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摘要：為了提高扶梯在各個領域的安全使用，提高扶梯的安全性及可靠性，增強各個功能的判斷，使用PLC作為其中的核心控製器越來越顯現出他的優越性能。
The PLC is one of the best Controller in escalator, it can help the escalator more secure, to get the function judge more faster.
關鍵字：
PLC、扶梯、ES
PLC, escalator, ES
前言
扶梯電氣控製已經發展到很高的階段，特別是EN115-2008標biao準zhun出chu版ban並bing施shi行xing後hou，對dui扶fu梯ti的de安an全quan要yao求qiu不bu僅jin對dui人ren非fei常chang嚴yan格ge，而er且qie對dui機ji器qi本ben身shen的de安an全quan檢jian測ce也ye非fei常chang重zhong視shi。扶fu梯ti的de電dian氣qi控kong製zhi中zhong，各ge種zhong微wei處chu理li器qi已yi經jing廣guang泛fan應ying用yong，單dan片pian機ji、PLC、FPGA等等，這些微處理器的應用使扶梯的電氣控製功能更強大，檢測範圍更廣，檢測時間更短。
PLC作為最可靠的一種微處理器，在工業控製中占有很重要的腳色。經過了長年的時間檢驗、各種嚴酷的工業環境的測試，已經發展成為最可靠的工業控製器。國內外PLC的生產廠家很多，競爭也非常的激烈，特別是小型PLC。
台達PLC作為其中的一員，以可靠的質量及合適的價格占有一席之地，而且不斷的發展壯大。台達小型PLC中，DVP-ES係列有著近30年的工業使用曆史，雖然他的運行速度沒有EH係列那麼高，但是他的可靠性是DVP係列PLC中最高的。
第一、PLC概述
為適應工業環境使用，與一般控製裝置相比較，PLC機有以下特點：
1. 可靠性高，抗幹擾能力強
工業生產對控製設備的可靠性要求：
①平均故障間隔時間長
②故障修複時間（平均修複時間）短
任何電子設備產生的故障，通常為兩種：
①偶發性故障。由於外界惡劣環境如電磁幹擾、超高溫、超低溫、過電壓、欠電壓、振動等引起的故障。這類故障，隻要不引起係統部件的損壞，一旦環境條件恢複正常，係統也隨之恢複正常。但對PLC而言，受外界影響後，內部存儲的信息可能被破壞。
②永久性故障。由於元器件不可恢複的破壞而引起的故障。
如果能限製偶發性故障的發生條件，如果能使PLC在惡劣環境中不受影響或能把影響的後果限製在最小範圍，使PLC在惡劣條件消失後自動恢複正常，這樣就能提高平均故障間隔時間；如果能在PLC上增加一些診斷措施和適當的保護手段，在永久性故障出現時，能很快查出故障發生點，並將故障限製在局部，就能降低PLC的平均修複時間。為此，各PLC的生產廠商在硬件和軟件方麵采取了多種措施，使PLC除了本身具有較強的自診斷能力，能及時給出出錯信息，停止運行等待修複外，還使PLC具有了很強的抗幹擾能力。
•硬件措施：主要模塊均采用大規模或超大規模集成電路，大量開關動作由無觸點的電子存儲器完成，I/O係統設計有完善的通道保護和信號調理電路。
① 屏蔽：對電源變壓器、CPU、編程器等主要部件，采用導電、導磁良好的材料進行屏蔽，以防外界幹擾。
② 濾波：對供電係統及輸入線路采用多種形式的濾波，如LC或π型濾波網絡，以消除或抑製高頻幹擾，也削弱了各種模塊之間的相互影響。
③ 電源調整與保護：對微處理器這個核心部件所需的+5V電源，采用多級濾波，並用集成電壓調整器進行調整，以適應交流電網的波動和過電壓、欠電壓的影響。
④ 隔離：在微處理器與I/O電路之間，采用光電隔離措施，有效地隔離I/O接口與CPU之間電的聯係，減少故障和誤動作；各I/O口之間亦彼此隔離。
⑤ 采用模塊式結構：這種結構有助於在故障情況下短時修複。一旦查出某一模塊出現故障，能迅速更換，使係統恢複正常工作；同時也有助於加快查找故障原因。
