自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門PLC控制

畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門PLC控制作者：學(xué)號：系：自動(dòng)控制系專業(yè)：電氣自動(dòng)化技術(shù)班級：指導(dǎo)者：(姓名)(專業(yè)技術(shù)職務(wù))評閱者：(姓名)(專業(yè)技術(shù)職務(wù))5月自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門PLC控制摘要在當(dāng)代化工業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)生活中，隨著電子技術(shù)的發(fā)展、計(jì)算機(jī)技術(shù)和當(dāng)代控制理論的發(fā)展，多種便民的自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，PLC控制是最為常見的一種，并且日新月異，同時(shí)也標(biāo)志了自動(dòng)控制領(lǐng)域成為了數(shù)字化時(shí)代的一員。PLC系統(tǒng)含有實(shí)時(shí)性、可靠性高、系統(tǒng)配備簡樸靈活、豐富的I/O卡件、控制系統(tǒng)采用模塊式構(gòu)造、價(jià)格優(yōu)勢、安裝簡樸，維修方便、體積小，能耗低等優(yōu)點(diǎn)，使人們相信這是科技進(jìn)步的成果。它更讓人類懂得，數(shù)字時(shí)代的發(fā)展將變化人類的生活，將加緊科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。本課題研究的是自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門PLC控制，自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門系統(tǒng)涉及PLC、傳感器、變頻器構(gòu)成。自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門重要由PLC負(fù)責(zé)完畢控制任務(wù),變頻器完畢對三相異步電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。由于是由電機(jī)提供動(dòng)力系統(tǒng),因此安全問題被放到重要位置。采用微波傳感器掃描正常位置與否有人通過，及安全傳感器感應(yīng)危險(xiǎn)處，以執(zhí)行對的的命令和安全方法。核心詞自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門、PLC、傳感器、變頻器目次1緒論 11.1課題研究的背景 11.2國外發(fā)呈現(xiàn)狀 11.2.1國外旋轉(zhuǎn)門發(fā)呈現(xiàn)狀 11.2.2國旋轉(zhuǎn)門發(fā)呈現(xiàn)狀 21.3本課題研究的目的和意義 22自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 42.1自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)方案 42.2自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門用PLC控制與繼電器功效比較分析 52.3自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的系統(tǒng)構(gòu)成 52.4自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的控制規(guī)定的特點(diǎn) 62.5自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門系統(tǒng)的原理圖 63自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 73.1PLC選型 73.1.1PLC概述 73.1.2PLC構(gòu)成元素及功效 83.1.3三菱FX系列可編程控制器 93.1.4PLC選型 103.1.5PLC的I/O分派表 113.1.6PLC外部接線圖 123.2變頻器選型 133.2.1變頻調(diào)速的基本原理 133.2.2變頻器容量選擇計(jì)算 133.3傳感器選型 163.3.1傳感器 163.3.2傳感器的選用原則 163.3.3微波傳感器選型 173.3.4防夾傳感器 173.3.5防撞傳感器 183.3.6靠近開關(guān)傳感器 183.4元器件明細(xì)表 194自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 204.1自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門程序設(shè)計(jì)——梯形圖 204.1.1梯形圖的概述 204.1.2梯形圖程序設(shè)計(jì)語言 204.2自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門程序梯形圖設(shè)計(jì) 224.2.1自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門控制程序流程圖 224.2.2自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門PLC控制程序 235系統(tǒng)程序調(diào)試 265.1觸摸屏介紹 265.2GT-Designer2觸摸屏軟件調(diào)試 27結(jié)論 32致謝 33參考文獻(xiàn) 34附錄A變頻器參數(shù) 36附錄B傳感器與靠近開關(guān)的參數(shù) 371緒論1.1課題研究的背景近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，人們對建筑物出入口的規(guī)定也越來越高，從最初的鋁合金門，發(fā)展到后來的感應(yīng)平移門，近兩年來自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門也越來越多的應(yīng)用到了建筑領(lǐng)域。高樓矗立的大都市里的大廈、賓館、酒店、銀行、商場、寫字樓，自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門也隨處可見，對自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)的控制規(guī)定也就越來邀高。自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的最大優(yōu)點(diǎn)在于它“永遠(yuǎn)開門，又永遠(yuǎn)關(guān)門”，使其動(dòng)態(tài)密封效果較好，即在保安功效方面含有獨(dú)特的發(fā)展。并且行人能夠通過自動(dòng)或手動(dòng)進(jìn)門，更加的方便；但由于自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的轉(zhuǎn)速是固定，因此通過的人流量有限，這是自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的不占優(yōu)勢之處。自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門性能優(yōu)劣重要取決于它的控制裝置，早期的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，造成安裝繁瑣、體積大、不穩(wěn)定、不易維修等缺點(diǎn)已逐步被裁減?，F(xiàn)在自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門及其自動(dòng)化行業(yè)最穩(wěn)定的控制裝置是PLC，它是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。現(xiàn)在他在機(jī)械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕化工等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長足的發(fā)展。因此運(yùn)用PLC控制自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門含有較高的可靠性、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。由此看來，進(jìn)行自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，能夠推動(dòng)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門行業(yè)的發(fā)展，擴(kuò)大PLC在自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門行業(yè)乃至整個(gè)自動(dòng)化行業(yè)的應(yīng)用，含有一定的經(jīng)濟(jì)和理論研究價(jià)值。本課題重要介紹自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門PLC控制的設(shè)計(jì)，全部產(chǎn)品的設(shè)計(jì)都要講究其在各個(gè)場合下運(yùn)作與否簡化及穩(wěn)定。此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)既滿足了自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的基本規(guī)定，還能夠確保自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的穩(wěn)定性。研究本課題意味著減少經(jīng)濟(jì)損耗，提高效益。因此是一種比較實(shí)用且經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品。1.2國外發(fā)呈現(xiàn)狀1.2.1國外旋轉(zhuǎn)門發(fā)呈現(xiàn)狀自19寶盾公司在荷蘭生產(chǎn)出第一座旋轉(zhuǎn)門，旋轉(zhuǎn)門至今已有一百年的歷史，發(fā)展到今天，旋轉(zhuǎn)門已含有可靠的安全系統(tǒng)和先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)，其智能化高風(fēng)格的設(shè)計(jì)為當(dāng)代化樓宇建筑確實(shí)入口提供了完美的選擇。國外知名廠家有荷蘭的B00NEDAM；瑞典的BESAM；德國的多瑪、蓋澤；日本的納博克、寺岡等。由于國外自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門發(fā)展較早，其技術(shù)也較為成熟。自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)含有節(jié)能、低噪聲、傳動(dòng)平穩(wěn)、壽命長、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)；控制系統(tǒng)采用數(shù)字化設(shè)計(jì)的系統(tǒng)作為控制中樞，有功效更強(qiáng)大，操作更簡便等優(yōu)點(diǎn)；檢測安全系統(tǒng)采用先進(jìn)的紅外與微波感應(yīng)技術(shù)，用于感知物體的移動(dòng)，操縱門體的動(dòng)行，使用多種安全檢測傳感器，實(shí)現(xiàn)防擠、防夾和防撞功效。與此同時(shí)某些廠家生產(chǎn)的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門還含有遠(yuǎn)程控制和液晶顯示。運(yùn)用現(xiàn)在先進(jìn)的通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使自動(dòng)門的維護(hù)不再受時(shí)間、地區(qū)和專業(yè)維護(hù)技術(shù)的限制，制造商可通過Internet與設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)交流，校正偏差，讓自動(dòng)門達(dá)成最佳運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)，可精確傳回故障信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)，縮短維護(hù)、保養(yǎng)時(shí)間；采用液晶顯示屏，進(jìn)行可視化設(shè)計(jì)，全方面顯示門體轉(zhuǎn)速、狀態(tài)和故障等信息。1.2.2國旋轉(zhuǎn)門發(fā)呈現(xiàn)狀我國旋轉(zhuǎn)門技術(shù)的發(fā)展：我國的全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門技術(shù)來源于荷蘭、瑞典、日本等國。90年代后期旋轉(zhuǎn)門開始在我國建筑領(lǐng)域中得到快速推廣和廣泛的使用。旋轉(zhuǎn)門的廠家：國專業(yè)廠家：有凱必盛、寶盾、青木、智輝、巨方圓、信步等。外省市有康育、盛維、金海、帝盟等。旋轉(zhuǎn)門在我國的市場前景：隨著我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定地增加，加入WTO和申奧成功，從本世紀(jì)開始，我國進(jìn)入了全方面建設(shè)小康社會(huì)的新階段，發(fā)明美妙生活環(huán)境是裝飾業(yè)發(fā)展的巨大推動(dòng)力。當(dāng)代都市建筑物裝飾裝修中，將高科技應(yīng)用到建筑物的外觀形象上，使都市建筑的入口體現(xiàn)出智能化。對門的選擇由單一的功用型向個(gè)性化、品位化發(fā)展，旋轉(zhuǎn)門以其全新的概念，寬敞開放的門面和高風(fēng)格的設(shè)計(jì)，自然成為當(dāng)代的建筑裝飾的主流，無可質(zhì)疑的必選設(shè)施。堪稱建筑物的點(diǎn)睛之筆。但是國家對自動(dòng)門產(chǎn)品質(zhì)量、安全性、節(jié)能性、噪音、施工質(zhì)量、售后服務(wù)還沒有統(tǒng)一的原則，全部國建筑業(yè)院校都沒有有關(guān)的專業(yè)或課程，也沒有權(quán)威的咨詢機(jī)構(gòu)，自動(dòng)門市場的管理尚處在無序狀態(tài)。隨著國建筑業(yè)的發(fā)展，這一狀況一定會(huì)有所變化。1.3本課題研究的目的和意義PLC是一種專門為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可編程的存儲(chǔ)器用來在其部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、次序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式和開關(guān)量的邏輯控制的輸入輸出，來控制多種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC系統(tǒng)含有實(shí)時(shí)性、可靠性高、系統(tǒng)配備簡樸靈活、豐富的I/O卡件、控制系統(tǒng)采用模塊式構(gòu)造、價(jià)格優(yōu)勢、安裝簡樸，維修方便、體積小，能耗低等優(yōu)點(diǎn)。自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的普及和應(yīng)用，變化了人們的防護(hù)意識，提高了人們的安全觀念。同時(shí)對于自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的控制系統(tǒng)也有了更高的規(guī)定。自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的控制更加突出了安全理念，強(qiáng)調(diào)了有效性：有效地防、通行、疏散，同時(shí)還融合了建筑藝術(shù)的理念，強(qiáng)調(diào)門與建筑以及周邊環(huán)境整體得協(xié)調(diào)、和諧。本課題研究的是自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門PLC控制，運(yùn)用PLC控制，使得自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門在各個(gè)場合下運(yùn)作更簡化、更穩(wěn)定，更快的推廣了自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的使用，并減少經(jīng)濟(jì)損耗，也擴(kuò)大了PLC控制在自動(dòng)化行業(yè)中的應(yīng)用。

