基于PLC的自动扶梯控制系统应用研究

黄河

摘 要：简要介绍了基于PLC的自动扶梯控制系统的应用情况，阐述了自动扶梯的PLC单片机化控制方法，系统地阐述了PLC自动扶梯控制系统各方面的内容，以期为日后的相关工作提供参考。

关键词：PLC；自动扶梯；控制系统；单片机

中图分类号：TU857；TP273 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.12.130

因为传统自动扶梯的能耗大、寿命短、节能效果不理想，所以，在自动扶梯上应用PLC控制系统是很有必要的。而如何有效应用PLC自动扶梯控制系统则成为了相关工作人员需要解决的问题。基于此，本文就基于PLC的自动扶梯控制系统应用进行了研究，相信对有关方面的工作有一定的帮助。

1 单片机控制板电路

嵌入式PLC是由单片机基本系统、光电隔离开关量输入、光电隔离开关量输出和外扩存储器等组成的。其组成框图如图1所示。

单片机基本系统是由STC单片机和外扩存储器组成的。嵌入式PLC共有30个点，可选用44脚LQFP封装的STC11F60XE，也可以选STC其他型号的单片机。另外，时钟晶振的频率可选为11.059 2 MHz。

光电隔离开关量输入共有18路，每一路电路都相同，如图2所示。在图2中，COM端为18路输入的公共端，需接外部24 V直流电源的正极，Xn为定义的某路输入端，嵌入式PLC的18路输入端分别为X000～X007、X010～X017、X020和X021.光电耦合器的输出接至单片机的I/O口上，比如引脚P0.0～P0.7、P2.0～P2.7、P4.4和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3所示。单片机的I/O口分别为P10～P17、P32～P35，可将通过光耦或继电器对应的输出端分别定义为Y000、Y001、Y002、Y003、Y004～Y007和Y010～Y013.

通信电路采用标准的RS232C接口，具体如图4所示。

嵌入式PLC的供电直接由外部+DC24 V电源提供。该电源不仅为输入、输出信号回路提供电源，还通过DC/DC转换为+5 V电源供给单片机。其转换电路如图5所示。

2 使用嵌入式PLC控制系统开发的软件

在具体工作中，要使用嵌入式PLC控制系统开发的3种软件：①三菱PLC的编程软件FXGPWIN3.3，它是通用软件，使用三菱PLC时都会用到。②梯形图转换HEX代码软件，它为专用软件。笔者见到的梯形图转换HEX代码软件有2种，它是PLC爱好者开发的软件。随着版本的升高，软件支持的指令也逐渐增多，功能性也大大提高了。这里使用的是PMW-HEX-V3.0.exe梯形图转换HEX代码软件是可以在网上免费下载到。③单片机烧录软件也是一款单片机开发比较常用的软件。这里使用的“STC_ISP_V486.exe”同样也可以在网上免费下载到。

三菱PLC编程软件FXGPWIN3.3的介绍比较多，这里不再赘述。在此过程中需注意的是，在设计扶梯控制梯形图时，PLC类型选“FX1N”即可。下面，本文简单介绍一下后两款软件。

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。该软件是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、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”按钮查看。

2.2 烧录软件

STC-ISP软件可以从网站下载到。下载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“STC_MCU”目录，以存放解压后的下载软件。目录中有好多

个文件，其中，“STC_ISP_V486.exe”为启动软件的可执行文件。这时，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3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。

3 梯形图的转换和下载

编制时，按“FX1N”类型进行录入，录入完毕后转换和保存。打开转换软件后，在相应的界面上点击“打开PMW文件”按钮导入控制梯形图文件进行转换。“打开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“fx1n.hex”。将PMW文件转换成HEX目标代码后，便可将其下载到嵌入式PLC中。将USB-RS232电缆和转接口分别接入计算机和嵌入式PLC板上的CN201插座。打开STC-ISP软件，在相应的界面上选择“MCU”（单片机）类型，再选择下载的目标代码文件，确定通信口，其他采用默认设置。点击“Download”（下载）按钮后给嵌入式PLC通电，完成下载任务。

4 结束语

综上所述，基于PLC的自动扶梯控制系统的应用中涉及到了许多计算机语言和相应的程序。要想有效应用PLC自动扶梯控制系统，就需要采取有效的方法做好自动扶梯PLC单片机化的控制工作。

参考文献

[1]郭艳君，王大一.自动扶梯电气控制系统设计[J].新型工业化，2015（04）.

[2]顾德仁，陆晓春.基于PLC的自动扶梯多功能变频节能控制系统设计[J].变频器世界，2009（04）.

〔编辑：白洁〕