自动扶梯的PLC单片机化控制研究
（泰州技师学院，江苏泰州 225300）
摘要：自动扶梯PLC单片机化发展，能够促使自动扶梯控制系统的良好运行，基于此，本文分析了自动扶梯中应用PLC单片机化控制的重要意义，提出几点自动扶梯PLC单片机化控制的措施，旨在为促使自动扶梯的良好运行和控制提供帮助。
关键词：自动扶梯；PLC单片机化；控制
中图分类号：TH236 文献标志码：A
近年来，自动扶梯控制系统中已经开始大力应用PLC自动化控制技术，对PLC进行单片机化处理，不仅能够充分发挥PLC技术和单片机技术的优点，还能降低自动扶梯的生产成本和维护成本，促使其自动扶梯的良好运行，因此在自动扶梯实际运行控制期间，应重点设计PLC单片机化的系统，增强自动扶梯的控制效果。
1 自动扶梯的PLC单片机化控制的重要意义
上个世纪中期阶段我国开始在商业街建设自动扶梯，随着时代的发展，自动扶梯在我国各类建筑领域中得到广泛应用。自动扶梯的主要组成部分涉及发电机部件、链圈部件、传统齿轮零部件、玻璃护板零部件和扶手零部件等，但是此类零部件只是机械传导的部分，而自动扶梯最为主要的是中控系统，目前分成单片机控制系统和PLC控制系统，将中控系统应用在自动扶梯的控制方面具有节能作用和安全保护作用，但是单独采用单片机技术或PLC技术，很难确保中控系统的良好运行，例如：采用PLC技术进行自动扶梯控制，设计和维修成本很高，而止采用单片机控制技术，虽然设计和维修成本很低，维修的便利性较强，但是故障发生率较高，而将PLC技术和单片机技术有机整合，对自动扶梯控制系统进行PLC单片机化设计，就能够改善自动扶梯的控制模式，降低故障问题发生率。（见表1）
表1 自动扶梯PLC单片机化控制的效果
系统 故障发生率
PLC控制系统 34.5%
单片机控制系统 15.6%
PLC单片机化 7.6%
目前，随着科学技术的快速发展，单片机技术已经开始应用在各行各业，取得了良好的成绩，尤其是在自动扶梯控制领域中，采用单片机能够有效进行自动扶梯运行的自动化控制，发送相应的控制指令，和PLC控制系统有所不同的是，单片机控制技术的应用，存储器的存储空间很小，运行模式非常简单，只适合应用在简单控制指令的处理方面，难以有效进行复杂指令的处理，例如：目前，在自动扶梯中广泛应用8031单片机元器件，接口电路使用的是广电隔离电路，输入点和输出点分别是八个和六个，能够有效进行电机设备的热保护，起到系统故障显示的作用和抱闸监视的作用，全面进行扶手带运行速度的监测。而自动扶梯PLC控制系统的功能非常强大，存储器的空间具有拓展性，通过编程软件设定和编写自动扶梯运行控制的程序，模拟相关程序的运行，可自动化进行控制系统的修改，提升自动扶梯控制的智能化水平，但是PLC控制技术在应用期间，程序的编写存在难题，整体程序的设计非常复杂繁琐。由此可见，PLC控制技术和单片机控制技术各自存在不同的优势和缺点，在自动扶梯控制系统中将两种控制技术有机整合，能够弥补相互之间的不足，充分发挥二者的优势，有一定的重要意义[1]。
2 自动扶梯的PLC单片机化控制措施
