基于PLC技术的采煤机控制系统分析

张瑞阳

摘 要：PLC技术的控制能力比较好，可以快速适应采煤机的控制需求，提供可靠的技术控制，保障采煤机控制的准确性。重点分析了PLC技术在采煤机控制系统中的应用。

关键词：PLC技术；采煤机；控制系统；程序设计

中图分类号：TD421.6 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.22.154

煤炭是我国的重要资源，采煤机是煤炭开采中的主要设备。采煤机的运行效率直接关系到煤矿开采的效益，所以要积极提高采煤机的工作效率。为了保障采煤机的安全运行，提高其工作效率，同时优化采煤机的运行环境，降低采煤机的开采难度，可在采煤机的控制系统中引入PLC技术。

1 采煤机控制系统分析

采煤机是煤矿作业中的重要设备，一般呈现往复式的运行方式，这是因为煤层并不是出于同一个表层，当高度发生变化时，采煤机控制系统需要采取一定的措施。为了保障采煤机控制系统的灵活性和准确性，需要引进PLC技术，积极控制采煤机控制系统的运行，为采煤机控制系统提供精准的操作方式，使采煤机处于高效的运行状态，防止采煤机控制系统出现安全问题。目前，采煤机控制系统中的PLC技术正朝着成熟化的方向发展，其改善了煤矿开采的环境，为煤矿提供了稳定的采煤方式，体现了PLC技术在采煤机控制系统中的实践价值。

2 基于PLC技术的采煤机控制系统

PLC技术是采煤机控制系统中的关键部分，利用可编程控制器能完成对采煤机系统的硬件控制。结合采煤机控制系统的应用，分析PLC技术的设计。

2.1 PLC技术分析

PLC技术在采煤机控制系统中利用可编程程序专门控制采煤机的硬件部分，并按照程序设计改变采煤机控制系统的运行方式。PLC技术简化了采煤机控制系统的设计，能利用集成电路全面控制采煤机的运行。

2.2 PLC的结构设计

煤矿开采的环境比较复杂，采煤机控制系统受到环境的影响比较大，运行时潜在问题较多。在传统的采煤机控制系统中，主体构件是接触器、继电器，涉及到的接线方式较多，容易发生故障，而将PLC技术应用到采煤机控制系统结构中的变频器内，可有目的地控制采煤机的运行，体现了PLC的自动化特点。PLC技术是采煤机控制系统结构设计的核心，利用总线技术连接采煤机中的模块设备，采煤机控制系统在PLC技术的干预下可随时调整采煤机的运行状态，提高了采煤机的工作效率。

2.3 PLC功能分析

PLC技术在采煤机控制系统中的功能非常强大，结合采煤机控制系统的运行，分析PLC技术的功能，包括：①PLC检测到电源连接后，发送启动命令，促使采煤机依次启动控制系统，待发出停止命令后，采煤机也会执行相应的动作。②PLC技术完成采煤机的自动调速过程，实现变频调速控制。PLC主动检测采煤机的电机转速，然后根据电流的状态判断电动机的速度，并采取有效的控制措施，调整电动机的运行速度。③自动检测电机的运行状态，特别是绝缘状态。只有检测到的绝缘状态达到安全标准后，才启动采煤机的电机。如果电机存在绝缘风险，PLC技术就会立即发出警报。

2.4 软件系统设计

软件系统设计是PLC技术在采煤机控制中的重要部分。按照采煤机控制系统的工作方式设计软件控制的流程，促使采煤机控制系统在启动变频器后能够按照指令检测，完成相关的控制工作，准确地牵引电机运行，并完成加速、减速等操作。PLC技术的软件系统可以调节采煤机控制系统的内部程序，自动控制电机的转速，例如当采煤机的截割电机电流过载时，PLC的软件系统会及时输出减速指令，促使电机速度小于牵引的速度，直到消除过载风险；当采煤机未判断牵引方向时，PLC软件系统保持速度不变的状态，直到接收牵引方向的指令后，再调整相关的运行路径。

3 PLC技术在采煤机控制系统中的作用

3.1 预防电磁干扰

PLC技术具有预防电磁干扰的作用，可在采煤机控制系统中全面抑制电磁干扰，主要体现在以下几个方面：①通过PLC技术设置接地屏蔽，排除采煤机中的谐波影响，利用屏蔽措施降低电磁辐射的干扰力度；②在采煤控制系统的电源位置设计滤波器，专门用于检测采煤机控制系统中的谐波，消除其对PLC技术的干扰；③在PLC系统程序中设计滤波策略，尽量减小硬件的使用规模，维护软件的可靠性；④PLC技术精简了采煤机控制系统的设计，降低了电磁干扰的风险。

3.2 完善控制系统

PLC技术与采煤机变频器的结合完善了控制系统，确保采煤机能够全面适应煤矿作业的环境，在很大程度上提高了采煤机的可靠性。PLC技术对采煤机控制系统的内部状态有明显的改善作用，其可根据采煤机的工况自主调节控制系统的内部状态。相关人员通过绘制PLC的流程图，细化采煤机控制系统的运行，可充分发挥PLC技术的优势，完善其在煤矿作业中的工作流程。

4 结束语

PLC技术促进了采煤机控制系统的自动化发展，属于自动化控制中的关键技术。采煤行业将PLC技术的应用作为采煤机控制系统研究中的重点，希望该技术能在采煤机的控制系统中发挥更重要的作用，进一步提高采煤机控制的效率和准确性。

参考文献

[1]苏秀平.采煤机自动调高控制及其关键技术研究[D].北京：中国矿业大学，2013.

[2]符秀青.基于PLC的采煤机控制系统研究[J].煤炭与化工，2015（04）.

〔编辑：王霞〕