2自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)方案框架總成：分為固定部分和旋轉(zhuǎn)部分，均由鋁型材框架和玻璃等構(gòu)成。立柱、曲壁、門扉普通采用高強(qiáng)度鋁合金型材，構(gòu)造簡潔，精密牢固。采用中心門軸構(gòu)造安裝和驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)門體設(shè)計(jì)，每扉門三面安裝密封毛條與地面天花及曲壁緊密接觸，使門扉在任何位置均處在密閉狀態(tài)；門扉玻璃采用（3+3）夾膠玻璃或6mm厚鋼化玻璃，曲壁玻璃普通采用（4+4）夾膠玻璃，安全可靠。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：由一種三相交流電機(jī)提供動(dòng)力，用減速器帶動(dòng)中心門軸驅(qū)動(dòng)?？刂葡到y(tǒng)：由可編程控制器PLC、變頻器、功效開關(guān)構(gòu)成。檢測系統(tǒng)：由微波傳感器實(shí)現(xiàn)有無人自動(dòng)檢測，自動(dòng)對電機(jī)啟停進(jìn)行操作。安全系統(tǒng)：重要有接觸和非接觸安全感應(yīng)器。旋轉(zhuǎn)門入口立柱均裝有安全膠條，避免行人夾傷，自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門入口右側(cè)立柱膠條裝有藏式防夾感應(yīng)器，如受擠壓門扉即立刻停止運(yùn)轉(zhuǎn)。膠條恢復(fù)正常，門扉則自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；每扇門扉底邊膠條裝有藏式防碰感應(yīng)器，碰到物體或行人門扉立刻停止運(yùn)轉(zhuǎn)。膠條恢復(fù)正常，門扉則自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。PLPLC驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制系統(tǒng)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門檢測系統(tǒng)圖2-1系統(tǒng)框圖當(dāng)感應(yīng)器件檢測到人體或物體信號時(shí)將信號傳給PLC，PLC根據(jù)已經(jīng)采集的信號發(fā)出控制信號，是驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)行，通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的運(yùn)行。

