基于PLC的自动扶梯控制系统设计

ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ　ＷＯＲＬＤ·探索与观察　

基于ＰＬＣＩ］￣自动扶棘控制系统ｉ￣ｉ＇ｌ－　广州市花都区理工职业技术学校胡淑坤　【摘要】当前，自动扶梯已在酒店、商场、写字楼、地铁站、机场等公共场所中得到广泛的应用，成为了人们生活中　不可缺少的重要工具　本文对基于ＰＬＣ的自动扶梯控制系统的设计展开了探讨，从单片机的控制板电路设计、系统开发　的软件、自动扶梯的控制电路设计￣ＪＬＰＬＣ梯形图的转换和下栽介绍了基于ＰＬＣ的自动扶梯控制系统的设计，该设计实现　了ＰＬＣ单片机化。　【关键词】ＰＬＣ；扶梯系统；设计　随着社会的进步及科学技术的发展，自动扶梯被　广泛应用于各种公共场合中，给人们的生活带来了极大　的便利。同时，自动扶梯的控制系统也取得了极大的进　步，过去的自动扶梯控制系统在安全、编程以及使用、　维修等方面的性能已无法满足人们的需求。基于此，本　文介绍了基于ＰＬＣ的自动扶梯控制系统设计，该控制系统　能够实现自动扶梯电脑化控制，使自动扶梯更趋于智能　化，安全性能高，电梯维护简单。　１单片机控制板电路　嵌入式ＰＬＣ由单片机基本系统、光电隔离开关量输　入、光电隔离开关量输出、外扩存储器等组成，其组成　框图如图１Ｎ示。　

图１嵌入式ＰＬＣ的组成框图　单片机基本系统由宏晶公司生产的ＳＴＣ单片机和外扩存　储器组成，其电路原理图如图２所示。本嵌入式ＰＬＣ共有３０　个点，可选用４４脚ＬＱＦＰ封装的ＳＴＣ１　１Ｆ６ＯＸＥ。当然，也可选　ＳＴＣ其他型号的单片机。时钟晶振的频率选１１．０５９２删ｚ。　光电隔离开关量输入共有１８路，每一路的电路都相　同，如图３所示。图３中，“ＣＯＭ”端为ｌ８路输入的公共端，　需接外部直流电源２４Ｖ的正极；　“ｘｎ”为定义的某路输入　端，嵌入式ＰＬＣ的１８路输入端分别为ＸＯＯＯ￣ＸＯ０７、ＸＯ１０～　ＸＯ１７、Ｘ０２０、Ｘ０２１。光电耦合器的输出接至单片机的ｉ／ｏ口　上，女口弓Ｉ肚９Ｐ０．０～Ｐ０．７、Ｐ２．０～Ｐ２．７、Ｐ４．４，１］Ｐ４．５。　嵌入式ＰＬＣ的输出为光电隔离的开关量，有２路晶体　管和１０路继电器输出，共有１２路。单片机的Ｉ／Ｏ口通过光　电耦合器驱动晶体管电路或继电器，其电路如图４所示。　单片机的Ｉ／０口分别为Ｐｌ０～Ｐ１７、Ｐ３２～Ｐ３５，通过光耦　或继电器对应的输出端分别定义为ＹＯ００、ＹＯ０ｌ、ＹＯ０２、　ＹＯ０３、Ｙ００４～ＹＯＯ７、Ｙ０１０～ＹＯ１３。　

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图２单片机基本系统的电路原理图　

图３光电隔离开关量输入电路　屯子世界　·６５·

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ｆ娜糖曝瓣赣船　图４光电隔离开关量输出电路　通信电路采用标准的ＲＳ２３％接口，如图５所示。　＋ｓＶ　

图５通信电路　嵌入式ＰＬＣ的供电直接由外部＋ＤＣ２４Ｖ电源提供。该电源　一方面给输入输出信号回路提供电源，另一方面通过％／ＤＣ　转换为＋５Ｖ电源供给单片机，其转换电路如图６所示。　

