基于PLC的自動扶梯控制系統應用研究

黃河

摘 要：簡要介紹了基于PLC的自動扶梯控制系統的應用情況，闡述了自動扶梯的PLC單片機化控制方法，系統地闡述了PLC自動扶梯控制系統各方面的內容，以期為日后的相關工作提供參考。

關鍵詞：PLC；自動扶梯；控制系統；單片機

中圖分類號：TU857；TP273 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.12.130

因為傳統自動扶梯的能耗大、壽命短、節能效果不理想，所以，在自動扶梯上應用PLC控制系統是很有必要的。而如何有效應用PLC自動扶梯控制系統則成為了相關工作人員需要解決的問題。基于此，本文就基于PLC的自動扶梯控制系統應用進行了研究，相信對有關方面的工作有一定的幫助。

1 單片機控制板電路

嵌入式PLC是由單片機基本系統、光電隔離開關量輸入、光電隔離開關量輸出和外擴存儲器等組成的。其組成框圖如圖1所示。

單片機基本系統是由STC單片機和外擴存儲器組成的。嵌入式PLC共有30個點，可選用44腳LQFP封裝的STC11F60XE，也可以選STC其他型號的單片機。另外，時鐘晶振的頻率可選為11.059 2 MHz。

光電隔離開關量輸入共有18路，每一路電路都相同，如圖2所示。在圖2中，COM端為18路輸入的公共端，需接外部24 V直流電源的正極，Xn為定義的某路輸入端，嵌入式PLC的18路輸入端分別為X000～X007、X010～X017、X020和X021.光電耦合器的輸出接至單片機的I/O口上，比如引腳P0.0～P0.7、P2.0～P2.7、P4.4和P4.5.

嵌入式PLC的輸出為光電隔離的開關量，有2路晶體管和10路繼電器輸出，共12路。單片機的I/O口通過光電耦合器驅動晶體管電路或繼電器。其電路如圖3所示。單片機的I/O口分別為P10～P17、P32～P35，可將通過光耦或繼電器對應的輸出端分別定義為Y000、Y001、Y002、Y003、Y004～Y007和Y010～Y013.

通信電路采用標準的RS232C接口，具體如圖4所示。

嵌入式PLC的供電直接由外部+DC24 V電源提供。該電源不僅為輸入、輸出信號回路提供電源，還通過DC/DC轉換為+5 V電源供給單片機。其轉換電路如圖5所示。

2 使用嵌入式PLC控制系統開發的軟件

在具體工作中，要使用嵌入式PLC控制系統開發的3種軟件：①三菱PLC的編程軟件FXGPWIN3.3，它是通用軟件，使用三菱PLC時都會用到。②梯形圖轉換HEX代碼軟件，它為專用軟件。筆者見到的梯形圖轉換HEX代碼軟件有2種，它是PLC愛好者開發的軟件。隨著版本的升高，軟件支持的指令也逐漸增多，功能性也大大提高了。這里使用的是PMW-HEX-V3.0.exe梯形圖轉換HEX代碼軟件是可以在網上免費下載到。③單片機燒錄軟件也是一款單片機開發比較常用的軟件。這里使用的“STC_ISP_V486.exe”同樣也可以在網上免費下載到。

三菱PLC編程軟件FXGPWIN3.3的介紹比較多，這里不再贅述。在此過程中需注意的是，在設計扶梯控制梯形圖時，PLC類型選“FX1N”即可。下面，本文簡單介紹一下后兩款軟件。

2.1 PMW轉HEX代碼軟件

PMW文件轉換成HEX代碼軟件V3.0版的界面。該軟件是由使用者根據單片機組成的嵌入式PLC電路設置PLC的輸入點和輸出點、與單片機對應的引腳、時鐘晶振的頻率、外擴存儲器的大小、內部RAM等。軟件所支持的三菱PLC指令可點擊“支持指令”按鈕查看。

2.2 燒錄軟件

STC-ISP軟件可以從網站下載到。下載到的軟件是個自解壓軟件，雙擊后便可以解壓到指定的目錄。筆者為其新建名為“STC_MCU”目錄，以存放解壓后的下載軟件。目錄中有好多

個文件，其中，“STC_ISP_V486.exe”為啟動軟件的可執行文件。這時，雙擊“STC_ISP_V486.exe”圖標即可啟動下載軟件，界面很直觀、清楚，分左邊、右上、右下3個部分，它們分別是程序下載時的5個操作步驟、輔助功能頁和選項參數設置。

目標代碼燒錄的步驟為：選用單片機型號—打開目標代碼文件—選擇串行口及其速率—選擇功能—點擊下載。

3 梯形圖的轉換和下載

編制時，按“FX1N”類型進行錄入，錄入完畢后轉換和保存。打開轉換軟件后，在相應的界面上點擊“打開PMW文件”按鈕導入控制梯形圖文件進行轉換。“打開PMW文件”按鈕下方顯示“FX1N.HEXDONE”，表示轉換成功。該目標代碼文件默認名為“fx1n.hex”。將PMW文件轉換成HEX目標代碼后，便可將其下載到嵌入式PLC中。將USB-RS232電纜和轉接口分別接入計算機和嵌入式PLC板上的CN201插座。打開STC-ISP軟件，在相應的界面上選擇“MCU”（單片機）類型，再選擇下載的目標代碼文件，確定通信口，其他采用默認設置。點擊“Download”（下載）按鈕后給嵌入式PLC通電，完成下載任務。

4 結束語

綜上所述，基于PLC的自動扶梯控制系統的應用中涉及到了許多計算機語言和相應的程序。要想有效應用PLC自動扶梯控制系統，就需要采取有效的方法做好自動扶梯PLC單片機化的控制工作。

參考文獻

[1]郭艷君，王大一.自動扶梯電氣控制系統設計[J].新型工業化，2015（04）.

[2]顧德仁，陸曉春.基于PLC的自動扶梯多功能變頻節能控制系統設計[J].變頻器世界，2009（04）.

〔編輯：白潔〕