三一重工开发的TSIB2伸缩式皮带输送车是一种新型移动式传送物料的综合机械．它既可输送从沙子到100 mm石头等散料，又可输送塌落度为0—300mm、骨粒直径到100 mm的混凝土，特别适用于水电、港口、景观园林、公共设施建设以及其他特殊方面的应用，它具备发动机速度自动调节、皮带启�；ニ⑹渌退俣鹊滴坏鹘诤臀尴咭？氐裙δ�，可满足恶劣环境下长期工作，目前国外同类产品对输送机皮带速度控制多采用比例阀放大器控制，由放大器内部进行运算控制比例溢流阀控制驱动油路的流量来控制皮带马达的流量，进而控制皮带速度，这种方法自动化程度低、成本较高，有故障需更换比例阀放大器，维护不方便．本电控系统采用PLC控制油泵比例阀，不但解决了上述问题，而且成本低，可靠性高，易于实现扩展功能。
1、系统控制要求及系统结构
TSIB2型伸缩式皮带输送车布料和行驶功能的实现需要对其控制，使机器按一定的规律和顺序完成一系列动作，主要对如下机构进行控制：发动机，支腿，给料
输送机布料杆，给料输送机皮带，主输送机布料杆，主输送机皮带，液压油冷却器，水清洗器，分动箱等．
图1是电气控制系统框图．电源部分完成电源的接通和断开以及紧急停止时对电源的控制；遥控系统部分完成回转头动作的控制、布料杆动作的实现、皮带速度的给定和动作信号的输出；可编程控制部分主要完成对现场信号和�？仄鞫餍藕诺牟杉�、逻辑控制、输出信号控制、发动机速度控制等功能；驱动部分完成对电磁阀的驱动；底盘接口电路部分完成对发动机速度的采集、发动机速度调节和熄火控制的实现．
2、PLC选型
PLC主要完成对现场信号和遥控器动作信号的采集、逻辑控制、输出信号控制、发动机速度采集和控制等功能，总数字量输入点数22点，数字量输出点数18点，模拟量输入点数2点，模拟量输出点数1点，如表1所示，本系统选用西门子S7 - 200PLc，根据输入和输出点数，拟采用1块中央处理单元CPU224，1块数字量扩展�？镋M223，1块模拟量扩展模块EM235.
3、电气系统控制方案
3.1发动机速度自动调节
发动机转速通过PLC的脉冲输入口实时采集脉冲，根据转速公式计算发动机的实时转速，发动机转速调节是基于PLC给定工况的目标转速，再通过PID逼近的算法去调节发动机电子油门的电压来实现的，整机在支腿动作、布料杆动作和皮带输送工作时自动实现发动机升速和减速，而且可实现发动的节能控制，既能提高操作的自动化水平，又能有效节约能源．
3.2布料杆动作控制
3路比例多路阀电比例阀直接由遥控系统接收器输出的3路正反向PWM控制；支腿控制阀、回转头上升控制阀、回转头下降控制阀、左旋转限位控制阀、右旋转限位控制阀、水洗控制阀、旁通阀这7个电控阀由PLC输出控制，并通过中间继电器驱动；液压油散热器冷却风机电控阀由温度感应器来控制．
3.3皮带速度控制
控制主皮带速度和给料皮带速度的2个电比例阀由以下方法实现：图2中，DT1，DT2是2个比例电磁铁，TO，T1是三极管.PLC采集�？叵低呈涑�2路皮带速度档位模拟量信号(0～10 V)和皮带启动的信号，由PLC对皮带运行和关闭进行互锁逻辑处理并由高速脉冲输出口输出2路PWM信号来控制变量油泵的电比例阀，再通过EM235输出通道控制发动机转速，从而控制皮带速度，
皮带的启停和速度调节是基于以下4点来实施的：
(1)皮带运行时主皮带先启动，然后才能启动给料皮带．
(2)皮带停止时给料皮带先停止，然后才能停止主皮带．
(3)泵的排量和油泵的输出流量成正比．
(4)电磁铁的控制电流和泵的排量成正比．
因皮带速度挡位设置了10个挡位，划分很细，所以可不考虑皮带速度的反馈调节，不对其速度进行精准调节，只对油泵排量进行正比例调节，本方案优点：
(1)普通PLC控制可以实现．
(2)成本相对较低
(3)除显示速度和每次工作时间外，还可显示一些故障提示及其他信息，并能对PLC进行参数设置和修改，例如，可通过操作面板对速度任意设定．
(4)显示精度较高．
(5)维护较方便，
由于比例阀没有给出皮带速度与比例阀的脉冲输入信号、模拟电压输出之间的关系式，要测试出速度与比例阀的脉冲输入信号、模拟电压输出的反馈信号之间的关系，这是本方案的难点．
4、控制程序设计
程序编制采用模块化结构，包括MAIN主程序和SBRO - 10子程序．其中SBRO是初始化子程序；INT-O为中断处理程序，调用其可完成发动机速度计算与PID运算L4,5J；SBR2、SBR8分别为近控和�？厥逼ご俣鹊鹘谧映绦�，主程序主要完成程序初始化、输入点滤波、系统报警信号处理、行走及制动控制和实现各子程序的调用等核心功能．根据皮带输送车的行走和布料的控制要求，可将皮带输送车工作状态分为几个部分，各部分的转换是通过PLC内部的状态标志来实现的．图3为主程序框图．
5、结语
本文所设计并实现了针对皮带输送车的PLC控制系统，充分发挥了S7 - 200系列PLC的优异性能，与采用比例阀放大器控制相比较，具有系统简单、紧凑、可靠，操作简单方便，造价低廉，易于扩展维护等特点，该伸缩式皮带输送车已在国家重点工程—一溪洛渡水电站工程进行混凝土浇注施工，具有操作简单、布料效率高、不挑料等特点，产生了极大的经济效益。
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