軟件措施：有極強的自檢及保護功能。
①故障檢測：軟件定期地檢測外界環境，如掉電、欠電壓、鋰電池電壓過低及強幹擾信號等。以便及時進行處理。
②信息保護與恢複：當偶發性故障條件出現時，不破壞PLC內部的信息。一旦故障條件消失，就可恢複正常，繼續原來的程序工作。所以，PLC在檢測到故障條件時，立即把現狀態存入存儲器，軟件配合對存儲器進行封閉，禁止對存儲器的任何操作，以防存儲信息被衝掉。
③設置警戒時鍾WDT（看門狗）：如果程序每循環執行時間超過了WDT規定的時間，預示了程序進入死循環，立即報警。
④加強對程序的檢查和校驗：一旦程序有錯，立即報警，並停止執行。
⑤對程序及動態數據進行電池後備：停電後，利用後備電池供電，有關狀態及信息就不會丟失。
PLC的出廠試驗項目中，有一項就是抗幹擾試驗。它要求能承受幅值為1000V，上升時間1nS，脈衝寬度為1μS的幹擾脈衝。一般，平均故障間隔時間可達幾十萬～上千萬小時；製成係統亦可達4～5萬小時甚至更長時間。
2 .通用性強，控製程序可變，使用方便
PLC品pin種zhong齊qi全quan的de各ge種zhong硬ying件jian裝zhuang置zhi，可ke以yi組zu成cheng能neng滿man足zu各ge種zhong要yao求qiu的de控kong製zhi係xi統tong，用yong戶hu不bu必bi自zi己ji再zai設she計ji和he製zhi作zuo硬ying件jian裝zhuang置zhi。用yong戶hu在zai硬ying件jian確que定ding以yi後hou，在zai生sheng產chan工gong藝yi流liu程cheng改gai變bian或huo生sheng產chan設she備bei更geng新xin的de情qing況kuang下xia，不bu必bi改gai變bianPLC的硬設備，隻需改編程序就可以滿足要求。因此，PLC除應用於單機控製外，在工廠自動化中也被大量采用。
3.功能強，適應麵廣
現代PLC不僅有邏輯運算、計時、計數、順序控製等功能，還具有數字和模擬量的輸入輸出、功率驅動、通信、人機對話、自檢、記錄顯示等功能。既可控製一台生產機械、一條生產線，又可控製一個生產過程。
4.編程簡單，容易掌握
目前，大多數PLC仍采用繼電控製形式的“梯形圖編程方式”。既(ji)繼(ji)承(cheng)了(le)傳(chuan)統(tong)控(kong)製(zhi)線(xian)路(lu)的(de)清(qing)晰(xi)直(zhi)觀(guan)，又(you)考(kao)慮(lv)到(dao)大(da)多(duo)數(shu)工(gong)廠(chang)企(qi)業(ye)電(dian)氣(qi)技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)的(de)讀(du)圖(tu)習(xi)慣(guan)及(ji)編(bian)程(cheng)水(shui)平(ping)，所(suo)以(yi)非(fei)常(chang)容(rong)易(yi)接(jie)受(shou)和(he)掌(zhang)握(wo)。梯(ti)形(xing)圖(tu)語(yu)言(yan)的(de)編(bian)程(cheng)元(yuan)件(jian)的(de)符(fu)號(hao)和(he)表(biao)達(da)方(fang)式(shi)與(yu)繼(ji)電(dian)器(qi)控(kong)製(zhi)電(dian)路(lu)原(yuan)理(li)圖(tu)相(xiang)當(dang)接(jie)近(jin)。通(tong)過(guo)閱(yue)讀(du)PLC的用戶手冊或短期培訓，電氣技術人員和技術工很快就能學會用梯形圖編製控製程序。同時還提供了功能圖、語句表等編程語言。 5.減少了控製係統的設計及施工的工作量
由於PLC采用了軟件來取代繼電器控製係統中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數器等器件，控製櫃的設計安裝接線工作量大為減少。同時，PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調試，更減少了現場的調試工作量。並且，由於PLC的低故障率及很強的監視功能，模塊化等等，使維修也極為方便。
