鑒于傳統(tǒng)的混凝土拖泵控制系統(tǒng)故障率較高，排查困難，我們?cè)谠O(shè)計(jì)HBT60混凝土?xí)r控制系統(tǒng)的核心控制部件選用OMRON公司生產(chǎn)的CPM1A-30CDR-A型可編程序控制器作為控制核心部件。CPM1A系列產(chǎn)品技術(shù)成熟，價(jià)格低廉(目前市場(chǎng)價(jià)格也就1000元左右) ，在國(guó)內(nèi)應(yīng)用非常普遍，許多代理商備有現(xiàn)貨，采購(gòu)方便。電氣接線簡(jiǎn)單明了，程序編制調(diào)試也很方便，在PC機(jī)上使用OMRON公司的CX-ONE編程仿真軟件將程序編制調(diào)試好后下載到PLC，裝機(jī)調(diào)試即可，也可以攜帶手持式編程器現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行程序調(diào)試修改。
采用CPM1A-30CDR-A型可編程序控制器為核心的控制系統(tǒng)，構(gòu)成大規(guī)模集成電路，選用的PLC輸入輸出單元總計(jì)30個(gè)引出端子，足夠各種功能的軟件實(shí)現(xiàn)。表1為CPM1A-30CDR-A 型可編程序控制器I/O地址分配表。
表1 CPM1A-30CDR-A型可編程序控制器I/O地址分配表
主電動(dòng)機(jī)(380VAC、90KW三相異步電動(dòng)機(jī))啟動(dòng)采用Y-Δ啟動(dòng)，取消故障率較高的晶體管時(shí)間繼電器，直接由PLC軟件控制實(shí)現(xiàn)主電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、Y-Δ轉(zhuǎn)換和停止。冷卻風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)也由PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟停。
采用PLC軟件實(shí)現(xiàn)的穩(wěn)定Y-Δ啟動(dòng)最大限度的改善了主電機(jī)啟動(dòng)瞬間對(duì)周圍電網(wǎng)電壓的沖擊，節(jié)省了昂貴的軟啟動(dòng)裝置，軟件程序運(yùn)行穩(wěn)定可靠，并且可以根據(jù)不同的工況隨時(shí)對(duì)PLC進(jìn)行軟件的修改。
主電機(jī)及冷卻風(fēng)機(jī)的工作原理如下：
主電機(jī)啟動(dòng)后，PLC主電機(jī)啟動(dòng)輸入端子(000CH)得電，將電壓控制信號(hào)輸入給PLC，PLC根據(jù)軟件程序?qū)⑿盘?hào)處理為大電流輸出，觸發(fā)輸出端子(1001CH)得電，也就是繼電器線圈KA2得電，從而觸發(fā)交流接觸器KM1線圈得電，這時(shí)主電機(jī)Y啟動(dòng)開始，PLC軟件設(shè)定的延時(shí)器開始計(jì)時(shí)，延時(shí)時(shí)間滿足后， 交流接觸器KM1自動(dòng)斷電，同時(shí)觸發(fā)PLC輸出端子(1000CH和1002CH)得電， 也就是繼電器線圈KA1和KA3得電，帶動(dòng)交流接觸器KM2和KM3線圈以及泵送啟動(dòng)指示燈得電，此時(shí)主電機(jī)?啟動(dòng)開始，直到啟動(dòng)完成，同時(shí)冷卻風(fēng)機(jī)開始工作。主電機(jī)停止，冷卻風(fēng)機(jī)隨之停止。
主電機(jī)及冷卻風(fēng)機(jī)啟動(dòng)控制程序如下所示。
LD NOT 00001
LD 00000
OR 20002
AND LD
OUT TR 0
AND NOT TIM 001
AND NOT 01000
OUT 01001
LD TR 0
OUT 20002
TIM 001
TIM DATA
# T1 (時(shí)間可設(shè)定)
LD TIM 001
AND NOT 01001
OUT 01000
LD NOT 00003
LD 00002
OR 20003
AND LD
AND 01000
OUT 01002
………
主電機(jī)及冷卻風(fēng)機(jī)啟動(dòng)控制原理圖如圖1所示。
圖1 主電機(jī)及冷卻風(fēng)機(jī)啟動(dòng)控制原理圖 TIM DATA
# T5(時(shí)間可設(shè)定)
LD TIM 011
RSET 20008
LD 20008
OUT 01101
LD 20005
AND 00102
LD 20009
CNT 010
CNT DATA
# N2(間隔可設(shè)定)
LD CNT 010
SET 20009
LD 20009
TIM 022
TIM DATA
# T6(時(shí)間可設(shè)定)
LD TIM 022
RSET 20009
LD 20009
OUT 01102
LD 00003
RSET 20008
RSET 20009
…… ……
自動(dòng)潤(rùn)滑啟動(dòng)控制原理圖如圖2所示。
圖2 自動(dòng)潤(rùn)滑啟動(dòng)控制原理圖
由于混凝土泵工作時(shí)的工況非常惡劣，施工中混凝土輸送不能中斷，所以系統(tǒng)的可靠性非常重要。為提高電氣系統(tǒng)的可靠性，直流電源一定要可靠，故將原變壓器加整流濾波電路的電源改為24VDC開關(guān)穩(wěn)壓電源，以提高整個(gè)直流電路部分工作的可靠性。
原行程開關(guān)為普通觸點(diǎn)式，可靠性極差、壽命短，取而代之以OMRON光電接近開關(guān)。接近開關(guān)的工作溫度范圍寬、頻響高、防護(hù)等級(jí)高、價(jià)格低廉(目前市場(chǎng)價(jià)格也就300元左右) ，并帶有發(fā)光二極管指示功能，由于采用無(wú)觸點(diǎn)、非接觸式工作方式，所以壽命比行程開關(guān)長(zhǎng)得多。
