基于PLC技術的采煤機控制系統分析

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中的應用。

關鍵詞：PLC技術；采煤機；控制系統；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，同時優化采煤機的運行環境，降低采煤機的開采難度，可在采煤機的控制系統中引入PLC技術。

1 采煤機控制系統分析

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

2 基于PLC技術的采煤機控制系統

PLC技術是采煤機控制系統中的關鍵部分，利用可編程控制器能完成對采煤機系統的硬件控制。結合采煤機控制系統的應用，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的運行方式。PLC技術簡化了采煤機控制系統的設計，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

煤礦開采的環境比較復雜，采煤機控制系統受到環境的影響比較大，運行時潛在問題較多。在傳統的采煤機控制系統中，主體構件是接觸器、繼電器，涉及到的接線方式較多，容易發生故障，而將PLC技術應用到采煤機控制系統結構中的變頻器內，可有目的地控制采煤機的運行，體現了PLC的自動化特點。PLC技術是采煤機控制系統結構設計的核心，利用總線技術連接采煤機中的模塊設備，采煤機控制系統在PLC技術的干預下可隨時調整采煤機的運行狀態，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中的功能非常強大，結合采煤機控制系統的運行，分析PLC技術的功能，包括：①PLC檢測到電源連接后，發送啟動命令，促使采煤機依次啟動控制系統，待發出停止命令后，采煤機也會執行相應的動作。②PLC技術完成采煤機的自動調速過程，實現變頻調速控制。PLC主動檢測采煤機的電機轉速，然后根據電流的狀態判斷電動機的速度，并采取有效的控制措施，調整電動機的運行速度。③自動檢測電機的運行狀態，特別是絕緣狀態。只有檢測到的絕緣狀態達到安全標準后，才啟動采煤機的電機。如果電機存在絕緣風險，PLC技術就會立即發出警報。

2.4 軟件系統設計

軟件系統設計是PLC技術在采煤機控制中的重要部分。按照采煤機控制系統的工作方式設計軟件控制的流程，促使采煤機控制系統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技術的軟件系統可以調節采煤機控制系統的內部程序，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軟件系統保持速度不變的狀態，直到接收牽引方向的指令后，再調整相關的運行路徑。

3 PLC技術在采煤機控制系統中的作用

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中全面抑制電磁干擾，主要體現在以下幾個方面：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在采煤控制系統的電源位置設計濾波器，專門用于檢測采煤機控制系統中的諧波，消除其對PLC技術的干擾；③在PLC系統程序中設計濾波策略，盡量減小硬件的使用規模，維護軟件的可靠性；④PLC技術精簡了采煤機控制系統的設計，降低了電磁干擾的風險。

3.2 完善控制系統

PLC技術與采煤機變頻器的結合完善了控制系統，確保采煤機能夠全面適應煤礦作業的環境，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的內部狀態有明顯的改善作用，其可根據采煤機的工況自主調節控制系統的內部狀態。相關人員通過繪制PLC的流程圖，細化采煤機控制系統的運行，可充分發揮PLC技術的優勢，完善其在煤礦作業中的工作流程。

4 結束語

PLC技術促進了采煤機控制系統的自動化發展，屬于自動化控制中的關鍵技術。采煤行業將PLC技術的應用作為采煤機控制系統研究中的重點，希望該技術能在采煤機的控制系統中發揮更重要的作用，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.采煤機自動調高控制及其關鍵技術研究[D].北京：中國礦業大學，2013.

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

〔編輯：王霞〕