2.2自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門用PLC控制與繼電器功效比較分析早期的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)采用繼電器控制，有著安裝繁瑣、不穩(wěn)定、不易維修等缺點(diǎn)，逐步被基于PLC控制的自動(dòng)化系統(tǒng)取代。用PLC作為控制器，能大大提高自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。推動(dòng)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的發(fā)展，擴(kuò)大PLC在整個(gè)自動(dòng)化行業(yè)中的應(yīng)用。具體比較，以下表：比較項(xiàng)目繼電器控制PLC控制功效的實(shí)現(xiàn)由許多繼電器，采用接線的方式來完畢控制功效多種控制功效是通過編制的程序來實(shí)現(xiàn)的對生產(chǎn)工藝過程變更的適應(yīng)性適應(yīng)性差，需要重新設(shè)計(jì)適應(yīng)性強(qiáng)，只需要對程序進(jìn)行修改可靠性差，觸點(diǎn)多，故障多高，因元器件采用了篩選等可靠性方法柔韌性與靈活性差含有種類齊全的擴(kuò)展單元，擴(kuò)展靈活擴(kuò)展的實(shí)時(shí)性機(jī)械動(dòng)作時(shí)間常數(shù)大，實(shí)時(shí)性差微解決器控制，實(shí)時(shí)性非常好占用空間與安裝控制柜體積大、笨重，安裝施工工作量大體積小，重量輕，安裝工作量少使用壽命易損，壽命短壽命長復(fù)雜控制能力極差很強(qiáng)維護(hù)復(fù)雜，工作量大工作量小表2-1PLC控制與繼電器控制的比較2.3自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的系統(tǒng)構(gòu)成根據(jù)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門設(shè)定的方案，系統(tǒng)涉及四大系統(tǒng)：驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和安全系統(tǒng)。PLC自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)PLC自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)檢測系統(tǒng)控制系統(tǒng)安全系統(tǒng)電機(jī)安全感應(yīng)式靠近開關(guān)傳感器開關(guān)變頻器PLC圖2-2系統(tǒng)構(gòu)造圖

2.4自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的控制規(guī)定的特點(diǎn)①變速功效：旋轉(zhuǎn)門設(shè)有低速、常速和高速三種旋轉(zhuǎn)速度，兩個(gè)按鈕進(jìn)行切換，以適應(yīng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和殘疾人群通過的不同規(guī)定。②自動(dòng)轉(zhuǎn)停功效：來人時(shí)，以高轉(zhuǎn)速動(dòng)轉(zhuǎn)，2min無人進(jìn)出時(shí)，則自動(dòng)停轉(zhuǎn)。③防夾功效：當(dāng)門扇運(yùn)轉(zhuǎn)靠近曲壁立柱時(shí)，如果行人試圖從兩者之間(防夾區(qū))進(jìn)入旋轉(zhuǎn)門，則門立刻自動(dòng)停轉(zhuǎn)以防夾傷人。行人離開防夾區(qū)，門自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。④防撞功效：行人緊靠右側(cè)立柱或碰到物體碰撞右側(cè)立柱,則旋轉(zhuǎn)門立刻停轉(zhuǎn)，以避免撞傷行人或撞壞物體，行人或物體離開右側(cè)立柱,自動(dòng)門恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。⑤鎖門功效：采用電磁鎖方式鎖門，只要轉(zhuǎn)動(dòng)鑰匙既可完畢自動(dòng)鎖門工作⑥STOP鈕：與急停功效相稱。⑦電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)功效：當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，門停轉(zhuǎn)。過載消除后門自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。2.5自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門系統(tǒng)的原理圖圖2-3接線圖