图６　ＤＣ／ＤＣ转换电路　由单片机组成的嵌入式ＰＬＣ控制板，端子的排列如图　７所示，板上输入、输出点与单片机Ｉ／０引脚的对应关系　分别如表１、表２所示。　表１嵌入式ＰＬＣ控制板输入端子与单片机引脚的对应关系　确静ｌ　帕Ｉｌ】叩ｏ２　ｌ煳｝】ｃ噼｛］《口９６ｌ螂ｌ】ｃ。ｌ０Ｉ　Ｉｉ旃ｒ２｛㈨３ｊＷｌ４｛鞠１５ｌ　Ｘ０Ｉ６Ｉ蚺Ｉ７Ｉ　ｉ勰２Ｉ　蝴｛　｛　ｉ　｛　｝臌ｆ蝴｛　ｌ晰｛　ｉ　｛　ｊ嗽｝瞄ｉ　｝蛸ｌ啦｛　７　表２嵌入式ＰＬＣ控制板输出端子与单片机引脚的对应关系　｛瑚Ｉ｛一ｌ删｛　蝴｛·｛Ｙ　｛㈣ｌ１瑚　｛御ｉ一｛　ｌ０ｌ懈Ｉｉ　｛　缚ｌ－ｉ，ｉ．　嘲ｊ　ｎｌ｛－｛Ｈ２Ｉ　ｎ，ｌ－ｌ　４　Ｊ—ｊｌ　Ｈ６Ｉ　，ｌ－ｊ　｛　３｛　ｉ再５ｌ－ｌ—Ｉ－　２使用嵌入式ＰＬＣ进行控制系统开发的软件　使用嵌入式ＰＬＣ进行控制系统开发需要三种软件的　支持。第一种是三菱ＰＬＣ的编程软件ＦＸＧＰＷｌＮ３．３，它为通　用软件，使用三菱ＰＬＣ时都会用到。第二种是梯形图转换　ＨＥＸ代码软件，为专用软件。梯形图转换ＨＥＸ代码软件笔　者见到有两种，属ＰＬＣ爱好者开发的软件。随着版本的升　高，软件支持的指令也增多，功能也有了较大的提高。　这里使用的是一款ＰＭｗ—ＨＥＸ—Ｖ３．０．ｅｘｅ梯形图转换ＨＥＸ代　码软件，它可在网上免费下载到。第三种是单片机烧录　软件，也是一款单片机开发较常用的软件，这里使用的　“ＳＴＣ　ＩＳＰＶ４８６．ｅｘｅ”同样可在网上免费下载到。　三菱ＰＬＣ编程软件ＦＸＧＰＷＩＮ３．３的介绍较多，这里不再　赘述。需注意的是，在设计扶梯控制梯形图时，ＰＬＣ类型　选“ＦＸ１Ｎ”即可。下面对后两款软件作一简单介绍。　２．１　ＰＭＷ转ＨＥＸ代码软件　ＰＭｗ文件转换成ＨＥＸ代码软件ｖ３．０版的界面，该软件可　由使用者根据单片机组成的嵌入式ＰＬＣ电路设置ＰＬＣ的输　入点和输出点，以及与单片机对应的引脚、时钟晶振的　频率、外扩存储器的大小、内部ＲＡＭ等。软件所支持的　三菱ＰＬＣ指令可点击“支持指令”按钮察看。　２．２烧录软件　ＳＴＣ—ＩＳＰ软件可以从宏晶公司网站下载。下载得到的　软件是个自解压软件，双击后便可以解压到指定的目录。笔　者为其新建名为“ＳＴＣＭＣＵ”的目录，存放解压后的下载软　件。目录中有好多个文件，其中，“ＳＴＣＩＳＰＶ４８６．ｅｘｅ”为　启动软件的可执行文件。　双击“ＳＴＣ　ＩＳＰ　Ｖ４８６．ｅｘｅ”图标即可启动下载软件，界　面很直观清楚，分左边、右上、右下三个部分，它们分别是　程序下载时的５个操作步骤、辅助功能页和选项参数设置。　目标代码烧录的步骤为：选用单片机型号，打开目标　代码文件，选择串行口及其速率，选择功能，点击下载。　｛｛　１　一　……　～　：　ｆ　ｉ　ｆ　黼　ｌ　再　晒　３　自动扶梯控制电路　ｉ　巫捌　壁嘲匦　垂受　鲴匦　娅囊空鲴　目鸟ｕ　仰征剌吧阳　

