臺達(dá)PLC在扶梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

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(guān)鍵字：
PLC、扶梯、ES
PLC, escalator, ES

前言
        扶梯電氣控制已經(jīng)發(fā)展到很高的階段，特別是EN115-2008標(biāo)準(zhǔn)出版并施行后，對扶梯的安全要求不僅對人非常嚴(yán)格，而且對機(jī)器本身的安全檢測也非常重視。扶梯的電氣控制中，各種微處理器已經(jīng)廣泛應(yīng)用，單片機(jī)、PLC、FPGA等等，這些微處理器的應(yīng)用使扶梯的電氣控制功能更強(qiáng)大，檢測范圍更廣，檢測時(shí)間更短。
      PLC作為最可靠的一種微處理器，在工業(yè)控制中占有很重要的腳色。經(jīng)過了長年的時(shí)間檢驗(yàn)、各種嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境的測試，已經(jīng)發(fā)展成為最可靠的工業(yè)控制器。國內(nèi)外PLC的生產(chǎn)廠家很多，競爭也非常的激烈，特別是小型PLC。

        臺達(dá)PLC作為其中的一員，以可靠的質(zhì)量及合適的價(jià)格占有一席之地，而且不斷的發(fā)展壯大。臺達(dá)小型PLC中，DVP-ES系列有著近30年的工業(yè)使用歷史，雖然他的運(yùn)行速度沒有EH系列那么高，但是他的可靠性是DVP系列PLC中最高的。

第一、PLC概述
        為適應(yīng)工業(yè)環(huán)境使用，與一般控制裝置相比較，PLC機(jī)有以下特點(diǎn)：
        1. 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)
        工業(yè)生產(chǎn)對控制設(shè)備的可靠性要求：
　?、倨骄收祥g隔時(shí)間長
　　②故障修復(fù)時(shí)間（平均修復(fù)時(shí)間）短
　　任何電子設(shè)備產(chǎn)生的故障，通常為兩種：
　?、倥及l(fā)性故障。由于外界惡劣環(huán)境如電磁干擾、超高溫、超低溫、過電壓、欠電壓、振動等引起的故障。這類故障，只要不引起系統(tǒng)部件的損壞，一旦環(huán)境條件恢復(fù)正常，系統(tǒng)也隨之恢復(fù)正常。但對PLC而言，受外界影響后，內(nèi)部存儲的信息可能被破壞。

　?、谟谰眯怨收?。由于元器件不可恢復(fù)的破壞而引起的故障。

　　如果能限制偶發(fā)性故障的發(fā)生條件，如果能使PLC在惡劣環(huán)境中不受影響或能把影響的后果限制在最小范圍，使PLC在惡劣條件消失后自動恢復(fù)正常，這樣就能提高平均故障間隔時(shí)間；如果能在PLC上增加一些診斷措施和適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)手段，在永久性故障出現(xiàn)時(shí)，能很快查出故障發(fā)生點(diǎn)，并將故障限制在局部，就能降低PLC的平均修復(fù)時(shí)間。為此，各PLC的生產(chǎn)廠商在硬件和軟件方面采取了多種措施，使PLC除了本身具有較強(qiáng)的自診斷能力，能及時(shí)給出出錯信息，停止運(yùn)行等待修復(fù)外，還使PLC具有了很強(qiáng)的抗干擾能力。

　　?硬件措施：主要模塊均采用大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路，大量開關(guān)動作由無觸點(diǎn)的電子存儲器完成，I/O系統(tǒng)設(shè)計(jì)有完善的通道保護(hù)和信號調(diào)理電路。

　　① 屏蔽：對電源變壓器、CPU、編程器等主要部件，采用導(dǎo)電、導(dǎo)磁良好的材料進(jìn)行屏蔽，以防外界干擾。

　?、?濾波：對供電系統(tǒng)及輸入線路采用多種形式的濾波，如LC或π型濾波網(wǎng)絡(luò)，以消除或抑制高頻干擾，也削弱了各種模塊之間的相互影響。

　?、?電源調(diào)整與保護(hù)：對微處理器這個核心部件所需的+5V電源，采用多級濾波，并用集成電壓調(diào)整器進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)交流電網(wǎng)的波動和過電壓、欠電壓的影響。

　?、?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(lián)系，減少故障和誤動作；各I/O口之間亦彼此隔離。

　?、?采用模塊式結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)有助于在故障情況下短時(shí)修復(fù)。一旦查出某一模塊出現(xiàn)故障，能迅速更換，使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作；同時(shí)也有助于加快查找故障原因。

　　?軟件措施：有極強(qiáng)的自檢及保護(hù)功能。

　?、俟收蠙z測：軟件定期地檢測外界環(huán)境，如掉電、欠電壓、鋰電池電壓過低及強(qiáng)干擾信號等。以便及時(shí)進(jìn)行處理。

　?、谛畔⒈Ｗo(hù)與恢復(fù)：當(dāng)偶發(fā)性故障條件出現(xiàn)時(shí)，不破壞PLC內(nèi)部的信息。一旦故障條件消失，就可恢復(fù)正常，繼續(xù)原來的程序工作。所以，PLC在檢測到故障條件時(shí)，立即把現(xiàn)狀態(tài)存入存儲器，軟件配合對存儲器進(jìn)行封閉，禁止對存儲器的任何操作，以防存儲信息被沖掉。