3自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)3.1PLC選型對于PLC的選擇，我們必須考慮多方面的因素。例如輸入、輸出的最多點(diǎn)數(shù)；掃描速度；存容量；指令條數(shù)；功效模塊等。同時(shí)還要考慮其經(jīng)濟(jì)實(shí)用性以及工作環(huán)境對其的影響。3.1.1PLC概述可編程控制器，英文ProgrammableController,簡稱PLC，本課題中用PLC作為它的簡稱。PLC是用于工業(yè)現(xiàn)場的電控制器。它源于繼電器控制技術(shù)，但基于電子計(jì)算機(jī)。它以微解決器為核心，集自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)為一體，它通過運(yùn)行儲(chǔ)存在其存中的程序，把經(jīng)輸入電路的物理過程得到的輸入信息，變換為所規(guī)定的輸出信息，進(jìn)而再通過輸出電路的物理過程去實(shí)現(xiàn)對負(fù)載的控制。PLC基于電子計(jì)算機(jī)，但并不等同于計(jì)算機(jī)。普通計(jì)算機(jī)進(jìn)行入出信息交換時(shí)，大多只考慮信息本身，信息入出的物理過程普通不考慮的。而PLC則要考慮信息入出的可靠性、實(shí)時(shí)性、以及信息的實(shí)際使用。特別要考慮如何適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境，如便于安裝便于門外感應(yīng)采集信號，便于維修和抗干擾等問題，入出信息變換及可靠地物理實(shí)現(xiàn)，能夠說是PLC實(shí)現(xiàn)控制的兩個(gè)基本點(diǎn)。PLC能夠通過他的外設(shè)或通信接口與外界交換信息。其功效要比繼電器控制裝置多得多、強(qiáng)得多。PLC有豐富的指令系統(tǒng)，有多種各樣的I/O接口、通信接口，有大容量的存，有可靠的本身監(jiān)控系統(tǒng)，因而含有下列基本功效：①邏輯解決功效；②數(shù)據(jù)運(yùn)算功效；③精擬定時(shí)功效；④高速計(jì)數(shù)功效；⑤中斷解決(能夠?qū)崿F(xiàn)多種外中斷)功效；⑥程序與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功效；⑦聯(lián)網(wǎng)通信功效；⑧自檢測、自診療功效。能夠說，凡普通小型計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)的功效，PLC幾乎都能夠做到。像PLC這樣，集豐富功效于一身，是別的電控制器所沒有的，更是傳統(tǒng)的繼電器控制電路所無法比擬的。豐富的功效為PLC的廣泛應(yīng)用提供了可能，同時(shí)，也為自動(dòng)門行業(yè)的遠(yuǎn)程化、信息化、智能化發(fā)明了條件。當(dāng)代化工業(yè)生產(chǎn)過程是復(fù)雜多樣的，它們對控制的規(guī)定也各不相似。PLC專為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)，一經(jīng)出現(xiàn)就受到了廣大工程人員的歡迎。其重要特點(diǎn)有:①抗干擾能力強(qiáng)，可靠性能高；②控制系統(tǒng)構(gòu)造簡樸，通用性強(qiáng)；③編程方便，易于使用；④功效強(qiáng)大，成本低；⑤設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試的周期短；⑥維護(hù)方便。3.1.2PLC構(gòu)成元素及功效①中央解決器CPUCPU是可編程控制器的核心，CPU的重要作用是解釋并執(zhí)行顧客及系統(tǒng)程序，通過運(yùn)行顧客及系統(tǒng)程序完畢全部控制、解決、通信以及所賦予的其它功效，控制整個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致工作。慣用的CPU重要有通用微解決器、單片機(jī)和位片式微解決器。②存儲(chǔ)器模塊Memory儲(chǔ)存器重要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的構(gòu)成單位。隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM用于存儲(chǔ)PLC部的輸入、輸出信息，并存儲(chǔ)部繼電器（軟繼電器）、移位寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及累加器等的工作狀態(tài)，還能夠存儲(chǔ)顧客正在調(diào)試和修改的程序以及多種暫存的數(shù)據(jù)、中間變量等。只讀存儲(chǔ)器ROM用于存儲(chǔ)系統(tǒng)程序?？勺贤饩€擦除電編程的只讀存儲(chǔ)EPROM，它重要用來寄存PLC的操作系統(tǒng)和監(jiān)控程序，如果顧客程序已完全調(diào)試好，也可將程序固化在EPROM中。③輸入/輸出模塊輸入/輸出模塊是可編程控制器與工業(yè)控制現(xiàn)場各類信號連接的部分。對輸入/輸出模塊有兩個(gè)重要的規(guī)定，一是要有良好的抗干擾能力，而是能滿足工業(yè)各類信號的匹配規(guī)定。輸入/輸出信號有兩類：一類是開關(guān)量，另一類是模擬量。④編程器編程器是PLC必不可少重要外部設(shè)備。編程器將顧客所但愿的功效通過編程語言送到PLC的顧客程序存儲(chǔ)器中。編程器不僅能對程序進(jìn)行寫入、讀出、修改，還能對PLC的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)也是顧客與PLC之間進(jìn)行人機(jī)對話的界面。隨著PLC的功效不停增強(qiáng)，編程語言多樣化，編程已經(jīng)能夠在計(jì)算機(jī)上完畢。⑤電源可編程控制器使用220V交流電源或24V直流電源，部配有一種專用開關(guān)式穩(wěn)壓電源，將DC/AC供電電源轉(zhuǎn)化為PLC部電路需要的工作電源（5V直流）。3.1.3三菱FX系列可編程控制器FX系列可編程控制器是當(dāng)今國外最新，最具特色、最具代表性的微型PLC。日本三菱電機(jī)公司研發(fā)的。在FX中，除基本的指令表編程方式外，還能夠采用梯形土編程及對應(yīng)機(jī)械動(dòng)作流程進(jìn)行次序設(shè)計(jì)的SFC次序功效圖編程，并且這些程序可互相轉(zhuǎn)換。在FX系列PLC中設(shè)立了高數(shù)計(jì)數(shù)器，對來自特定的輸入繼電器的高頻脈沖進(jìn)行中斷解決，擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用領(lǐng)域。其FX2NPLC還能夠采用作為擴(kuò)展設(shè)備的硬件計(jì)數(shù)器，可獲取最高50kHz的高速脈沖。圖3-1PLC三菱FX系列圖FX系列PLC在特殊控制方面不僅含有模擬量輸入輸出控制，并且含有定位控制幾PID系統(tǒng)控制。在通信方面，能夠方便地與PC計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換與管理。3.1.3.1三菱FX系列的構(gòu)造功效可編程控制器是一種工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)，它的的構(gòu)造原理與微型計(jì)算機(jī)相似。硬件構(gòu)成有微解決器、存儲(chǔ)器和多種輸入、輸出接口。系統(tǒng)程序和接口器件又與微機(jī)不同，這使它的操作使用辦法、編程語言、工作方式等與微型機(jī)有所不同。PLC是用微解決器實(shí)現(xiàn)繼電器、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器以及A/D、D/A模擬轉(zhuǎn)換器件的組合體的功效，采用軟件編程進(jìn)行它們之間的聯(lián)系。本設(shè)計(jì)采用FX系列PLC作為控制核心，因此現(xiàn)在就以它來講述PLC的應(yīng)用知識、操作技能。FX系列PLC硬件構(gòu)成與其它類型PLC基本相似，主體由三部分構(gòu)成，其PLC的基本構(gòu)造如圖3-2所示，系統(tǒng)電源有些在CPU模塊，也有單獨(dú)作為一種單元的，編程器普通看作PLC的外設(shè)。PLC部采用總線構(gòu)造，進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。外部開關(guān)信號、模擬信號以及多種傳感器檢測信號作為PLC的輸入變量，它們經(jīng)PLC的輸入端子進(jìn)入PLC的輸入存儲(chǔ)器，收集和暫存被控對象實(shí)際運(yùn)行的狀態(tài)信號和數(shù)據(jù)；經(jīng)PLC部運(yùn)算與解決后，按被控對象實(shí)際動(dòng)作規(guī)定產(chǎn)生輸出成果；輸出成果送到輸出端子作為輸出變量，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。PLC的各個(gè)部分協(xié)調(diào)一致地實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的控制。圖3-2PLC的構(gòu)成框圖3.1.3.2FX2N所含有優(yōu)越性能①基本性能：可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)配套齊全，功效完善，合用性強(qiáng)②集成業(yè)界領(lǐng)先的功效晶體管輸出型的基本單元置了3軸獨(dú)立的定位功效，并且增加了新的定位指令：帶DOG搜索的原點(diǎn)回歸（DSZR），中斷單速定位（DVIT）和表格設(shè)定定位（TBL），從而使得定位控制功效更加強(qiáng)大，使用更為方便。FX2NPLC還能夠采用作為擴(kuò)展設(shè)備的硬件計(jì)數(shù)器，可獲取最高50kHz的高速脈沖。③強(qiáng)大的擴(kuò)展性增強(qiáng)了通信的功效，其置的編程口能夠達(dá)成115.2kbps的高速通信，并且最多能夠同時(shí)使用3個(gè)通信口（涉及編程口在）3.1.4PLC選型通過對旋轉(zhuǎn)門控制規(guī)定的分析，PLC控制輸入點(diǎn)有15個(gè)，輸出點(diǎn)10有個(gè)，輸入點(diǎn)要有15%-20%的預(yù)留，則應(yīng)當(dāng)考慮選擇FX2N－48MR。

