台安SG2智能微型控制器在自动扶梯上的应用

自动扶梯和电梯一样都是公共场所运送乘客的典型设备，已在商场、机场、地铁、火车站等场所广泛应用。传统的扶梯通常由普通继电器控制，采用三相异步电动机拖动。现在由于扶梯自动化及安全性能的逐步提高，仍采用传统的继电器控制方式已不能满足更高性能的要求，另外由于继电器控制方式的固有缺点，如：控制烦琐、布线杂多、占用空间大、故障率高、不易检修等缺点，因此随着电子逻辑器件、大规模集成电路的出现；诸如像单片机、PLC在控制系统上的应用也越来越多。在自动扶梯中有些厂家也采用PLC 做为控制核心。但PLC 有其应用的局限性，比如说输入输出对电源电压的要求、价格高等因素，因此在自动扶梯的控制上采用PLC 并不是最理想的。
针对一些控制要求输入输出点数较少、控制要求不是很复杂的场合，我公司开发出一款具有很强的逻辑控制功能，可现场编程，有输入输出功能、体积很小、性价比很高的智能控制单元——SG2，正好能实现对像自动扶梯系统这类产品的核心控制。

控制系统构成

扶梯采用11KW三相异步电动机拖动，要求具有电动机降压启动电路、电动机正反转电路、安全急停电路、检修电路、照明电路。如果要完成上述功能还要考虑控制柜的控制性能、体积、价格，显然智能控制继电器SG2是最理想的控制单元。
(一)硬件部分
在此选择台安SG2-20HR-A，8路数字量输入、4路模拟量输入（可以当作数字量输入使用）、8路数字量输出，均为继电器输出方式。SG2是一种具有可编程的逻辑模块。在控制系统中起到逻辑控制功能。
统硬件组成：平行按扭、转换开关、急停按扭、交流接触器、热继电器、SG2-20HR-A、继电器、变压器、断路器等组成。　　
----SG2的接线：SG2的电源电压范围为110～240VAC。它可以直接输入交流220V 电压做为输入电源。输入端子分别为I1～I8、A1～A4。输出端子为Q1～Q8，在此自动扶梯控制系统中只用了输入I1-I5（与按扭接点连接），输出Q1～Q7（与接触器线圈连接）。

图1

-图1 中各元件表示：　　
------SB1：上行按扭　　
------SB2：下行按扭　　
------SB3：检修转换开关　　
------SA1：急停按扭　　
------SA2：急停继电器触点　　
------KM1：电动机星型启动接触器　　
------KM2：电动机角运行接触器　　
------KM3：电动机正转接触器　　
------KM4：电动机反转接触器　　
------KM5：运行接触器　　
------KM6：抱闸继电器　　
------T10：照明继电器　　
------（二）软件部分 　　
----在设计扶梯控制程序之前，首先要确定电路的输入量和输出量（见图1）。根据输入、输出端子的规划及扶梯系统的动作流程编写相应程序。　　
----台安SG2程序编写相当简单方便，用户可以用电脑或PDA编写程序然后通过编程电缆PL01下载到SG2，也可在现场使用SG2自带的的操作面板（带按键和液晶显示）输入。根据用户的使用习惯及操作方法SG2的编程语言有SFB（顺序功能块）和LAD（梯形图）两种供用户选择，即都是我们在数学上学的“或”“与”“非”等逻辑符号来表达实际的电路逻辑关系，对于具体的编写操作方法可参考SG2的使用手册。　　
------现将自动扶梯程序流程图表示如下：

图2

------备注：图2 中的粗线粗字表示当在I3 输入有效时的输出流程。

动作过程
----当按下SB1 按钮上行（I1 输入信号有效），输出主Q2、主Q4、扩展Q5、扩展Q6、扩展Q7、延时2.5 秒后输出主Q1。即当按下上行按钮SB1 时， 电动机星型启动接触器K1.1、上行接触器K2.2、正常运行接触器K10、制动继电器MD、照明继电器K25 吸合，延时2.5秒后电动机角运行接触器吸合(星启动接触器断开)。这一过程是电动机的星三角启动，打开扶梯照明，打开制动器，使之上行的过程。当按下SA 急停按钮时，以上输出除Q7（照明继电器）外其他全部停止输出。由于扶梯停止后还须照明，而不能立即停止，故扶梯停止后延时25 秒后自动停止扶梯照明。
----当按下SB2 按钮下行（I2 输入信号有效）时输出主Q3，连锁停止Q4，其它与上相同。（Q3 与Q4 和Q1 与Q2 的输出是互锁的）
-----当按下SA 检修按钮时（I3输入信号有效），扶梯进入检修状态，按下SB1 或SB2 按钮，扶梯只能运行在星启动模式下（Q3 或Q4 输出），不能进入正常电动机角运行模式（Q1 不能输出）。其他同上。
----当扶梯在任何运行状态，若I4 或I5中由一个信号输入有效时，SG2将停止一切输出，K25（Q7）延时25 秒后停止输出。

总结
　　台安SG2在自动扶梯控制上的应用是非常成功的！在应用的过程中总结出如下几点：
⑴ 体积相对小　
⑵ 性能价格比高　
⑶ 编程方便（适用于控制不是很复杂的场合）