6.體積小、重量輕、功耗低、維護方便
PLC是將微電子技術應用於工業設備的產品，其結構緊湊，堅固，體積小，重量輕，功耗低。並且由於PLC的強抗幹擾能力，易於裝入設備內部，是實現機電一體化的理想控製設備。
第二、台達PLC概述
台達PLC，是台達Programmable Logic Controller的縮寫，又名台達可編程、台達可編程控製器、台達可編程序控製等，是台達為工業自動化領域專門設計的、實現數字運算操作的電子裝置。
台達ES係列PLC具有如下特點：
1、最大I/O點數：256點
2、程序容量：4K Steps
3、通訊端口：內置RS-232與RS-485，兼容MODBUS ASCII / RTU通訊協議。
4、內置四點高速計數器：
第三、台達PLC在扶梯中的使用
台達ES係列PLC的性能穩定，本身含有的功能完全滿足在扶梯控製係統中的應用。
1、高速計數器的應用。
台達PLC DVP-60ES有4個單獨的32位高速計數器，這為扶梯的高速計數控製做好了準備。扶梯的高速計數主要有2個方麵，一個是主機測速，另一個是扶手帶測速。主機測速有專門的測速器，扶手帶測速則可以通過2個高速計數器測量扶手帶的速度，用2個高速計數器撲捉扶梯梯路運行的速度。這2對高速計數器形成了2路扶手帶的測量，彼此獨立，互不幹涉，資源充足。見如下控製流程圖：
2、 順序控製的應用
扶梯的控製主要包含5個方麵：開機前安全檢查、正常運行、運行中安全檢查、停機、停機的安全檢測。見如下控製流程圖：
此PLC有著非常豐富的控製資源，744點一般輔助繼電器，256點停電保持繼電器、64點100ms定時器、63點10ms定時器、112點一般計數器等。這些資源組合起來足夠細致的對扶梯控製內部的每個繼電器進行安全檢查，包括PLC自身的繼電器的安全檢測。
在扶梯的控製中，開機前的安全檢測最重要，台達PLC能夠很好的完成這一任務。主要有：
1）開機前的安全回路檢測。外圍安全回路的檢測完好是扶梯運行的基礎。外圍安全回路斷開，則停止一切與主機運行的輸出。
2）給定一定的時間對PLC自身檢測，在這段時間中，PLC給每個輸出點0.5s時間檢測各個外圍繼電器是否動作完好、是否粘連、每個輸出繼電器是否工作完好。將PLC各個輸出點分組擊活，檢測後進入下一組。最終到達設定的時間。
3）檢測完畢，進入扶梯運轉階段。
3、通信的應用
隨(sui)著(zhe)扶(fu)梯(ti)應(ying)用(yong)的(de)範(fan)圍(wei)越(yue)來(lai)越(yue)廣(guang)泛(fan)，自(zi)動(dong)化(hua)水(shui)平(ping)的(de)提(ti)高(gao)，客(ke)戶(hu)對(dui)扶(fu)梯(ti)的(de)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)有(you)著(zhe)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)。這(zhe)些(xie)高(gao)檔(dang)的(de)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)維(wei)護(hu)人(ren)員(yuan)非(fei)常(chang)快(kuai)的(de)判(pan)斷(duan)出(chu)扶(fu)梯(ti)的(de)具(ju)體(ti)故(gu)障(zhang)、看到以往的故障，幫助維護人員分析原因使扶梯能夠更好的為大家服務。台達PLC的ES在這方麵有很豐富的資源。它本身帶有1個RS232串口、1個RS485接口。
RS232串口用於下載並監視程序，如果簡單的、扶梯數量較少，可以直接使用此端口與上位機連接，監控扶梯的運行狀態。不過這種使用機會非常少，因為RS232接口傳輸距離相對較近，而且是1對1的接口，而扶梯的數量一般都是幾個甚至幾十個。所以使用成本較高。