3.1.5PLC的I/O分派表輸入點(diǎn)外部設(shè)備符號輸出點(diǎn)外部設(shè)備X0殘疾人手動(dòng)按鈕SB3/SB4Y0啟動(dòng)X1StopSB1/SB2Y1報(bào)警燈X2直流制動(dòng)靠近開關(guān)Y2高速X3防夾靠近開關(guān)1Y3關(guān)門速度X4微波傳感器1Y4低速X5防撞傳感器1Y5上鎖X6防夾傳感器1Y10變頻器RUNX7鎖門靠近開關(guān)Y11變頻器多段頻率端子X1X10防夾靠近開關(guān)2Y12變頻器多段頻率端子X2X11微波傳感器2Y13變頻器RSTX12防撞傳感器2X13防撞傳感器3X14防夾傳感器2X15熱繼電器FR1X20開始按鈕表3-1PLCI/O表

3.1.6PLC外部接線圖圖3-3PLC外部接線圖

3.2變頻器選型3.2.1變頻調(diào)速的基本原理變頻器是運(yùn)用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用把電壓、頻率固定不變的交流電變成電壓、頻率都可調(diào)的交流電源。變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系：。變頻器重要由整流（交流變直流）、濾波、再次整流（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測單元微解決單元等構(gòu)成的。3.2.2變頻器容量選擇計(jì)算變頻器容量的選用有諸多因數(shù)決定，列如電動(dòng)機(jī)的容量，電動(dòng)機(jī)的額定電流，電動(dòng)機(jī)加速時(shí)間等，其中最重要的電動(dòng)機(jī)的額定電流。減少變頻器的輸出頻率，就能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)減速。電動(dòng)機(jī)參數(shù)，以下表：電動(dòng)機(jī)型號額定功率（W）額定電流（A）額定電壓（V）效率（%）功率因素電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Y881-45501.51380730.762.20.00180.6表3-2電動(dòng)機(jī)參數(shù)①驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)對于持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的變頻器必須同時(shí)滿足下列3項(xiàng)計(jì)算公式：滿足負(fù)載輸出/kVA：式(3.1)滿足電動(dòng)機(jī)容量/kVA：式(3.2)滿足電動(dòng)機(jī)電流/A：式（3.3)k是電流波形賠償系數(shù)，由于變頻器的輸出波形并不是完全的正弦波，而含有高次諧波的成分，其電流應(yīng)有所增加。對PWM控制方式的變頻器，k約為1.05~1.1。②指定變頻器的啟動(dòng)加速時(shí)間變頻器產(chǎn)品型號所列的變頻容量，普通以原則條件為準(zhǔn)，在變頻器過載能力以進(jìn)行加減速，在進(jìn)行急劇加速和減速時(shí)，普通運(yùn)用失速避免功效，以避免變頻器跳閘，但同時(shí)也加長了加減速時(shí)間。如果生產(chǎn)設(shè)備對加速時(shí)間有特殊規(guī)定時(shí)，必須事先核算編破器的容量與否能夠滿足所規(guī)定的加速時(shí)間，如不能滿足,則要選用加大一檔的變頻器容量。在指定加速時(shí)間的狀況下，變頻器所必需的容量計(jì)算以下：式(3.4)③指定變頻器的減速時(shí)間為了避免出現(xiàn)上述現(xiàn)象，使上述能量能在直流中間回路的其它部分消耗，而不造成電壓升高。在電壓星變頻器中，普通都在直流中間回路的電容器兩端并聯(lián)上制動(dòng)三極管和制動(dòng)電阻。當(dāng)直流中間回路的電壓升高到一定的電壓值，制動(dòng)三極管就回導(dǎo)通，使直流電壓通過制動(dòng)電阻放電，既電動(dòng)機(jī)回饋給變頻器的直流中間回路的能量，以熱能的形式在制動(dòng)電阻上消耗掉。制動(dòng)電阻的選擇辦法：計(jì)算制動(dòng)力矩式(3.5)計(jì)算制動(dòng)電阻的阻值在進(jìn)行再生制動(dòng)時(shí)，即使不加放電的制動(dòng)電阻，電動(dòng)機(jī)部也將有20%的銅損被轉(zhuǎn)換為制動(dòng)力矩?？紤]這個(gè)因數(shù)，能夠按下式初步計(jì)算制動(dòng)電阻的預(yù)選值。式(3.6)式中：制動(dòng)電阻直流電路電壓/V對200V級變頻器,=380V對400V級變頻器,=760V制動(dòng)轉(zhuǎn)矩/()電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩/()減速開始速度/()上式中，如果，則沒必要加制動(dòng)電阻。放電電路由制動(dòng)三極管和制動(dòng)電阻串聯(lián)而成，因此，制動(dòng)三極管本身允許通過電流就是放電電路的最大允許值。因此制動(dòng)電阻的最小值。由上可見，制動(dòng)電阻的阻值應(yīng)由來決定。有的變頻器生產(chǎn)廠家在產(chǎn)品目錄中。給出制動(dòng)電阻最小值的參考值，可供顧客在選擇制動(dòng)電阻時(shí)參考。計(jì)算制動(dòng)電阻平均消耗的功率/kW如前所述，電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)距的20%制動(dòng)轉(zhuǎn)距由電動(dòng)機(jī)部損失產(chǎn)生，因此能夠按下式求得電動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)電阻上消耗的平均功率：式(3.7)=(5.76-0.22.2)1440=0.802由于三翼自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，故變頻器選用通用型的。又由于三翼旋轉(zhuǎn)門的轉(zhuǎn)速不允許超出額定值，電機(jī)不會(huì)過載。因而能夠選用通用的變頻器，只要所選用的變頻器滿足普通環(huán)境下使用即可。根據(jù)以上的計(jì)算的數(shù)據(jù)，選用佳靈JP6C-T9-0.75。3.3傳感器選型3.3.1傳感器傳感器，對其定義為能感受規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，普通由敏感元件和轉(zhuǎn)換成。元件組傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其它所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、解決、存儲(chǔ)、顯示、統(tǒng)計(jì)和控制等規(guī)定。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。傳感器的特點(diǎn)涉及：微型化、數(shù)字化、智能化、多功效化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化，它不僅增進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和更新?lián)Q代，并且還可能建立新型工業(yè)，從而成為21世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增加點(diǎn)。