2.1 软件的合理应用
自动扶梯PLC单片机化控制的过程中，应科学合理进行软件的选择和应用，根据整体控制系统的运行和发展需求，制定完善的软件设计方案。
（1）为了能够满足整体控制系统的梯形图转换需求，可采用hex代码软件，在PLC单片机化版本逐渐升高的情况下，Hex代码软件能够支持更多的指令，功能较为丰富，可以满足PLC单片机化的梯形图转换需求，因此，建议积极采用hex代码软件，将整体控制系统的PM w文件转变成为代码软件的界面，结合单片机的组成特点，明确PLC电路嵌入的输入点和输出点，明确单片机和PLC电路相互对应的引脚部分、外扩存储器规格情况、内部的RAM情况、时钟晶振的频率规格等，确保能够将PLC控制系统和单片机控制系统有机整合。
（2）在整体PLC控制系统中，采用单片机烧录软件，在网络中进行软件的下载，双击软件能够进行指定目录的解压，对解压之后的下载软件进行存储，直接查看目录内的不同文件内容，调用启动软件的可执行文件，辅助性设置相应的参数，为PLC的单片机化控制提供保障。如图1所示，为PLC单片机化控制编程过程中，目标代码烧录的流程，需按照具体的流程进行操作，确保能够提升PLC单片机化处理的效果[2]。
图1 目标代码烧录的流程
自动扶梯的PLC单片机化控制过程中，最为重要的就是在单片机内进行PLC梯形图语言的转录，利用单片机和PLC自动化控制系统，共同进行自动扶梯的控制，确保能够完善相关的单片机功能和自动扶梯控制系统功能，改善传统自动扶梯控制的核心部分，提升整体控制系统的运行效率和水平。从实际情况而言，片机型号具备多元化的特点，而PLC控制系统的型号非常单一，两者之间的转换需要转变计算机语言，利用存储系统在单片机内输入PMW文件，通过代码的形式进行相关内容的转变，使PLC梯形图能够应用在单片机中，计算机语言可以快速转变成为单片机能够运行并且识别的语言，利用烧制的方式制作成为全新的单片机控制系统，使PLC和单片机之间相互包容和接纳，提升数据运算和处理的清晰度，增强数据和信息的转化效果，确保PLC语言的转换水平，真正意义上将梯形图程序转变成为单片机适合应用的程序，如表2所示，是语言转换的代码，在PLC单片机化程序编制的过程中，可以按下“FXIN”录入，完成录入操作之后进行转化与保存处理，开启转换软件之后，打开PMW的文件，导入梯形图文件进行转换，转换成功后即可进行系统的控制操作，表格中SQ1代表的是对扶梯运行速度进行监测的传感器，SQ2代表对扶梯链轮运行速度进行监测的传感器，SQ3代表对左侧扶手带的运行速度进行监测的传感器，SQ4代表对右侧扶手带运行速度进行监测的传感器，以此类推，X004-X021分别就是对上梯级和下梯级缺失进行监测、对上部乘客与下部乘客进行检测的传感器、自动扶梯正常运行/检修选择的功能、启动钥匙开关上行或是下行的触头、电源接触器释放状态信号、工作制动器释放状态信号、上机房和下机房检修盖的左侧和右侧开关按钮等[3]。
表2 输入端语言转换的代码
节点 代码
X000 SQ1
X001 SQ2
X002 SQ3
X003 SQ4
X... S...
