I0.0扶梯停止按钮Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3星形运行三角形运行扶梯上行扶梯下行扶梯正常运行I0.1扶梯上行按钮（正转）I0.2扶梯下行按钮（反转）I0.3扶梯正转点动按钮扶梯反转点动按钮I0.4I0.5I0.6I0.7I1.0Q0.4Q0.5Q0.6I1.1I1.2液位测量开关梳齿板开关扶梯带入口开关扶梯停止照明装置裙摆开关梯级塌陷开关扶梯带断带右扶梯带断带左润滑装置 I1.3Q0.73.4 I/O接线图
根据设计要求，该系统共有19个I/O接口，其中12个输入接口，7个输出接口。根据S7-200系列的技术指标选择型号为CPU224的PLC。CPU224的用户存储空间为4096字，用户数据为2560字，有14个输入端口和10个输出端口，可以满足本控制系统的控制要求。其中，输出部份分为220V输出和24V输出两部份。PLC的I/O口可提供24V输出，AQW0接的是八段数码管显示模块，Q0.5与Q0.6分别与继电器连接后控制电机停止和照明点灯。具体系统的I/O接线图如图3-3所示。
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图3-3 系统I/O接线图
3.5 元器件选型
确立了系统实现的主体目标后，因为不同型号的产品之间差别很大，需要对主要的硬件部分进行选型。 3.4.1 三相异步电机选型
本次设计的电机是用于地铁站中自动扶梯的驱动电机。工作环境相对比较安全，故可选用Y280S-2型三相异步电动机，该电机额定功率为75KW，额定电压为380V，额定电流为140A，绝缘、噪音99 dB(A)、转速 2970 r/min，Y280S-2型三相异步电动机是全封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机，是全国统一设计的基本系列，它同时是符合JB/T9616-1999和IEC34-1标准的有关规定，具有国际互换的特点，具有高效、节能、起动转矩大、噪声低、震动小、可靠性高、使用维护方便等特点，广泛适用于不含易燃、易爆或腐蚀性气体的一般场合和无特殊要求的机械设备上，如金属切削机床、泵、风机、运输机械、搅拌机、农业机械和食品机械等。满足了作为地铁站自动扶梯驱动电机的基本要求。
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3.4.2 PLC选型
根据以上的I/O分析，同时考虑经济因素和可扩展性，该自动扶梯电气控制系统可以选用德国西门子S7-200系列的CPU 224。该机集成14输入/10 输出共24个数字量I/O点。可连接7个扩展模块，最大扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点吗，16K字节程序和数据存储空间且I/O 端子排很容易被整体拆卸，是具有较强控制能力的控制器.同时采用3个EM223数字量混合模块和2个EM221数字量输入模块进行扩展，最终得到54个数字输入点和34个数字量输出点。
经如此选型后，使得该系统硬件既能保证满足本次设计的需求，也能够有一定的裕量能够进行相关功能的扩展。
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4 软件设计
4.1 主流程图
自动扶梯在S7—200 PLC中的控制程序主流程图如图4-1所示，扶梯一共有正常运行和检修两种状态，当扶梯处于正常运行状态时，通过钥匙开启，PLC检查是否有故障存在，若有故常存在，则系统故障灯亮起，进入故障模式；若正常，则PLC控制主接触器吸合，方向继电器吸合，通过功率电流放大驱动电机启动，同时PLC通过速度传感器时刻对电机进行速度检测，形成速度闭环控制，从而可以很好地控制扶梯的运行速度，即达到运输乘客的目的，又能给人良好的舒适感。本系统自动扶梯控制的PLC控制程序的指令表详见附录。主流程图如图4-1所示。
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开始选择工作方式手动操作是否故障？YNI0.1或I0.3按下？NI0.2或I0.4按下？Y正转NY反转I0.0按下？YNPID控制速度与液位停车N运行48h？Y停车润滑1分钟结束图4-1 主流程图
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基于PLC的地铁自动扶梯控制系统设计 - 图文
