PLC在自動門控制中的應用

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上PLC在自動門控制中的應用摘 要:隨著科學技術的不斷發(fā)展，自動門在人們的日常生活中得到了廣泛的應用，同時對其性能和安全性等方面的要求也越來越高。本文介紹了西門子S7-226系列PLC和三菱E700系列變頻器在自動門控制中的應用，分析了自動門的工作過程，設計了相應的梯形圖文件，實現(xiàn)了自動門由開啟、等待、關閉的全過程。關鍵詞:可編程控制器 光電開關 限位開關 自動門在大廈、賓館、酒店、銀行、商場、寫字樓，自動門已經是隨處可見。自動門不但能給我們帶來人員進出方便、節(jié)約空調能源、防風、防塵、降低噪音等好處，更令我們的大門增添了不少高貴典雅的氣息。早期的自動門系統(tǒng)采用繼電器邏輯

2、控制，故障率高，可靠性差，維修困難，已被逐漸淘汰，PLC控制自動門由于具有故障率低、可靠性高維修方便等優(yōu)點，因而得到廣泛的應用。一、系統(tǒng)結構1、自動門控制裝置的硬件組成自動門控制裝置由門內光電探測開關K1、門外光電探測開關K2、開門限位開關SQ1、關門到位限位開關SQ2、減速限位開關SQ3、三菱E700系列變頻器和西門子S7-226系列PLC等部件組成。2、功能器件的基本工作原理(1)自動門感應門機的基本工作原理首先，平移式自動感應門機組由以下部件組成：1）主控制器：它是自動感應門的指揮中心，通過內部編有指令程序的大規(guī)模集成塊，發(fā)出相應指令，指揮馬達或電鎖類系統(tǒng)工作；同時人們通過主控器調節(jié)門扇

3、開啟速度、開啟幅度等參數(shù)。2）感應探測器：負責采集外部信號，如同人們的眼睛，當有移動的物體進入它的工作范圍時，它就給主控制器一個脈沖信號。3）動力馬達：提供開門與關門的主動力，控制自動感應門門扇加速與減速運行。4）自動感應門扇行進軌道：就像火車的鐵軌，約束門扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向行進。5）門扇吊具走輪系統(tǒng)：用于吊掛活動門扇，同時在動力牽引下帶動門扇運行。6）同步皮帶：用于傳輸馬達所產動力，牽引自動感應門扇吊具走輪系統(tǒng)。7）下部導向系統(tǒng)：是自動感應門門扇下部的導向與定位裝置，防止門扇在運行時出現(xiàn)前后門體擺動。當自動感應門門扇要完成一次開門與關門，其工作流程如下：感應探測器探測到有人進入

4、時，將脈沖信號傳給主控器，主控器識別后通知馬達運行，同時監(jiān)控馬達轉數(shù)，以便通知馬達在一定時候加力和進入慢行運行。馬達得到一定運行電流后做正向運行，將動力傳給同步帶，再由同步帶將動力傳給吊具系應門，通知馬達作反向運動，關閉感應門機使自動感應門扇開啟；自動感應門扇開啟后由控制器做出判斷。(2)行程開關(限位開關)的工作原理在實際生產中，將行程開關安裝在預先安排的位置，當裝于生產機械運動部件上的模塊撞擊行程開關時，行程開關的觸點動作，實現(xiàn)電路的切換。因此，行程開關是一種根據(jù)運動部件的行程位置而切換電路的電器，它的作用原理與按鈕類似。行程開關廣泛用于各類機床和起重機械，用以控制其行程、進行終端限位保護

5、。在電梯的控制電路中，還利用行程開關來控制開關轎門的速度、自動開關門的限位，轎廂的上、下限位保護。(3)光電開關工作原理工作原理光電開關（光電傳感器）是光電接近開關的簡稱，它是利用被檢測物對光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測物體有無的。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測。光電開關將輸入電流在發(fā)射器上轉換為光信號射出，接收器再根據(jù)接收到的光線的強弱或有無對目標物體進行探測。二、控制要求進入開門過程，電機以40HZ的頻率正轉,門移到限位開關SQ3時,電第 1 頁 共 8 頁 行程開關又稱限位開關，用于控制機械設備的行程及限位保護。1、當有人由內到外或由外到內通過光電檢測開關

6、K1或K2是，機頻率減為20HZ,當門移到關門限位開關SQ1,電機停止運行。2、自動門在開門位置停留8秒后，自動進入關門過程，進入關門過程，電機以40HZ的頻率反轉，門移到限位開關SQ3時，電機頻率減為20HZ,當門移動到關門限位開關SQ2，電機停止運行。3、在關門過程中，當有人員由外到內或由內到外通過光電檢測開關K2或K1時，應立即停止關門，并自動進入開門程序。4、在門打開后的8秒等待時間內，若有人員由外至內或由內至外通過光電檢測開關K2或K1時，必須重新開始等待8秒后，再自動進入關門過程，以保證人員安全通過。5、當自動門的自動控制部分出現(xiàn)故障時,按下自動與手動切換開關SB5,通過手動開門開