·６６·　电子世界　图７端子的排列　由单片机组成的１８个输入点和ｌ２个输出点的嵌入式　一

　ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ　ＷＯＲＬＤ·探索ｓ观察　ＰＬＣ自动扶梯控制电路如图８所示。ＰＬＣ输入输出的功能说　明如表３所示。　４梯形图的转换和下载　表３　ＰＬＣ输入输出的功能说明　Ｊ，ｌ鞠　淹ｌ孵　Ｘ００Ｏ　扶梯遵壤簸撼Ａ辑ｊ持胄舞Ｉ器ＳＱｌ　ＸＤＯｌ　拭姆链孛ｅ德踵莪穗瓤襁传媾器　Ｘ０Ｄ２　躲妖擎｛蟹遭硬饯巷嚣精　Ｘ０Ｏ３　积ｌ恙争话适随黪璐嚣　Ｘ０Ｄ４　撼疆Ｉ嗣｝爽鏊嬲传巷罄　Ｘ舯５　Ｆ撼媛斌失黢潮传感嚣ｓ‘　Ｘｏｏ６　嚣藕蒜撩爨特黪嚣　鼯瓣嚣蟾糖她媾嚣　：＿Ｉ　ＸｏＩｏ　傩，藏鬻童蠡野　妓选择　ｘ　麓赫　ｘ　Ｘｏｌｌ　越旃蟒置砖；歼篾ｏ，ｈ　触　耐一　耐一Ｘ　Ｉ盘入　Ｘ０Ｉ２　起两秘鼯歼　盼触　释ｑｄ一　．ｓｑｄ一　点　Ｘｎｌ３　啦雠接麓器榉鹱牧森佑　Ｉ　电鼹按麓器释艘杖卷稿畸ＫＭｄｙ２釉　｛謦辅确　ｘｏｌ４　器接触￣ｌｉｌｔ释骏拔痞惴　Ｘｏ●５　ｌ：痒朝磅毒供ｌ权攘　嚣啜禽被套惴蟹　Ｉ　鲈ｌ裆　耐Ｉｎ寤噎ｊ涛嚣骰电搜　纂嚷彳｝拭卷绱倦鬟堋　Ｘ０ｌ６　：￡作糖磷嚣释箍铁客僚蟹ｓｌ　ｌ－　釉附抽　剜动墨释馥状态靛蟹嚼＾　Ｘｏｌ　侔毒嘻动籀羔作敞意储　ｓｌ孵ｌ·　芬瘴釉耐船　赣崞岫器：　：榷葺跫摩掇嗡　妇　蓝Ｉ∞　讯躜赡毒蓦盏薏Ｉ鼋麓黼，ｆ激　Ｉ　豳　ｘｏ２Ｉ　魄膦橼，錾盏馘靠懈阡燕ｓｌ　ｓｌ　ｏＤ２　潮滑油摭漉器爨咆墚电器　∞３　■盼撼电器嘶ｌ　￣００４　抒静错《棱ｌ暨麓嚣　麓毋）　帕０　ｌＦ行鹅！测《鳆燮赣器控掌ｌ精　》　Ｙ翻Ｏ６　瓠｜甏建成撵翩《经蹙麓曩撩科■　》　稳出　Ｙ∞７　带娩建虚掩秘‘壤蹙鞭霹摊叠，｜ｉ　＇　盎　Ｙ０ｌｏ　电潦媸麓嚣　Ｉ由ｌ　ｏｌｌ　电潭接麓嚣Ｋ鲥　ＹｏＩ２　：ｌ：侔耱葫器挣蒯攘麓嚣　酣睁　ＹＯｌ３　辩翱秘磷磊挖隶哼攘．｜ｌ器　蟪蠢　电嚣　州　

ＸＯｌＩ　Ｙ０１０　Ｍ６　，　ＭＯＶ　ＫＩ　｜）－　ＭＯＶ　ＫＳ０　Ｄ２　１－　ＭＯＶ　Ｋ５　Ｄ３　１，－　

ＸＯＩ　Ｘ０１３　ＸＯｉ４　Ｘ０１６　卜　卜一　图８　ＰＬＣ梯形图　７　Ｋ２ｏ卜　撇卜　卜　Ｋｌ尊傍一　０　一　按控制电路的ＰＬＣ梯形图如图８所示。　编制时，按“Ｆｘ１Ｎ”类型进行录入，录入完毕进行　转换和保存。打开转换软件后，在图８界面上点击“打开　ＰＭＷ文件”按钮，导入控制梯形图文件进行转换。“打＂　ＰＭＷ文件”按钮下方显示“ＦＸ１Ｎ．ＨＥＸＤＯＮＥ”，表示转换成　功。该目标代码文件默认名为“ｆｘｉｎ．ｈｅｘ”。　将ＰＭＷ文件转换成ＨＥＸ目标代码后，便可其下载到嵌入式　ＰＬＣ中。将ｕＳＢ—Ｒ￥２３２电缆和转接口分别接计算机和嵌入式　ＰＬＣ板上的ＣＮ２０１插座。打开ｓＴｃ—ＩＳＰ软件，在图１ｌ所示的　面上选择“ＭＣＵ”（单片机）类型，再选下载的目标代码文件，　确定通信口，其他采用默认设置。点击“ＤｏｗｎＩｏａｄ”（下载）　按钮后给嵌入式ＰＬＣ通电，完成下载。　５结语　综上所述，自动扶梯己在公共场合中得到广泛的应　用，是人们生活中重要的代步工具之一，因此，对自动　扶梯控制系统进行研究具有重要的意义。本控制系统的　设计实现了对自动扶梯的安全、精准、高效的控制，提　高了自动扶梯运行的安全可靠性，使其具备更高的经济　效益；同时该设计实现了ＰＬＣ单片机化，使得定制更力【＿　单，适合在广大自动扶梯控制系统设计中推广应用。　参考文献　【１】陈庆峰．基于ＰＬｃ的自动扶梯控制系统设计【Ｄ１．苏　州大学，２０１４．　【２】郑敏，刘明．基于ＰＬＣ控制的自动扶梯变频调速设计　卟硅谷，２（）１４（０９）．　

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