3.3.2傳感器的選用原則傳感器的可靠性是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)自動(dòng)化和智能化核心環(huán)節(jié)之一。如何根據(jù)測試目的和實(shí)際條件，對的合理地選用傳感器，是需要認(rèn)真考慮的問題。選用時(shí)，重要考慮其靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性和測試方式等三方面的問題，而鏡頭特性又涉及敏捷度、線性度、精度等指標(biāo)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)涉及穩(wěn)定性、快速性等指標(biāo)。①敏捷度普通來說，敏捷度傳感器越高越好，由于敏捷度越高，就意味著傳感器所能感知的變化量小，即只要被測量有一微小變化，傳感器就有較大的輸出。②線性圍任何傳感器都有一定的線性工作圍。在線性圍輸入和輸出成正比，線性圍越寬，則表明傳感器的工作量呈越大。傳感器工作在線性區(qū)域，是確保測量精度的基本條件。而對已任一傳感器，確保其絕對工作在區(qū)域是不容易的。在某些狀況下，在許可的程度，也能夠取其近似線性區(qū)域。③穩(wěn)定性穩(wěn)定性是指傳感器在因此條件都恒定不變的狀況下，在規(guī)定的時(shí)間能維持其表達(dá)值不變的能力。影響傳感器穩(wěn)定性的因素是時(shí)間和溫度。為了確保穩(wěn)定性，在選擇傳感器時(shí)，普通應(yīng)當(dāng)注意兩個(gè)問題：一是根據(jù)環(huán)境條件；而是發(fā)明或保持一種穩(wěn)定的環(huán)境。④快速性傳感器在所測頻率圍，為確保不失真的測量條件，其輸出響應(yīng)總不可避免地有一定的延遲，但總但愿延遲的時(shí)間越短越好。普通物理型傳感器（如運(yùn)用光電效應(yīng)、壓電效應(yīng)等傳感器），響應(yīng)時(shí)間短，可工作頻率寬，而構(gòu)造性傳感器（如電感式、電容式等傳感器），由于受到構(gòu)造特性的影響，往往由于機(jī)械系統(tǒng)慣性質(zhì)量的限制，影響到傳感器的工作頻率圍。⑤精確度傳感器的精確度是表達(dá)傳感器的輸出與被測量的一致程度。傳感器處在測試系統(tǒng)的輸入端，因此，傳感器能否真實(shí)的反映被測量，對整個(gè)測試系統(tǒng)含有直接的影響。然而在是記住也并非規(guī)定傳感器的精確度越高越好，還需要考慮測量的目的，同時(shí)還需要考慮經(jīng)濟(jì)性。由于傳感器的精確度越高，其價(jià)格越昂貴，因此應(yīng)從實(shí)際出發(fā)來選型。⑥測量方式傳感器在實(shí)際條件下的工作方式，也是選擇傳感器應(yīng)考慮的重要因素。例：接觸與非接觸測量、破壞于非破壞測量、在線與非在線測量等條件不同，對測量方式的規(guī)定也不同。3.3.3微波傳感器選型檢測系統(tǒng)是由安裝于門口的傳感器來實(shí)現(xiàn)的，其只要功效是能感知人的進(jìn)出而發(fā)出開門信號。微波傳感器，一種新型的非接觸式傳感器，運(yùn)用微波特性來檢測某些物理量的器件或裝置。涉及感應(yīng)物體的存在，運(yùn)動(dòng)速度，距離，角度信息。微波傳感器的選擇重要考慮檢測圍和敏捷度，本設(shè)計(jì)選用HB-100的多普勒微波傳感器。其參數(shù)見附錄B。微波傳感器的特點(diǎn)：微波傳感器是以10.525GHz微波頻率發(fā)射、接受。其探測方式具體以下優(yōu)點(diǎn)：①無接觸：非接觸式，無磨損，無裂痕；②低環(huán)境敏感性：不受溫度、噪音、氣流、塵埃、光線等影響，適合惡劣環(huán)境；抗射頻干擾能力強(qiáng)；③無障礙：能夠“透視”非金屬材料，如木頭、塑料、玻璃、磚等。能夠隱藏或完全封裝來避免破壞。④安全：能量輻射大大低于OSHA準(zhǔn)則，人們不易發(fā)現(xiàn)。⑤長測程：監(jiān)測運(yùn)動(dòng)的圍超出15m。鑒于傳感器信號解決技術(shù)、目的圍和反射率，測程能夠更長3.3.4防夾傳感器防夾傳感器：防夾傳感器是用來檢測人與否在防夾區(qū)域。其檢測方式是豎直的。因此當(dāng)人在防夾區(qū)域時(shí)，傳感器只有通過豎直檢測才不會(huì)誤判。紅外線防夾傳感器安裝在門的進(jìn)出口的兩個(gè)防夾區(qū)域，即進(jìn)出口的右邊立柱旁的華蓋上，其具體位置根據(jù)調(diào)節(jié)而定?；谝陨蠗l件，能夠選用型號為SA005-2K。其參數(shù)見附錄B。3.3.5防撞傳感器防撞傳感器：防撞傳感器重要是為了避免人和門的速度不一致時(shí)，旋轉(zhuǎn)門翼打到行人；而防撞傳感器則是為了避免人因不小心裝在門體的立柱上，而引發(fā)旋轉(zhuǎn)門體旋轉(zhuǎn)過來撞傷行人。其采用接觸式傳感器防夾安全帶來實(shí)現(xiàn)，它是以向其施加垂直壓力使得觸帶的導(dǎo)電體互相接觸，這造成電阻和電流變化而產(chǎn)生開關(guān)信號的。故選型為ASR-002。其性能參數(shù)見文獻(xiàn)[23]。3.3.6靠近開關(guān)傳感器①防夾靠近開關(guān)防夾靠近開關(guān)：由于在出入口兩個(gè)防夾區(qū)域要安裝了防夾傳感器。而防夾傳感器是用來感應(yīng)人與否處在防夾區(qū)域，而不知到與否門扇已經(jīng)靠近防夾區(qū)域，因此僅靠防夾傳感器是無法鑒別人與否即將受夾或正在受夾。則需要一種靠近開關(guān)來判斷門翼也走到了防夾區(qū)域。如果在防夾區(qū)域，則靠近感應(yīng)器發(fā)出信號表達(dá)，如果此時(shí)有人進(jìn)入防夾區(qū)域則有可能被夾。兩信號同時(shí)有效時(shí)，則使門停轉(zhuǎn)制動(dòng)。由于人的寬度普通在0.5m下列，可設(shè)此距離為靠近感應(yīng)器感應(yīng)距離。當(dāng)門翼靠近曲壁門柱0.5m時(shí)，靠近開關(guān)傳感器就能夠發(fā)出信號。因此選擇光電式靠近傳感器,其型號為BPR100-DDT。其參數(shù)見附錄B。②直流制動(dòng)靠近開關(guān)直流制動(dòng)靠近開關(guān)：由于當(dāng)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，門要停在指定的位置，而門停轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)要先停轉(zhuǎn)在門體有一定慣性而使得門無法停在指定的位置上，這時(shí)我們就需要靠近開關(guān)，而門靠近門停位置時(shí)，就產(chǎn)生信號發(fā)出制動(dòng)信息，使門體在這個(gè)位置?？拷_關(guān)的感應(yīng)距離過大，會(huì)使門制動(dòng)后停在指定位置的前邊。感應(yīng)位置過小。由于靠近開關(guān)也有一種感應(yīng)時(shí)間，則使門停超出應(yīng)停的位置。根據(jù)有關(guān)自動(dòng)門產(chǎn)品類型，可選用5mm感應(yīng)距離的電感式靠近開關(guān),LF5-2K型號,PNP輸出。其參數(shù)見附錄B。③鎖門靠近開關(guān)鎖門靠近開關(guān)：當(dāng)鎖門時(shí)，為了讓門精確地停在上鎖的位置，同樣需要一靠近開關(guān)提前感應(yīng)鎖門位置的臨近，發(fā)出鎖門信號使門體精確地停在這個(gè)位置便于我們上電磁鎖和機(jī)械鎖，而無需人再來推門體使其精確停位，而使得其無法上鎖。因此感應(yīng)距離為合適才可。根據(jù)有關(guān)自動(dòng)門產(chǎn)品類推，可選用4mm感應(yīng)距離的電磁感應(yīng)靠近開關(guān)。可選擇型號為LE4-2K。其參數(shù)見附錄B。