RS485接口。台達PLC的ES係列非常方便的是每個PLC都有RS485接口。RS485可以方便的多機通信，而且傳輸距離較遠，理論能夠達到1.2km。ES係列PLC通過RS指令，能夠方便的實現自由協議的通信，而且可以使用MODWR、MODRD等指令實現MODBUS通信。
在扶梯中，此RS485接口的主要作用是將PLC的de運yun行xing狀zhuang態tai及ji檢jian測ce報bao警jing等deng實shi時shi的de傳chuan輸shu給gei故gu障zhang診zhen斷duan板ban，使shi客ke戶hu或huo者zhe維wei修xiu人ren員yuan能neng夠gou了le解jie扶fu梯ti的de運yun行xing狀zhuang態tai，在zai最zui短duan的de時shi間jian內nei找zhao到dao停ting梯ti原yuan因yin，及ji時shi檢jian修xiu並bing排pai除chu故gu障zhang，能neng夠gou更geng快kuai的de恢hui複fu扶fu梯ti的de運yun行xing。
4、安全設計
PLC使用於扶梯係統要求安全是第一位的。這點不僅在外圍安全電路的設計上，對PLC自身內部的軟件安全同樣有嚴格的要求。在軟件設計中，對各個功能塊分別檢測，例如製動檢測、閘瓦厚度的檢測、梯(ti)級(ji)缺(que)少(shao)等(deng)等(deng)。這(zhe)些(xie)功(gong)能(neng)塊(kuai)的(de)輸(shu)出(chu)繼(ji)電(dian)器(qi)組(zu)成(cheng)了(le)軟(ruan)件(jian)安(an)全(quan)回(hui)路(lu)，控(kong)製(zhi)外(wai)圍(wei)安(an)全(quan)回(hui)路(lu)的(de)通(tong)斷(duan)。各(ge)個(ge)功(gong)能(neng)塊(kuai)之(zhi)間(jian)也(ye)不(bu)斷(duan)的(de)交(jiao)替(ti)比(bi)較(jiao)檢(jian)測(ce)，降(jiang)低(di)了(le)由(you)於(yu)單(dan)一(yi)控(kong)製(zhi)帶(dai)來(lai)的(de)風(feng)險(xian)。安(an)全(quan)回(hui)路(lu)輸(shu)出(chu)繼(ji)電(dian)器(qi)檢(jian)測(ce)一(yi)旦(dan)檢(jian)測(ce)發(fa)生(sheng)故(gu)障(zhang)，不(bu)僅(jin)軟(ruan)件(jian)上(shang)使(shi)扶(fu)梯(ti)停(ting)下(xia)來(lai)，切(qie)斷(duan)主(zhu)機(ji)的(de)電(dian)源(yuan)，而(er)且(qie)從(cong)外(wai)圍(wei)安(an)全(quan)回(hui)路(lu)切(qie)斷(duan)主(zhu)機(ji)的(de)電(dian)源(yuan)。軟(ruan)硬(ying)件(jian)結(jie)合(he)的(de)雙(shuang)重(zhong)控(kong)製(zhi)，增(zeng)強(qiang)了(le)安(an)全(quan)等(deng)級(ji)，提(ti)高(gao)了(le)控(kong)製(zhi)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。
參考書目：
《DVP-PLC應用技術手冊-軟件篇》 中達電通股份有限公司
作者簡介：
魏晉福，1981年4月生於甘肅景泰。
2004年7月畢業於蘭州大學。
2004年7月進入機械自動化的電氣設計領域，所完成的主要項目有激光軟包裝切割機、港（澳）通行證自動存儲發放機、ATM包裝機等。
2007年4月進入蒂森克虜伯扶梯（中國）有限公司，從事扶梯行業的電氣設計。
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