的措施。為了保障采煤機控制系統(tǒng)的靈活性和準確性，需要引進PLC技術，積極控制采煤機控制系統(tǒng)的運行，為采煤機控制系統(tǒng)提供精準的操作方式，使采煤機處于高效的運行狀態(tài)，防止采煤機控制系統(tǒng)出現(xiàn)安全問題。目前，采煤機控制系統(tǒng)中的PLC技術正朝著成熟化的方向發(fā)展，其改善了煤礦開采的環(huán)境，為煤礦提供了穩(wěn)定的采煤方式，體現(xiàn)了PLC技術在采煤機控制系統(tǒng)中的實踐價值。

2 基于PLC技術的采煤機控制系統(tǒng)

PLC技術是采煤機控制系統(tǒng)中的關鍵部分，利用可編程控制器能完成對采煤機系統(tǒng)的硬件控制。結合采煤機控制系統(tǒng)的應用，分析PLC技術的設計。

2.1 PLC技術分析

PLC技術在采煤機控制系統(tǒng)中利用可編程程序專門控制采煤機的硬件部分，并按照程序設計改變采煤機控制系統(tǒng)的運行方式。PLC技術簡化了采煤機控制系統(tǒng)的設計，能利用集成電路全面控制采煤機的運行。

2.2 PLC的結構設計

煤礦開采的環(huán)境比較復雜，采煤機控制系統(tǒng)受到環(huán)境的影響比較大，運行時潛在問題較多。在傳統(tǒng)的采煤機控制系統(tǒng)中，主體構件是接觸器、繼電器，涉及到的接線方式較多，容易發(fā)生故障，而將PLC技術應用到采煤機控制系統(tǒng)結構中的變頻器內(nèi)，可有目的地控制采煤機的運行，體現(xiàn)了PLC的自動化特點。PLC技術是采煤機控制系統(tǒng)結構設計的核心，利用總線技術連接采煤機中的模塊設備，采煤機控制系統(tǒng)在PLC技術的干預下可隨時調(diào)整采煤機的運行狀態(tài)，提高了采煤機的工作效率。

2.3 PLC功能分析

PLC技術在采煤機控制系統(tǒng)中的功能非常強大，結合采煤機控制系統(tǒng)的運行，分析PLC技術的功能，包括：①PLC檢測到電源連接后，發(fā)送啟動命令，促使采煤機依次啟動控制系統(tǒng)，待發(fā)出停止命令后，采煤機也會執(zhí)行相應的動作。②PLC技術完成采煤機的自動調(diào)速過程，實現(xiàn)變頻調(diào)速控制。PLC主動檢測采煤機的電機轉速，然后根據(jù)電流的狀態(tài)判斷電動機的速度，并采取有效的控制措施，調(diào)整電動機的運行速度。③自動檢測電機的運行狀態(tài)，特別是絕緣狀態(tài)。只有檢測到的絕緣狀態(tài)達到安全標準后，才啟動采煤機的電機。如果電機存在絕緣風險，PLC技術就會立即發(fā)出警報。

2.4 軟件系統(tǒng)設計

軟件系統(tǒng)設計是PLC技術在采煤機控制中的重要部分。按照采煤機控制系統(tǒng)的工作方式設計軟件控制的流程，促使采煤機控制系統(tǒng)在啟動變頻器后能夠按照指令檢測，完成相關的控制工作，準確地牽引電機運行，并完成加速、減速等操作。PLC技術的軟件系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)采煤機控制系統(tǒng)的內(nèi)部程序，自動控制電機的轉速，例如當采煤機的截割電機電流過載時，PLC的軟件系統(tǒng)會及時輸出減速指令，促使電機速度小于牽引的速度，直到消除過載風險；當采煤機未判斷牽引方向時，PLC軟件系統(tǒng)保持速度不變的狀態(tài)，直到接收牽引方向的指令后，再調(diào)整相關的運行路徑。

3 PLC技術在采煤機控制系統(tǒng)中的作用

3.1 預防電磁干擾

PLC技術具有預防電磁干擾的作用，可在采煤機控制系統(tǒng)中全面抑制電磁干擾，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①通過PLC技術設置接地屏蔽，排除采煤機中的諧波影響，利用屏蔽措施降低電磁輻射的干擾力度；②在采煤控制系統(tǒng)的電源位置設計濾波器，專門用于檢測采煤機控制系統(tǒng)中的諧波，消除其對PLC技術的干擾；③在PLC系統(tǒng)程序中設計濾波策略，盡量減小硬件的使用規(guī)模，維護軟件的可靠性；④PLC技術精簡了采煤機控制系統(tǒng)的設計，降低了電磁干擾的風險。

3.2 完善控制系統(tǒng)

PLC技術與采煤機變頻器的結合完善了控制系統(tǒng)，確保采煤機能夠全面適應煤礦作業(yè)的環(huán)境，在很大程度上提高了采煤機的可靠性。PLC技術對采煤機控制系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)有明顯的改善作用，其可根據(jù)采煤機的工況自主調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)。相關人員通過繪制PLC的流程圖，細化采煤機控制系統(tǒng)的運行，可充分發(fā)揮PLC技術的優(yōu)勢，完善其在煤礦作業(yè)中的工作流程。

4 結束語

PLC技術促進了采煤機控制系統(tǒng)的自動化發(fā)展，屬于自動化控制中的關鍵技術。采煤行業(yè)將PLC技術的應用作為采煤機控制系統(tǒng)研究中的重點，希望該技術能在采煤機的控制系統(tǒng)中發(fā)揮更重要的作用，進一步提高采煤機控制的效率和準確性。

參考文獻

[1]蘇秀平.采煤機自動調(diào)高控制及其關鍵技術研究[D].北京：中國礦業(yè)大學，2013.

[2]符秀青.基于PLC的采煤機控制系統(tǒng)研究[J].煤炭與化工，2015（04）.

〔編輯：王霞〕