1、系統控制要求及系統結構
TSIB2型伸縮式皮帶輸送車布料和行駛功能的實現需要對其控制，使機器按一定的規律和順序完成一系列動作，主要對如下機構進行控制：發動機，支腿，給料輸送機布料桿，給料輸送機皮帶，主輸送機布料桿，主輸送機皮帶，液壓油冷卻器，水清洗器，分動箱等．
圖1是電氣控制系統框圖．電源部分完成電源的接通和斷開以及緊急停止時對電源的控制；遙控系統部分完成回轉頭動作的控制、布料桿動作的實現、皮帶速度的給定和動作信號的輸出；可編程控制部分主要完成對現場信號和遙控器動作信號的采集、邏輯控制、輸出信號控制、發動機速度控制等功能；驅動部分完成對電磁閥的驅動；底盤接口電路部分完成對發動機速度的采集、發動機速度調節和熄火控制的實現．
2、PLC選型
PLC主要完成對現場信號和遙控器動作信號的采集、邏輯控制、輸出信號控制、發動機速度采集和控制等功能，總數字量輸入點數22點，數字量輸出點數18點，模擬量輸入點數2點，模擬量輸出點數1點，如表1所示，本系統選用西門子S7 - 200PLc，根據輸入和輸出點數，擬采用1塊中央處理單元CPU224，1塊數字量擴展模塊EM223，1塊模擬量擴展模塊EM235.
3、電氣系統控制方案
3.1發動機速度自動調節
發動機轉速通過PLC的脈沖輸入口實時采集脈沖，根據轉速公式計算發動機的實時轉速，發動機轉速調節是基于PLC給定工況的目標轉速，再通過PID逼近的算法去調節發動機電子油門的電壓來實現的，整機在支腿動作、布料桿動作和皮帶輸送工作時自動實現發動機升速和減速，而且可實現發動的節能控制，既能提高操作的自動化水平，又能有效節約能源．
3.2布料桿動作控制
3路比例多路閥電比例閥直接由遙控系統接收器輸出的3路正反向PWM控制；支腿控制閥、回轉頭上升控制閥、回轉頭下降控制閥、左旋轉限位控制閥、右旋轉限位控制閥、水洗控制閥、旁通閥這7個電控閥由PLC輸出控制，并通過中間繼電器驅動；液壓油散熱器冷卻風機電控閥由溫度感應器來控制．
3.3皮帶速度控制
控制主皮帶速度和給料皮帶速度的2個電比例閥由以下方法實現：圖2中，DT1，DT2是2個比例電磁鐵，TO，T1是三極管.PLC采集遙控系統輸出2路皮帶速度檔位模擬量信號(0～10 V)和皮帶啟動的信號，由PLC對皮帶運行和關閉進行互鎖邏輯處理并由高速脈沖輸出口輸出2路PWM信號來控制變量油泵的電比例閥，再通過EM235輸出通道控制發動機轉速，從而控制皮帶速度，
皮帶的啟停和速度調節是基于以下4點來實施的：
(1)皮帶運行時主皮帶先啟動，然后才能啟動給料皮帶．
(2)皮帶停止時給料皮帶先停止，然后才能停止主皮帶．
(3)泵的排量和油泵的輸出流量成正比．
(4)電磁鐵的控制電流和泵的排量成正比．
因皮帶速度擋位設置了10個擋位，劃分很細，所以可不考慮皮帶速度的反饋調節，不對其速度進行精準調節，只對油泵排量進行正比例調節，本方案優點：
(1)普通PLC控制可以實現．
(2)成本相對較低
(3)除顯示速度和每次工作時間外，還可顯示一些故障提示及其他信息，并能對PLC進行參數設置和修改，例如，可通過操作面板對速度任意設定．
(4)顯示精度較高．
(5)維護較方便，
由于比例閥沒有給出皮帶速度與比例閥的脈沖輸入信號、模擬電壓輸出之間的關系式，要測試出速度與比例閥的脈沖輸入信號、模擬電壓輸出的反饋信號之間的關系，這是本方案的難點．
4、控制程序設計
程序編制采用模塊化結構，包括MAIN主程序和SBRO - 10子程序．其中SBRO是初始化子程序；INT-O為中斷處理程序，調用其可完成發動機速度計算與PID運算L4,5J；SBR2、SBR8分別為近控和遙控時皮帶速度調節子程序，主程序主要完成程序初始化、輸入點濾波、系統報警信號處理、行走及制動控制和實現各子程序的調用等核心功能．根據皮帶輸送車的行走和布料的控制要求，可將皮帶輸送車工作狀態分為幾個部分，各部分的轉換是通過PLC內部的狀態標志來實現的．圖3為主程序框圖．
5、結語
本文所設計并實現了針對皮帶輸送車的PLC控制系統，充分發揮了S7 - 200系列PLC的優異性能，與采用比例閥放大器控制相比較，具有系統簡單、緊湊、可靠，操作簡單方便，造價低廉，易于擴展維護等特點，該伸縮式皮帶輸送車已在國家重點工程—一溪洛渡水電站工程進行混凝土澆注施工，具有操作簡單、布料效率高、不挑料等特點，產生了極大的經濟效益。
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1、皮帶輸送機
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