7、關SB3和手動關門開關SB4能使自動門系統(tǒng)正常工作。6、自動門的開門和關門過程不能同時動作。三、I/O分配表根據(jù)控制要求給出I/O分配表，如表1所示。表1 I/O口分配表四、P LC與變頻器控制輸出輸入接線圖根據(jù)控制要求及I/O分配表，畫出PLC硬件接線圖，如圖1所示。第 2 頁 共 8 頁圖1 PLC硬件接線圖五、變頻器參數(shù)表根據(jù)控制要求列出變頻器參數(shù),如表2所示。表2 參數(shù)設定六、程序流程圖根據(jù)控制要求畫出程序流程圖，如圖2所示。第 3 頁 共 8 頁圖2 程序流程圖七、PLC控制梯形圖根據(jù)控制要求設計PLC梯形圖如圖3所示。第 4 頁 共 8 頁圖3 PLC梯形圖控制過程分析如下：第 5

8、 頁 共 8 頁1、首先按下啟動按鈕使i0.6閉合，使中間繼電器M0.0線圈得電,M0.0常開觸點閉合,若外檢測開關或內檢測開關有信號時i0.0或i0.1閉合,Q0.0線圈通電，有原理分析可知光電檢測開關的觸發(fā)方式是脈沖觸發(fā)所以需要自鎖。當Q0.0線圈通電時Q0.0的常開觸點閉合，Q0.2線圈得電，此時電動機以40Hz正轉帶動自動門扇移動，執(zhí)行開門過程。2、當門移動碰到限位開關i0.4閉合,中間繼電器M0.1線圈得電,常開觸點閉合,常閉觸點打開,則Q0.2線圈失電,Q0.3線圈得電,電動機的正轉頻率減為20Hz。3、當門扇完全打開時，使開門限位開關i0.2打開，Q0.0線圈斷電，電動機停止轉動

9、。4、當門扇停止移動時，由于開門限位開關的常閉變成常開故使常開閉合。進行8秒的延時，若此時外檢測開關或內檢測開關i0.1或i0.0有信號，則使T0重新延時。5、當8秒的延時完畢后T0線圈通電，關門限位開關關閉，所以使Q0.1通電并自鎖，Q0.1的常開觸點閉合,電動機以40Hz反轉執(zhí)行關門過程。6、當門移動碰到限位開關i0.4閉合,中間繼電器M0.1線圈得電,常開觸點閉合,常閉觸點打開,則Q0.2線圈失電,Q0.3線圈得電,電動機的反轉頻率減為20Hz。當門扇完全閉合時，使開門限位開關i0.3打開，Q0.1線圈斷電，電動機停止轉動。7、在關門過程中，若外檢測開關或內檢測開關i0.1,i0.0有信

10、號又使Q0.0通電，由于在關門過程中Q0.0常閉，此時打開并中斷關門過程，轉向開門過程。、自動門若出現(xiàn)故障時，使用自動控制系統(tǒng)有所不適，按下自動與手動切換開關使i1.1閉合，中間繼電器M0.4線圈得電自鎖，則M0.4常開觸點閉合,此時按下手動開門開關使i0.7得電閉合，Q0.0得電，電機正轉，執(zhí)行開門過程，按下手動關門開關使i1.0閉合，Q0.0線圈失電，Q0.1得電，電動機反轉，執(zhí)行關門過程。八、結束語今天的可編程控制器正在成為工業(yè)控制領域的主流控制設備，在第 6 頁 共 8 頁世界各地發(fā)揮著越來越大的作用。計算機技術的新成果會更多地應用于可編程控制器的設計和制造上，伴隨著計算機網絡的發(fā)展，可編程控制器作為自動化控制網絡和國際通用的重要組成部分，會在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領域發(fā)揮越來越大的作用。自動門工程在整個建筑投資中的比例雖然很小，但在建筑的日常使用和管理中卻占有很重要的地位，是建筑智能化水平的重要指標。這篇論文中給出了控制流程圖和控制梯形圖，根據(jù)程序流程圖很容易編寫梯形圖。為了解決門夾人的安全問題，在門中安裝了光電傳感器，在程序設計中也考慮了安全問題。由于PLC的高度可靠性和復雜的邏輯表達能力，該系統(tǒng)在現(xiàn)場工作穩(wěn)定而且可靠，深受用戶的好評。為了使系統(tǒng)更加可靠，安裝時要考慮到下雨