鑒于傳統的混凝土拖泵控制系統故障率較高，排查困難，我們在設計HBT60混凝土時控制系統的核心控制部件選用OMRON公司生產的CPM1A-30CDR-A型可編程序控制器作為控制核心部件。CPM1A系列產品技術成熟，價格低廉(目前市場價格也就1000元左右) ，在國內應用非常普遍，許多代理商備有現貨，采購方便。電氣接線簡單明了，程序編制調試也很方便，在PC機上使用OMRON公司的CX-ONE編程仿真軟件將程序編制調試好后下載到PLC，裝機調試即可，也可以攜帶手持式編程器現場進行程序調試修改。
采用CPM1A-30CDR-A型可編程序控制器為核心的控制系統，構成大規(guī)模集成電路，選用的PLC輸入輸出單元總計30個引出端子，足夠各種功能的軟件實現。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
主電動機(380VAC、90KW三相異步電動機)啟動采用Y-Δ啟動，取消故障率較高的晶體管時間繼電器，直接由PLC軟件控制實現主電動機啟動、Y-Δ轉換和停止。冷卻風機電動機也由PLC實現自動啟停。
采用PLC軟件實現的穩(wěn)定Y-Δ啟動最大限度的改善了主電機啟動瞬間對周圍電網電壓的沖擊，節(jié)省了昂貴的軟啟動裝置，軟件程序運行穩(wěn)定可靠，并且可以根據不同的工況隨時對PLC進行軟件的修改。
主電機及冷卻風機的工作原理如下：
主電機啟動后，PLC主電機啟動輸入端子(000CH)得電，將電壓控制信號輸入給PLC，PLC根據軟件程序將信號處理為大電流輸出，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，這時主電機Y啟動開始，PLC軟件設定的延時器開始計時，延時時間滿足后， 交流接觸器KM1自動斷電，同時觸發(fā)PLC輸出端子(1000CH和1002CH)得電， 也就是繼電器線圈KA1和KA3得電，帶動交流接觸器KM2和KM3線圈以及泵送啟動指示燈得電，此時主電機?啟動開始，直到啟動完成，同時冷卻風機開始工作。主電機停止，冷卻風機隨之停止。
主電機及冷卻風機啟動控制程序如下所示。
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 (時間可設定)
LD TIM 001
AND NOT 01001
OUT 01000
LD NOT 00003
LD 00002
OR 20003
AND LD
AND 01000
OUT 01002
………
主電機及冷卻風機啟動控制原理圖如圖1所示。
圖1 主電機及冷卻風機啟動控制原理圖 TIM DATA
# T5(時間可設定)
LD TIM 011
RSET 20008
LD 20008
OUT 01101
LD 20005
AND 00102
LD 20009
CNT 010
CNT DATA
# N2(間隔可設定)
LD CNT 010
SET 20009
LD 20009
TIM 022
TIM DATA
# T6(時間可設定)
LD TIM 022
RSET 20009
LD 20009
OUT 01102
LD 00003
RSET 20008
RSET 20009
…… ……
自動潤滑啟動控制原理圖如圖2所示。
圖2 自動潤滑啟動控制原理圖
由于混凝土泵工作時的工況非常惡劣，施工中混凝土輸送不能中斷，所以系統的可靠性非常重要。為提高電氣系統的可靠性，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開關穩(wěn)壓電源，以提高整個直流電路部分工作的可靠性。
原行程開關為普通觸點式，可靠性極差、壽命短，取而代之以OMRON光電接近開關。接近開關的工作溫度范圍寬、頻響高、防護等級高、價格低廉(目前市場價格也就300元左右) ，并帶有發(fā)光二極管指示功能，由于采用無觸點、非接觸式工作方式，所以壽命比行程開關長得多。