3.4元器件明細(xì)表序號符號名稱型號規(guī)格1SB1停止按鈕開關(guān)LAY8DC24V2SB2停止按鈕開關(guān)LAY8DC24V3SB3殘疾按鈕開關(guān)LAY8DC24V4SB4殘疾按鈕開關(guān)LAY8DC24V5SA1開始開關(guān)LW22DC24V6SA2電磁閥D4JLDC24V7FR1熱繼電器JR16B-20/3發(fā)熱元件22A，整定值17.1A8KA中間繼電器MY-2P線圈電壓AC200/220/240V，DC24V；9L報(bào)警批示燈XD8DC24V10FU3PLC輸入回路熔斷器RL1-154A表3-3元器件表

4自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門程序設(shè)計(jì)——梯形圖4.1.1梯形圖的概述PLC是專門為工業(yè)控制而開發(fā)的裝置，其重要使用者工廠廣大電氣技術(shù)人員，為了適應(yīng)他們的傳統(tǒng)習(xí)慣和掌握能力，普通PLC不采用微機(jī)的編程語言，而經(jīng)常采用面對控制過程、面對問題的“自然語言”編程。國際電工委員會(huì)（IEC）1994年5月公布的IEC1131-3(可編程控制器語言原則)具體的闡明了句法、語義和下述5中編程語言：次序功效表圖編程語言、梯形圖編程語言、功效塊圖編程語言、指令語句表編程語言和構(gòu)造文本編程語言。梯形圖和功效塊圖為圖形語言，指令表和構(gòu)造文本為文字語言，功效表是一種構(gòu)造塊控制流程圖。4.1.2梯形圖程序設(shè)計(jì)語言梯形圖程序設(shè)計(jì)語言是用梯形圖的圖形符號來描述程序的一種設(shè)計(jì)語言。采用梯形圖程序設(shè)計(jì)語言，這種程序設(shè)計(jì)語言采用因果關(guān)系來描述事件發(fā)生的條件和成果，每個(gè)梯級是一種因果關(guān)系。在梯級中，描述事件發(fā)生的條件表達(dá)在左面，事件的成果表達(dá)在右面。梯形圖設(shè)計(jì)語言是最常見的一種程序設(shè)計(jì)語言，它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。在工業(yè)過程控制領(lǐng)域，電氣技術(shù)人員對繼電器邏輯控制技術(shù)較為熟悉。因此，由這種邏輯控制技術(shù)發(fā)展而來的梯形圖受到歡迎，并得到廣泛應(yīng)用。梯形圖程序設(shè)計(jì)語言的特點(diǎn)：①與電氣操作原理圖相對應(yīng)，含有直觀性和對應(yīng)性；②與原有繼電器邏輯控制技術(shù)相一致，易于掌握和學(xué)習(xí)；③與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的不同點(diǎn)是：梯形圖中的能流（PowerFlow）不是實(shí)際意義的電流，部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，因此應(yīng)用時(shí)需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別看待。梯形圖是使用的最多的圖形編程語言，被稱為PLC的第一編程語言梯形圖與電氣控制系統(tǒng)的電路圖很相似，含有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電器人員掌握，特別合用于開關(guān)開關(guān)量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱為編程。設(shè)計(jì)梯形圖的基本辦法和環(huán)節(jié)：①首先根據(jù)工藝過程控制規(guī)定，畫出控制流程圖，力求體現(xiàn)清晰、精確。必要時(shí)能夠把控制系統(tǒng)分解成幾個(gè)相對獨(dú)立的部分，盡量簡化，利于編程②將全部的輸入信號（按鍵，行程限位開關(guān)，壓力開關(guān)，壓力、速度、時(shí)間等傳感器）和輸出控制對象（接觸器、電磁閥、電動(dòng)機(jī)、批示燈等）分別列出，按被采用的PLC型號部邏輯元件編號圍，對I/O端子做出對應(yīng)的分派和安排。③根據(jù)控制流程圖，有規(guī)律的分派和運(yùn)用PLC部有關(guān)的邏輯元件（如輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等）構(gòu)成對應(yīng)的基本回路。④以梯形圖的形式來描述控制規(guī)定，繪制梯形圖要遵照編程原則。⑤編寫程序清單時(shí)，必須按梯形圖的邏輯行和邏輯單元的編排次序（由上而下，從左到右）依次進(jìn)行。本系統(tǒng)的程序軟件采用三菱GX,進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)遵照下列編程規(guī)則：①每個(gè)繼電器的線圈和他的觸點(diǎn)均用同一種編號，每個(gè)元件的觸點(diǎn)使用時(shí)沒有數(shù)量限制。②梯形圖每一行都是從左邊開始，線圈接在最右邊（線圈右邊不允許再有觸點(diǎn)）。③線圈不能直接接在左邊的母線上。④在一種程序中，同一編號的線圈如果使用兩次，稱為雙線圈輸出，他很容易引發(fā)誤操作，應(yīng)避免。⑤在梯形圖中沒有真實(shí)的電流流動(dòng)，為了便于分析PLC的周期掃描原理和邏輯上的因果關(guān)系，假定在梯形圖中有電流流動(dòng)，這個(gè)電流只能在梯形圖中單向流動(dòng)—即從左向右流動(dòng)，層次的變化只能從上向下流動(dòng)。⑥無論選用何種PLC機(jī)型，所使用的軟件編號（即地址）必須在該機(jī)型的有效圍以。

