自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門(mén)組成與故障分析

關(guān)于自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門(mén)組成與故障分析背景和意義隨著人們生活水平的不斷提高和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們更加注重自動(dòng)化和人性化的產(chǎn)品。樓宇自動(dòng)化產(chǎn)品中的旋轉(zhuǎn)自動(dòng)門(mén)由于其可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人看管，同時(shí)又可以節(jié)約空調(diào)能源、放風(fēng)、防塵、降低噪音，既方便又提高了建筑的檔次的原因，在銀行、寫(xiě)字樓、酒店等辦公娛樂(lè)場(chǎng)所得到了廣泛的普及和應(yīng)用。通常有兩翼（帶平開(kāi)）、三翼門(mén)幾種。自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門(mén)的普及和應(yīng)用，改變了人們的防護(hù)意識(shí)，提升了人們的安全觀念。同時(shí)對(duì)于旋轉(zhuǎn)自動(dòng)門(mén)的控制系統(tǒng)也有了更高的要求。旋轉(zhuǎn)自動(dòng)門(mén)的控制更加突出了安全理念，強(qiáng)調(diào)了有效性：有效地防范、通行、疏散，同時(shí)還融合了建筑藝術(shù)的理念，強(qiáng)調(diào)門(mén)與建筑以及周?chē)h(huán)境整體得協(xié)調(diào)、和諧。第2頁(yè),共14頁(yè)，2024年2月25日，星期天自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門(mén)的組成旋轉(zhuǎn)門(mén)系統(tǒng)是由旋轉(zhuǎn)門(mén)、接近傳感器、可編程控制器和變頻器、安全部位組成的。旋轉(zhuǎn)門(mén)是由三扇玻璃門(mén)互相垂直鑲嵌在同一個(gè)立柱上，電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)門(mén)的軸柱，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)門(mén)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全部自動(dòng)化和智能化，本系統(tǒng)在旋轉(zhuǎn)門(mén)圓形框架上，安裝了四個(gè)接近傳感器來(lái)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)門(mén)和兩個(gè)防夾感應(yīng)器。在門(mén)框外側(cè)的邊沿上，分別安裝了兩套防夾傳感器。在三翼門(mén)門(mén)扇下面安裝三個(gè)防碰傳感器。在圓弧門(mén)框外側(cè)的表面上，分別安裝了暫停按鈕和殘疾人專(zhuān)用換速按鈕。第3頁(yè),共14頁(yè)，2024年2月25日，星期天結(jié)構(gòu)圖第4頁(yè),共14頁(yè)，2024年2月25日，星期天控制原理第5頁(yè),共14頁(yè)，2024年2月25日，星期天PLC的定義

PLC的定義：國(guó)際電工委員會(huì)于1987年頒布了可編程控制器的標(biāo)準(zhǔn)及其定義：可編程控制器是一種專(zhuān)門(mén)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。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(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(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工作控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)?？删幊炭刂破魇且环N數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制、定時(shí)、運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC是微機(jī)技術(shù)與系統(tǒng)的繼電接觸器控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，他克服了繼電器接觸控制系統(tǒng)中的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用微處理器的優(yōu)點(diǎn)。第6頁(yè),共14頁(yè)，2024年2月25日，星期天變頻器

變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實(shí)現(xiàn)對(duì)交流異步電機(jī)的軟起動(dòng)、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因素、過(guò)流/過(guò)壓/過(guò)載保護(hù)等功能。變頻器組成：，變頻器的主電路大體上可分為兩類(lèi)[1]:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。它由三部分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動(dòng)的“平波回路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。第7頁(yè),共14頁(yè)，2024年2月25日，星期天傳感器開(kāi)關(guān)的選型及信號(hào)處理為防止旋轉(zhuǎn)門(mén)在工作過(guò)程中因某些原因而發(fā)生傷人的事故出現(xiàn)，那么就需要配置一定的安全帶，主要采用以下方式，紅外線防夾安全感應(yīng)器防止門(mén)扇與曲壁柱之間夾傷行人，當(dāng)人在門(mén)扇與曲壁立柱安全距離內(nèi)時(shí)，感應(yīng)器與接近開(kāi)關(guān)信號(hào)同時(shí)生效，門(mén)扇應(yīng)馬上停止，防撞膠條安裝于入口右側(cè)門(mén)立柱上，膠條內(nèi)裝有內(nèi)藏式感應(yīng)器，如遇到物體碰撞或受壓，門(mén)扇應(yīng)馬上停止轉(zhuǎn)動(dòng)，防止夾傷行人，膠條內(nèi)感應(yīng)器恢復(fù)正常后，轉(zhuǎn)門(mén)也隨之恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。每扇門(mén)扉底邊裝有全開(kāi)寬內(nèi)藏式感應(yīng)器，如碰到物體或受壓時(shí)，門(mén)扇馬上停止轉(zhuǎn)動(dòng)，防止門(mén)扇打倒行人，膠條內(nèi)感應(yīng)器恢復(fù)正常后，轉(zhuǎn)門(mén)也隨之恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，還采用了4只測(cè)量范圍為5mm的電感式接近開(kāi)關(guān)。接近開(kāi)關(guān)用于防夾位置區(qū)域設(shè)定，直流制動(dòng)封門(mén)及鎖門(mén)定位。第8頁(yè),共14頁(yè)，2024年2月25日，星期天傳感器開(kāi)關(guān)接近開(kāi)關(guān)傳感器

