黃河

摘 要：簡要介紹了基于PLC的自動扶梯控制系統(tǒng)的應(yīng)用情況，闡述了自動扶梯的PLC單片機(jī)化控制方法，系統(tǒng)地闡述了PLC自動扶梯控制系統(tǒng)各方面的內(nèi)容，以期為日后的相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：PLC；自動扶梯；控制系統(tǒng)；單片機(jī)

中圖分類號：TU857；TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.12.130

因?yàn)閭鹘y(tǒng)自動扶梯的能耗大、壽命短、節(jié)能效果不理想，所以，在自動扶梯上應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)是很有必要的。而如何有效應(yīng)用PLC自動扶梯控制系統(tǒng)則成為了相關(guān)工作人員需要解決的問題?；诖耍疚木突赑LC的自動扶梯控制系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行了研究，相信對有關(guān)方面的工作有一定的幫助。

1 單片機(jī)控制板電路

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

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

光電隔離開關(guān)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(jī)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(guān)量，有2路晶體管和10路繼電器輸出，共12路。單片機(jī)的I/O口通過光電耦合器驅(qū)動晶體管電路或繼電器。其電路如圖3所示。單片機(jī)的I/O口分別為P10～P17、P32～P35，可將通過光耦或繼電器對應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)換為+5 V電源供給單片機(jī)。其轉(zhuǎn)換電路如圖5所示。

2 使用嵌入式PLC控制系統(tǒng)開發(fā)的軟件

在具體工作中，要使用嵌入式PLC控制系統(tǒng)開發(fā)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(zhuǎn)換HEX代碼軟件，它為專用軟件。筆者見到的梯形圖轉(zhuǎn)換HEX代碼軟件有2種，它是PLC愛好者開發(fā)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(zhuǎn)換HEX代碼軟件是可以在網(wǎng)上免費(fèi)下載到。③單片機(jī)燒錄軟件也是一款單片機(jī)開發(fā)比較常用的軟件。這里使用的“STC_ISP_V486.exe”同樣也可以在網(wǎng)上免費(fèi)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(shè)計(jì)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(zhuǎn)HEX代碼軟件

PMW文件轉(zhuǎn)換成HEX代碼軟件V3.0版的界面。該軟件是由使用者根據(jù)單片機(jī)組成的嵌入式PLC電路設(shè)置PLC的輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)、與單片機(jī)對應(yīng)的引腳、時鐘晶振的頻率、外擴(kuò)存儲器的大小、內(nèi)部RAM等。軟件所支持的三菱PLC指令可點(diǎn)擊“支持指令”按鈕查看。

2.2 燒錄軟件

STC-ISP軟件可以從網(wǎng)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(zhí)行文件。這時，雙擊“STC_ISP_V486.exe”圖標(biāo)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(xiàng)參數(shù)設(shè)置。

目標(biāo)代碼燒錄的步驟為：選用單片機(jī)型號—打開目標(biāo)代碼文件—選擇串行口及其速率—選擇功能—點(diǎn)擊下載。

3 梯形圖的轉(zhuǎn)換和下載

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

4 結(jié)束語

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

參考文獻(xiàn)

[1]郭艷君，王大一.自動扶梯電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].新型工業(yè)化，2015（04）.

[2]顧德仁，陸曉春.基于PLC的自動扶梯多功能變頻節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].變頻器世界，2009（04）.

〔編輯：白潔〕