2.2 改善针脚的结构
自动扶梯PLC单片机化发展的过程中，意味着PLC和单片机的功能会有所改变，整体自动扶梯控制系统的电路、操作系统和针脚也会发生变化，为了确保能够科学合理进行针脚的选用，需要针对性进行调整，考虑到单片机的针脚具有灵活性的特点和程序简单的特点，PLC控制系统中的针脚非常固定，整体的程序十分复杂，两者之间的针脚存在巨大差异，因此，在自动扶梯PLC单片机化控制期间，就应重点进行针脚结构的改善和优化，一方面，将PLC和单片机控制程序有机整合，意味着整体控制系统功能增加，需重点进行针脚的合理分配，确保特定性针脚具有特定性的功能，两种程序执行过程中也不可以出现相互影响的问题。另一方面，PLC，控制程序和单片机控制程序的整合，还需确保单片机的安全稳定运行，预防发生针脚短路的问题或是断路的问题，在电动机设备和手扶带设备监测期间，所有监测数据信息都需符合精确性和准确性的要求，确保自动扶梯的平稳运行，如图2所示，为PLC单片机化的整体架构，需要按照具体的架构形式进行针脚的配置，提升整体系统针脚配置的科学性与可靠性[4]。
图2 PLC单片机化系统的架构
2.3 完善系统的设计模式
为提升自动扶梯PLC单片机化控制的效果和水平，应重点进行系统设计模式的优化和完善，提升整体控制系统运行的可靠性和稳定性。
2.3.1 合理进行单片机电路的设计
自动扶梯控制系统运行期间，线路是不同部分的连接载体，一旦出现电路故障问题，会对自动扶梯的正常运行和安全运行造成不利影响，因此，在PLC单片机化控制系统设计的过程中，应重点关注电路的安全性和稳定性，一方面，考虑到在PLC单片机化控制之后，整体系统的功能和针脚发生变化，电路也开始向着复杂化的方向发展，应重点研究分析各个电路的关系，预防在电路接入期间发生断路的问题或是短路的问题，以免出现主板烧损的严重后果。另一方面，嵌入式PLC控制系统除了涉及电气元件之外，还需要进行光电隔离、开关量的输出和输入，虽然单片机控制系统的内部存储空间很小，经过梯形图的转换能够增加存储空间，但是为了确保单片机控制系统存储空间符合要求，还需在梯形图转化期间设置存储空间增大的装置。另外，单片机和PLC的电路控制存在一定的差异性，应科学合理地进行电路的改造，按照实际情况明确，电路的改造方式和方法，如图3所示，可按照此类电路图设计，整体系统增加存储空间的电路设计，提升外扩存储空间电路的安全性和稳定性。
图3 外扩存储空间电路设计
2.3.2 嵌入式PLC系统的设计
为了能够提升PLC单片机化控制系统的开发效果，需要合理进行嵌入式PLC系统的设计，根据PLC功能特点和实际情况，在设计嵌入式系统期间，采用普通的PLC编程软件、梯形图转换软件和单片机烧录软件，如图4所示，各类软件的合理应用都必须要能够满足嵌入式PLC系统的设计需求，以此促使PLC单片机化控制系统的良好运行[5]。
图4 嵌入式PLC系统设计软件的应用
为了能够确保PLC单片机化控制系统自动扶梯的开发水平，除了要注意以上几点之外，还需确保系统开发人员具有一定的专业能力和综合素养，全面掌握梯形图编程技术技能，可以按照PLC程序和单片机程序等，制定完善的系统开发方案和体系，通过对系统的全面开发，确保能够在自动扶梯控制系统中将PLC程序和单片机程序有机整合，提升自动扶梯控制的水平[6]。
3 结语
综上所述，自动扶梯控制系统设计的过程中开发PLC单片机化控制的程序，具有一定的重要意义和作用，因此，自动扶梯控制系统优化和完善期间，需要重点进行PLC单片机化控制，合理应用相关的软件，改善整体系统的针脚结构，完善系统的设计模式和机制，确保能够发挥PLC技术和单片机技术在自动扶梯控制领域中的价值。
参考文献：
[1] 霍海波. 自动扶梯的PLC单片机化控制探讨[J]. 佳木斯职业学院学报,2020,36(1):189-190.
[2] 饶伟. 自动扶梯的PLC单片机化控制探讨[J]. 山东工业技术,2018，24(19):124-133.
[3] 郝万新. 自动扶梯的PLC单片机化控制分析[J]. 缔客世界,2020,6(2):236-256.
[4] 卢弘博. 自动扶梯PLC控制探究[J]. 现代制造技术与装备,2019，15(6):209-210.
[5] 曹海欧. 基于PLC的全变频调速控制自动扶梯设计[J]. 中国新通信,2019,21(21):122-123.
[6] 李占辉. PLC在中高度自动扶梯控制系统中的应用[J]. 山东工业技术,2018，22(13):107-108.
作者简介
魏敏（1983—），女，江苏泰州人，本科，讲师，主要研究方向为电气自动化。