本設(shè)計(jì)應(yīng)用的接近開(kāi)關(guān)傳感器共四個(gè):防夾接近開(kāi)關(guān)兩個(gè)，直流制動(dòng)接近開(kāi)關(guān)一個(gè)，鎖門(mén)接近開(kāi)關(guān)一個(gè)。

1.防夾接近開(kāi)關(guān)：由于在出入口兩個(gè)防夾區(qū)域內(nèi)要安裝了防夾傳感器。而防夾傳感器是用來(lái)感應(yīng)人是否處于防夾區(qū)域內(nèi)，而不知到是否門(mén)扇已經(jīng)接近防夾區(qū)域內(nèi)，所以?xún)H靠防夾傳感器是無(wú)法鑒別人是否即將受夾或正在受夾。則需要一個(gè)接近開(kāi)關(guān)來(lái)判斷門(mén)翼也走到了防夾區(qū)域內(nèi)。如果在防夾區(qū)域內(nèi)，則接近感應(yīng)器發(fā)出信號(hào)表示，如果此時(shí)有人進(jìn)入防夾區(qū)域則有可能被夾。兩信號(hào)同時(shí)有效時(shí)，則使門(mén)停轉(zhuǎn)制動(dòng)。

2.直流制動(dòng)接近開(kāi)關(guān)：由于當(dāng)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，門(mén)要停在指定的位置，而門(mén)停轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)要先停轉(zhuǎn)在門(mén)體有一定慣性而使得門(mén)無(wú)法停在指定的位置上，這時(shí)我們就需要接近開(kāi)關(guān)，而門(mén)靠近門(mén)停位置時(shí)，就產(chǎn)生信號(hào)發(fā)出制動(dòng)信息，使門(mén)體在這個(gè)位置。接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)距離過(guò)大，會(huì)使門(mén)制動(dòng)后停在指定位置的前邊。感應(yīng)位置過(guò)小。由于接近開(kāi)關(guān)也有一個(gè)感應(yīng)時(shí)間，則使門(mén)停超過(guò)應(yīng)停的位置。

3.鎖門(mén)接近開(kāi)關(guān)：當(dāng)鎖門(mén)時(shí)，為了讓門(mén)精確地停在上鎖的位置，同樣需要一接近開(kāi)關(guān)提前感應(yīng)鎖門(mén)位置的臨近，發(fā)出鎖門(mén)信號(hào)使門(mén)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(wú)需人再來(lái)推門(mén)體使其準(zhǔn)確停位，而使得其無(wú)法上鎖。所以感應(yīng)距離為適當(dāng)才可。第9頁(yè),共14頁(yè)，2024年2月25日，星期天傳感器開(kāi)關(guān)的選型防碰撞傳感器

防碰撞傳感器：防碰撞傳感器主要是為了防止人和門(mén)的速度不一致時(shí)，旋轉(zhuǎn)門(mén)翼打到行人；而防碰撞傳感器則是為了防止人因不小心裝在門(mén)體的立柱上，而引起旋轉(zhuǎn)門(mén)體旋轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)撞傷行人。其采用接觸式傳感器防夾安全帶來(lái)實(shí)現(xiàn)，它是以向其施加垂直壓力使得觸帶內(nèi)的導(dǎo)電體互相接觸，這導(dǎo)致電阻和電流改變而產(chǎn)生開(kāi)關(guān)信號(hào)的。防碰傳感器安裝在兩扇旋轉(zhuǎn)門(mén)翼的底部，而防碰傳感器安裝在門(mén)體的立柱上。第10頁(yè),共14頁(yè)，2024年2月25日，星期天傳感器開(kāi)關(guān)紅外檢測(cè)傳感器

