張瑞陽

摘 要：PLC技術(shù)的控制能力比較好，可以快速適應(yīng)采煤機(jī)的控制需求，提供可靠的技術(shù)控制，保障采煤機(jī)控制的準(zhǔn)確性。重點(diǎn)分析了PLC技術(shù)在采煤機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；采煤機(jī)；控制系統(tǒng)；程序設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TD421.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.22.154

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

1 采煤機(jī)控制系統(tǒng)分析

采煤機(jī)是煤礦作業(yè)中的重要設(shè)備，一般呈現(xiàn)往復(fù)式的運(yùn)行方式，這是因?yàn)槊簩硬⒉皇浅鲇谕粋€(gè)表層，當(dāng)高度發(fā)生變化時(shí)，采煤機(jī)控制系統(tǒng)需要采取一定的措施。為了保障采煤機(jī)控制系統(tǒng)的靈活性和準(zhǔn)確性，需要引進(jìn)PLC技術(shù)，積極控制采煤機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行，為采煤機(jī)控制系統(tǒng)提供精準(zhǔn)的操作方式，使采煤機(jī)處于高效的運(yùn)行狀態(tài)，防止采煤機(jī)控制系統(tǒng)出現(xiàn)安全問題。目前，采煤機(jī)控制系統(tǒng)中的PLC技術(shù)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(shù)在采煤機(jī)控制系統(tǒng)中的實(shí)踐價(jià)值。

2 基于PLC技術(shù)的采煤機(jī)控制系統(tǒng)

PLC技術(shù)是采煤機(jī)控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，利用可編程控制器能完成對(duì)采煤機(jī)系統(tǒng)的硬件控制。結(jié)合采煤機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，分析PLC技術(shù)的設(shè)計(jì)。

2.1 PLC技術(shù)分析

PLC技術(shù)在采煤機(jī)控制系統(tǒng)中利用可編程程序?qū)ｉT控制采煤機(jī)的硬件部分，并按照程序設(shè)計(jì)改變采煤機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行方式。PLC技術(shù)簡(jiǎn)化了采煤機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能利用集成電路全面控制采煤機(jī)的運(yùn)行。

2.2 PLC的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

煤礦開采的環(huán)境比較復(fù)雜，采煤機(jī)控制系統(tǒng)受到環(huán)境的影響比較大，運(yùn)行時(shí)潛在問題較多。在傳統(tǒng)的采煤機(jī)控制系統(tǒng)中，主體構(gòu)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(shù)應(yīng)用到采煤機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的變頻器內(nèi)，可有目的地控制采煤機(jī)的運(yùn)行，體現(xiàn)了PLC的自動(dòng)化特點(diǎn)。PLC技術(shù)是采煤機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心，利用總線技術(shù)連接采煤機(jī)中的模塊設(shè)備，采煤機(jī)控制系統(tǒng)在PLC技術(shù)的干預(yù)下可隨時(shí)調(diào)整采煤機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，提高了采煤機(jī)的工作效率。

2.3 PLC功能分析

PLC技術(shù)在采煤機(jī)控制系統(tǒng)中的功能非常強(qiáng)大，結(jié)合采煤機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行，分析PLC技術(shù)的功能，包括：①PLC檢測(cè)到電源連接后，發(fā)送啟動(dòng)命令，促使采煤機(jī)依次啟動(dòng)控制系統(tǒng)，待發(fā)出停止命令后，采煤機(jī)也會(huì)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。②PLC技術(shù)完成采煤機(jī)的自動(dòng)調(diào)速過程，實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速控制。PLC主動(dòng)檢測(cè)采煤機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速，然后根據(jù)電流的狀態(tài)判斷電動(dòng)機(jī)的速度，并采取有效的控制措施，調(diào)整電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度。③自動(dòng)檢測(cè)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，特別是絕緣狀態(tài)。只有檢測(cè)到的絕緣狀態(tài)達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)后，才啟動(dòng)采煤機(jī)的電機(jī)。如果電機(jī)存在絕緣風(fēng)險(xiǎn)，PLC技術(shù)就會(huì)立即發(fā)出警報(bào)。

2.4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)是PLC技術(shù)在采煤機(jī)控制中的重要部分。按照采煤機(jī)控制系統(tǒng)的工作方式設(shè)計(jì)軟件控制的流程，促使采煤機(jī)控制系統(tǒng)在啟動(dòng)變頻器后能夠按照指令檢測(cè)，完成相關(guān)的控制工作，準(zhǔn)確地牽引電機(jī)運(yùn)行，并完成加速、減速等操作。PLC技術(shù)的軟件系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)采煤機(jī)控制系統(tǒng)的內(nèi)部程序，自動(dòng)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，例如當(dāng)采煤機(jī)的截割電機(jī)電流過載時(shí)，PLC的軟件系統(tǒng)會(huì)及時(shí)輸出減速指令，促使電機(jī)速度小于牽引的速度，直到消除過載風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)采煤機(jī)未判斷牽引方向時(shí)，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(guān)的運(yùn)行路徑。

3 PLC技術(shù)在采煤機(jī)控制系統(tǒng)中的作用

3.1 預(yù)防電磁干擾

PLC技術(shù)具有預(yù)防電磁干擾的作用，可在采煤機(jī)控制系統(tǒng)中全面抑制電磁干擾，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①通過PLC技術(shù)設(shè)置接地屏蔽，排除采煤機(jī)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(shè)計(jì)濾波器，專門用于檢測(cè)采煤機(jī)控制系統(tǒng)中的諧波，消除其對(duì)PLC技術(shù)的干擾；③在PLC系統(tǒng)程序中設(shè)計(jì)濾波策略，盡量減小硬件的使用規(guī)模，維護(hù)軟件的可靠性；④PLC技術(shù)精簡(jiǎn)了采煤機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，降低了電磁干擾的風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 完善控制系統(tǒng)

PLC技術(shù)與采煤機(jī)變頻器的結(jié)合完善了控制系統(tǒng)，確保采煤機(jī)能夠全面適應(yīng)煤礦作業(yè)的環(huán)境，在很大程度上提高了采煤機(jī)的可靠性。PLC技術(shù)對(duì)采煤機(jī)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(jī)的工況自主調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)。相關(guān)人員通過繪制PLC的流程圖，細(xì)化采煤機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行，可充分發(fā)揮PLC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，完善其在煤礦作業(yè)中的工作流程。

4 結(jié)束語

PLC技術(shù)促進(jìn)了采煤機(jī)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展，屬于自動(dòng)化控制中的關(guān)鍵技術(shù)。采煤行業(yè)將PLC技術(shù)的應(yīng)用作為采煤機(jī)控制系統(tǒng)研究中的重點(diǎn)，希望該技術(shù)能在采煤機(jī)的控制系統(tǒng)中發(fā)揮更重要的作用，進(jìn)一步提高采煤機(jī)控制的效率和準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

[1]蘇秀平.采煤機(jī)自動(dòng)調(diào)高控制及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D].北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，2013.

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

〔編輯：王霞〕