4.2自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門程序梯形圖設(shè)計(jì)4.2.1自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門控制程序流程圖圖4-1控制流程圖

4.2.2自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門PLC控制程序圖4-2程序

5系統(tǒng)程序調(diào)試5.1觸摸屏介紹觸控屏（Touchpanel）又稱為觸控面板，是個(gè)可接受觸頭等輸入訊號的感應(yīng)式液晶顯示裝置，當(dāng)接觸了屏幕上的圖形按鈕時(shí)，屏幕上的觸覺反饋系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先編程的程式驅(qū)動(dòng)多種連結(jié)裝置，可用以取代機(jī)械式的按鈕面板，并借由液晶顯示畫面制造出生動(dòng)的影音效果。隨著多媒體信息查詢的與日俱增，人們越來越多地談到觸摸屏，由于觸摸屏不僅合用于中國多媒體信息查詢的國情，并且觸摸屏含有結(jié)實(shí)耐用、反映速度快、節(jié)省空間、易于交流等許多優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)用這種技術(shù)，我們顧客只要用手指輕輕地碰計(jì)算機(jī)顯示屏上的圖符或文字就能實(shí)現(xiàn)對主機(jī)操作，從而使人機(jī)交互更為直截了當(dāng)，這種技術(shù)大大方便了那些不懂電腦操作的顧客。觸摸屏作為一種最新的電腦輸入設(shè)備，它是現(xiàn)在最簡樸、方便、自然的一種人機(jī)交互方式。它賦予了多媒體以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。觸摸屏在我國的應(yīng)用圍非常廣闊，重要是公共信息的查詢；如電信局、稅務(wù)局、銀行、電力等部門的業(yè)務(wù)查詢；都市街頭的信息查詢；另外應(yīng)用于領(lǐng)導(dǎo)辦公、工業(yè)控制、軍事指揮、電子游戲、點(diǎn)歌點(diǎn)菜、多媒體教學(xué)、房地產(chǎn)預(yù)售等。將來，觸摸屏還要走入家庭。隨著使用電腦作為信息來源的與日俱增，觸摸屏以其易于使用、結(jié)實(shí)耐用、反映速度快、節(jié)省空間等優(yōu)點(diǎn)，使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)師們越來越多的感到使用觸摸屏確實(shí)含有相稱大的優(yōu)越性。觸摸屏出現(xiàn)在中國市場上至今只有短短的幾年時(shí)間，這個(gè)新的多媒體設(shè)備還沒有為許多人接觸和理解，涉及某些正打算使用觸摸屏的系統(tǒng)設(shè)計(jì)師，還都把觸摸屏當(dāng)作可有可無的設(shè)備，從發(fā)達(dá)國家觸摸屏的普及歷程和我國多媒體信息業(yè)正處在的階段來看，這種觀念還含有一定的普遍性。事實(shí)上，觸摸屏是一種使多媒體信息或控制改頭換面的設(shè)備，它賦予多媒體系統(tǒng)以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設(shè)備。發(fā)達(dá)國家的系統(tǒng)設(shè)計(jì)師們和我國率先使用觸摸屏的系統(tǒng)設(shè)計(jì)師們已經(jīng)清晰的懂得，觸摸屏對于多種應(yīng)用領(lǐng)域的電腦已經(jīng)不再是可有可無的東西，而是必不可少的設(shè)備。它極大的簡化了計(jì)算機(jī)的使用，即使是對計(jì)算機(jī)一無所知的人，也照樣能夠信手拈來，使計(jì)算機(jī)呈現(xiàn)出更大的魅力。解決了公共信息市場上計(jì)算機(jī)所無法解決的問題。5.2GT-Designer2觸摸屏軟件調(diào)試圖5-1開始解鎖，啟動(dòng)圖5-2殘疾人進(jìn)，低速運(yùn)行圖5-3正常人進(jìn)，高速運(yùn)行圖5-4出現(xiàn)故障，報(bào)警圖5-5關(guān)門，上鎖

結(jié)論本設(shè)計(jì)運(yùn)用PLC取代繼電器和變頻器等設(shè)計(jì)了針對三翼自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)中根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，擬定了控制原理，給出了構(gòu)造框圖、電氣原理圖。針對每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，對PLC、變頻器、傳感器進(jìn)行選型。系統(tǒng)通過PLC對多種傳感器（微波傳感器、防夾、防撞傳感器及靠近開關(guān)傳感器）的連接，對控制信號進(jìn)行檢測和分析，并運(yùn)用變頻調(diào)速，實(shí)現(xiàn)對自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的控制。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)達(dá)成了預(yù)期的目的，對PLC應(yīng)用有了進(jìn)一步的理解，得到了較好的鍛煉，大大提高了理論知識在實(shí)踐中的應(yīng)用能力。同時(shí)，由于對變頻器及傳感器類型及參數(shù)不甚理解，由于在選型的細(xì)節(jié)方面存在一定的問題，有待改善。固然，這并不是最完善的，本設(shè)計(jì)只是完畢了某些基本的功效，尚有諸多功效沒有進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如平開門，在上下班的高峰期，運(yùn)用平開門能夠減少人群的擁擠。通過這次設(shè)計(jì)相信將會(huì)對此后的工作起到重要作用！

致謝畢業(yè)設(shè)計(jì)，能夠算是給自己的大學(xué)生涯畫上了一種句號，不管圓滿與否，這幾年的大學(xué)經(jīng)歷已成為自己一生的印記。在畢業(yè)設(shè)計(jì)完畢的過程中，曹翊老師予以我悉心的指導(dǎo)和建議，她為人隨和，教學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，給我提供了大量的有關(guān)信息以及支持。當(dāng)完畢初稿后，老師從百忙之中抽出時(shí)間，認(rèn)真閱讀設(shè)計(jì)初稿，并及時(shí)給出許多貴重的修改意見，正是曹老師負(fù)責(zé)與激勵(lì)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才干夠順利完畢，在此表達(dá)感謝！尚有我的同窗，同樣也給了我不少協(xié)助，對于她們的協(xié)助表達(dá)誠摯的謝意！最后，限于本人的水平和時(shí)間，誤漏之處，敬煩不吝批評指正。

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附錄A變頻器參數(shù)變頻器型號JP6C-T9-0.7