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块数字量扩展模块EM223，1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采集遥控系统输出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分别为近控和遥控时皮带速度调节子程序，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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