被動(dòng)紅外檢測(cè)器的原理是人體表面溫度與周?chē)鷾囟却嬖诓顒e的，在人體移動(dòng)時(shí)，這種差別產(chǎn)生的變化可以通過(guò)紅外敏感元件來(lái)檢測(cè)到，從而觸發(fā)報(bào)警。而且，為了防止誤報(bào)，被動(dòng)紅外探測(cè)器通過(guò)菲涅爾透鏡將探測(cè)覆蓋范圍分為一定能夠數(shù)量的探測(cè)區(qū)，當(dāng)溫度變化在兩個(gè)區(qū)之間產(chǎn)生時(shí)，探測(cè)器電路就出發(fā)一個(gè)信號(hào)脈沖，探測(cè)器根據(jù)信號(hào)脈沖觸發(fā)報(bào)警報(bào)輸出。防夾傳感器是用來(lái)檢測(cè)人是否在防夾區(qū)域內(nèi)用的。應(yīng)采用紅外線傳感器檢測(cè)，其檢測(cè)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(guò)豎直檢測(cè)才不會(huì)誤判。例如傳感器不是豎直的，而是發(fā)散的，如人正常經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)區(qū)時(shí)，防夾傳感器就有可能檢測(cè)到人的存在，而此時(shí)門(mén)翼又有可能正好在防夾傳感器范圍內(nèi)。兩者可以選擇紅外垂直防夾傳感器。紅外線防夾傳感器安裝在門(mén)的進(jìn)出口的兩個(gè)防夾區(qū)域內(nèi)，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。第11頁(yè),共14頁(yè)，2024年2月25日，星期天控制系統(tǒng)的功能①變速功能旋轉(zhuǎn)門(mén)設(shè)有中速，高速兩種旋轉(zhuǎn)速度，分別對(duì)應(yīng)middle和high兩個(gè)按鈕進(jìn)行切換，以適應(yīng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和緊急疏散對(duì)轉(zhuǎn)速的不同要求。②自動(dòng)轉(zhuǎn)停功能來(lái)人時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，并以正常轉(zhuǎn)速動(dòng)轉(zhuǎn)，15s時(shí)無(wú)人進(jìn)出，則自動(dòng)停轉(zhuǎn)并封門(mén)。③防夾功能當(dāng)門(mén)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(mén)，則門(mén)立即自動(dòng)停轉(zhuǎn)以防夾傷人。行人離開(kāi)防夾區(qū)，門(mén)自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。④防撞功能行人緊靠右側(cè)立柱或遇到物體碰撞右側(cè)立柱,則旋轉(zhuǎn)門(mén)馬上停轉(zhuǎn)，以防止撞傷行人或撞壞物體，行人或物體離開(kāi)右側(cè)立柱,自動(dòng)門(mén)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。⑤防碰功能行人在旋轉(zhuǎn)門(mén)內(nèi)通行過(guò)程中，如遇到門(mén)扇碰到行人腳后跟，則門(mén)立即停轉(zhuǎn)，以防止碰傷行人。行人離開(kāi)門(mén)扇，門(mén)自動(dòng)恢復(fù)旋轉(zhuǎn)。⑥鎖門(mén)功能采用電磁鎖方式鎖門(mén)，只要轉(zhuǎn)動(dòng)鑰匙既可完成自動(dòng)鎖門(mén)工作⑦急停功能當(dāng)出現(xiàn)緊急意外事故十，按下急停按鈕，門(mén)立即停轉(zhuǎn)，解除急停信號(hào)，門(mén)又自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。⑧暫停功能(STOP鈕)與急停功能相當(dāng)，不同的是按STOP鈕后，必須用殘疾，middle和high三個(gè)按鈕中的一個(gè)進(jìn)行恢復(fù)。⑨電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)功能當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，門(mén)停轉(zhuǎn)并且指示燈閃爍報(bào)警。過(guò)載消除后門(mén)自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。⑩變頻器報(bào)警輸