　?、墼O(shè)置警戒時(shí)鐘WDT（看門狗）：如果程序每循環(huán)執(zhí)行時(shí)間超過了WDT規(guī)定的時(shí)間，預(yù)示了程序進(jìn)入死循環(huán)，立即報(bào)警。

　?、芗訌?qiáng)對程序的檢查和校驗(yàn)：一旦程序有錯，立即報(bào)警，并停止執(zhí)行。

　?、輰Τ绦蚣皠討B(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行電池后備：停電后，利用后備電池供電，有關(guān)狀態(tài)及信息就不會丟失。
　　PLC的出廠試驗(yàn)項(xiàng)目中，有一項(xiàng)就是抗干擾試驗(yàn)。它要求能承受幅值為1000V，上升時(shí)間1nS，脈沖寬度為1μS的干擾脈沖。一般，平均故障間隔時(shí)間可達(dá)幾十萬～上千萬小時(shí)；制成系統(tǒng)亦可達(dá)4～5萬小時(shí)甚至更長時(shí)間。

　　2 .通用性強(qiáng)，控制程序可變，使用方便
　　PLC品種齊全的各種硬件裝置，可以組成能滿足各種要求的控制系統(tǒng)，用戶不必自己再設(shè)計(jì)和制作硬件裝置。用戶在硬件確定以后，在生產(chǎn)工藝流程改變或生產(chǎn)設(shè)備更新的情況下，不必改變PLC的硬設(shè)備，只需改編程序就可以滿足要求。因此，PLC除應(yīng)用于單機(jī)控制外，在工廠自動化中也被大量采用。

　　3.功能強(qiáng)，適應(yīng)面廣
　　現(xiàn)代PLC不僅有邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制等功能，還具有數(shù)字和模擬量的輸入輸出、功率驅(qū)動、通信、人機(jī)對話、自檢、記錄顯示等功能。既可控制一臺生產(chǎn)機(jī)械、一條生產(chǎn)線，又可控制一個生產(chǎn)過程。

　　4.編程簡單，容易掌握
　　目前，大多數(shù)PLC仍采用繼電控制形式的“梯形圖編程方式”。既繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀，又考慮到大多數(shù)工廠企業(yè)電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及編程水平，所以非常容易接受和掌握。梯形圖語言的編程元件的符號和表達(dá)方式與繼電器控制電路原理圖相當(dāng)接近。通過閱讀PLC的用戶手冊或短期培訓(xùn)，電氣技術(shù)人員和技術(shù)工很快就能學(xué)會用梯形圖編制控制程序。同時(shí)還提供了功能圖、語句表等編程語言?！?br />　   

        5.減少了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及施工的工作量
　　由于PLC采用了軟件來取代繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，控制柜的設(shè)計(jì)安裝接線工作量大為減少。同時(shí)，PLC的用戶程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，更減少了現(xiàn)場的調(diào)試工作量。并且，由于PLC的低故障率及很強(qiáng)的監(jiān)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(hù)方便
　　PLC是將微電子技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)緊湊，堅(jiān)固，體積小，重量輕，功耗低。并且由于PLC的強(qiáng)抗干擾能力，易于裝入設(shè)備內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。

第二、臺達(dá)PLC概述
        臺達(dá)PLC，是臺達(dá)Programmable Logic Controller的縮寫，又名臺達(dá)可編程、臺達(dá)可編程控制器、臺達(dá)可編程序控制等，是臺達(dá)為工業(yè)自動化領(lǐng)域?qū)ｉT設(shè)計(jì)的、實(shí)現(xiàn)數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。

臺達(dá)ES系列PLC具有如下特點(diǎn)：
        1、最大I/O點(diǎn)數(shù)：256點(diǎn)
        2、程序容量：4K Steps
        3、通訊端口：內(nèi)置RS-232與RS-485，兼容MODBUS ASCII / RTU通訊協(xié)議。
        4、內(nèi)置四點(diǎn)高速計(jì)數(shù)器：

第三、臺達(dá)PLC在扶梯中的使用
        臺達(dá)ES系列PLC的性能穩(wěn)定，本身含有的功能完全滿足在扶梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

1、高速計(jì)數(shù)器的應(yīng)用。
        臺達(dá)PLC  DVP-60ES有4個單獨(dú)的32位高速計(jì)數(shù)器，這為扶梯的高速計(jì)數(shù)控制做好了準(zhǔn)備。扶梯的高速計(jì)數(shù)主要有2個方面，一個是主機(jī)測速，另一個是扶手帶測速。主機(jī)測速有專門的測速器，扶手帶測速則可以通過2個高速計(jì)數(shù)器測量扶手帶的速度，用2個高速計(jì)數(shù)器撲捉扶梯梯路運(yùn)行的速度。這2對高速計(jì)數(shù)器形成