自动扶梯的PLC单片机化控制

自动扶梯的PLC单片机化控制

李子鹏

（黑龙江工业学院158100）

摘要：现阶段，随着技术进步和经济发展，自动扶梯被广泛应用于社会各领域之中，主要以商场、机场、写字楼和地铁站为主，日渐成为人们生活和工作中必不可少的工具，给人们带来了诸多便利条件，在城市基础设施建设过程中占据重要地位。而PLC自动扶梯控制系统在自动扶梯开发与应用中发挥着重要的作用，相关工作人员必须结合自动扶梯发展实际情况，采取有效措施保证该系统设计的合理性。基于上述背景，本文对单片机控制板电路进行了简要概述，并探讨了系统开发软件和PLC梯形图下载与转换，以期能有效实现PLC单片机化，提升自动扶梯的使用性能。

关键词：自动扶梯；PLC；单片机；控制系统

前言

当前，自动扶梯被广泛应用于各种公共场合之中，给人们的工作和生活带来诸多便利，成为当今社会发展必不可少的基础工具。但是随着人们物质生活水平的提升，对自动扶梯的性能提出了更高要求，传统自动扶梯控制系统在编程、使用和维修方面存在诸多安全隐患，无法满足人们的正常需求。因此工作人员必须充分利用先进技术，以PLC为基础对自动扶梯控制系统进行改良设计，以此实现扶梯的电脑化控制，从而提升其使用过程中的安全性能。

1.嵌入式PLC概述

嵌入式PLC是实现自动扶梯PLC单片化的关键系统，在具体设计与应用中应予以足够重视。在本次研究中，选取一种嵌入式PLC，在单片机中嵌入了PLC常用的梯形图语言，从而实现了自动扶梯的PLC单片机化。通常情况下PLC单片机化的实现方式主要包括如下两种：第一，在单片机中直接嵌入梯形图的编译程序，在梯形图编译程序作用下，用户可直接与单片机系统进行通信，并且可在单片机系统中直接下载PMW文件；第二，工作人员在转换软件的辅助下，将PMW文件转换为目标代码，以此实现梯形图编译程序的独立，在此基础上将单片机的目标代码烧录至单片机中。两种方式差别较大，但是在操作过程中均会受到提醒图编辑程序的限制，前者在操作中主要由梯形图编辑软件辅助完成，并且具有实时监控的作用，但是当硬件系统设计固定后，嵌入式PLC中涉及的引脚分配便不能再做更换。而后者则具有较强的灵活性，只要单片机引脚变更尚未超出转换软件允许范围，工作人员便可对引脚进行适当地改动，并且在实际应用过程中可依据应用要求，制作不同类型的硬件电路，以此为载体实现PMW文件向目标代码的转换。此外，针对单片机开发而言，对技术人员要求较低，并非一定需要懂得汇编语言或者计算机编程知识的相关一线人员，在具体开发中主要利用梯形图编程平台提供的功能学习机会和控制技术，工作人员以自动扶梯控制要求为基础，定制特定的嵌入式PLC，以此保证整个系统具有不同的输入点和输出点。本次研究中工作人员选取了一款特定的单片机控制电路，其具有18点输出，2点晶体管和10继电器输出，并结合其运行时机情况进行研究，以期能有效实现自动扶梯的PLC单片机化。

2.自动扶梯单片机控制板电路概述

嵌入式PLC主要包括单片机基本系统、光电隔离开关量输入/输出和外扩储存器等部件，其中单片机基本系统包括外扩储存器和STC单片机，其中嵌入式PLC具有30个点，在设置过程中可选择44脚的STC11F60XE，同时也可根据设计实际需求选择STC系列其它型号单片机。而光电隔离开关量输入包含18路，且每一路具有相同的电路，在输入的公共端处需要接入外部直流电源，以24v的正极为宜；光电隔离开关输出主要包括继电器输出（10路）和晶体管（2路），在单片机运行过程中光电耦合器作用于I/O口，以此实现对继电器或者电路的驱动。就嵌入式PLC的供电而言，其主要来源为外部的+DC24v电源，其在为输出、输入信号提供有效电源的同时，还能够在DC/DC作用下实现转化，将+24v电源变为+5v电源，以此为单片机提供必要的电源，从而保证单片机的正常作业。

3.自动扶梯系统开发软件探究

对于PLC控制系统而言，在使用过程中应注重如下三种软件的开发，以此实现自动扶梯的PLC单片机化，这三种软件分别为：①变成软件，以三菱PLC的FXGPWIN3.3为例，该软件具有较好的通用性能，被广泛应用于三菱PLC之中；②HEX代码软件，其是一种专门软件，主要应用于梯形图转换过程中，并在在开发过程中随着版本的不断升高，软件所支持的质量也不断增加，从而极大地提高了软件自身的性能。在嵌入式PLC控制系统应用时，需要将PMW文件转换为HEX代码软件，设计人员以单片机组成的嵌入式PLC电路为参考，专门设置了PLC输出点和输入点，并合理规定了单片机相应的引脚和时钟晶振频率，以此保证嵌入式PLC控制系统的正常运行；③单片机烧录软件，该软件为单片机中较为常用的软件，通常工作人员会选取STC-ISP型号的软件，使用时可自行从网上下载获取，通常情况下下载的软件为自解压软件，工作人员通过双击的方式便可实现解压。该软件具有界面直观且简洁的特点，整个区域分为左侧、右上和右下三部分，涵盖了5个操作步骤及相应地参数设置选项。在软件具体应用中常会涉及目标代码烧录，其具体步骤为：工作人员根据程序需要选择合适的单片机型号，接下来将目标代码文件打开，并对速率和串行口进行选择，最后选择所需功能，点击下载按钮即可。

4.自动扶梯PLC梯形图下载与转换

梯形图下载和转换是嵌入式PLC控制系统的重要功能，工作人员在编制录入时需要参照“FX1N”类型，当录入完毕后对其进行转换和保存。接下来，工作人员可打开转换软件，找到PMW文件打开按钮，将控制梯形图文件导入操作页面，以此进行转换操作，当PMW文件打开按钮下方显示“FX1N.HEXDONE”字样时，证明文件转换成功。工作人员在实现PMW文件向HEX目标代码转换后，可进行下一步操作，在嵌入式PLC中下载目标代码，具体操作流程为工作人员首先在嵌入式PLC板CN202插座及计算机中接入转换口和USB-RS223电缆，接下来将STC-ISP软件打开，并在操作界面中选择单片机（MCU）类型,最后选取已下载好的目标代码文件，并保证通信口的准确性，点击“下载”按钮，随后对嵌入式PLC实施通电，以此完成下载任务。

结束语

综上所述，随着经济发展和社会进步，自动扶梯在人们生活和工作中发挥着越来越重要的作用，工作人员必须结合自动扶梯的实际应用情况，对其控制系统进行有效创新改革，以此更好地满足人们提出的更高要求。其中嵌入式PLC系统占据重要地位，涉及了多种计算机语言及相关程序，工作人员必须明确自动扶梯PLC单片化控制的重要性和注意事项，以此在具体设计工作中提高PLC自动扶梯控制系统的安全性能，使其更好地服务于广大居民。

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作者简介

李子鹏（1996-04），男，河北省河间市瀛州镇人，黑龙江工业学院14级电气工程及其自动化专业学生。