基于PLC自動(dòng)門(mén)控制的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

安微機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院基于PLC自動(dòng)門(mén)控制的設(shè)計(jì)2013～2014學(xué)年第一學(xué)期2基于PLC自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要自動(dòng)門(mén)在人們的日常生活中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)人們對(duì)其性能和安全等方面的要求也越來(lái)越高。由于PLC的高穩(wěn)定性和對(duì)環(huán)境較強(qiáng)的適應(yīng)能力，使得PLC在自動(dòng)門(mén)控制裝置中的應(yīng)用也日益廣泛。本文圍繞自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)展開(kāi)研究。首先分析了國(guó)內(nèi)外自動(dòng)門(mén)發(fā)展的趨勢(shì)和所采用的技術(shù)，然后對(duì)PLC系統(tǒng)作了簡(jiǎn)要說(shuō)明。并按照自動(dòng)門(mén)控制裝置的要求，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的梯形圖文件，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)門(mén)由檢測(cè)到開(kāi)啟、計(jì)時(shí)等待、關(guān)閉的全過(guò)程。本設(shè)計(jì)主要的工作原理是通過(guò)信號(hào)采集裝置判定有無(wú)人經(jīng)過(guò)并將信號(hào)轉(zhuǎn)換成開(kāi)關(guān)量信號(hào)傳到PLC,PLC根據(jù)開(kāi)關(guān)信號(hào)來(lái)控制變頻器的開(kāi)停和速度的變換，在由傳動(dòng)裝置帶動(dòng)門(mén)運(yùn)動(dòng)隨著PLC不斷的更新，PLC控制已成為自動(dòng)控制中最常見(jiàn)的方式之一，由于可編程控制器可以很簡(jiǎn)單的改變控制方式。并且，PLC具有較高的穩(wěn)定性、可靠性、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。還具有良好的處理自動(dòng)門(mén)開(kāi)關(guān)控制及良好的穩(wěn)定性，因此，此設(shè)計(jì)以PLC為基礎(chǔ)，以傳感器為感應(yīng)裝置，電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力單元，從而達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。關(guān)鍵詞：PLC可編程控制器自動(dòng)門(mén)傳感器設(shè)計(jì)原理工作原理3PLC自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng) 2摘要 2 5第一章自動(dòng)門(mén)的概述 61.1自動(dòng)門(mén)簡(jiǎn)介 61.2自動(dòng)門(mén)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 61.3本課題研究的內(nèi)容 61.3.1自動(dòng)門(mén)類(lèi)型的選擇 71.3.2自動(dòng)門(mén)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 71.3.3自動(dòng)門(mén)的軟件設(shè)計(jì) 71.4本課題研究的背景和意義 第二章PLC的概述 9 2.2PLC的產(chǎn)生背景 9 2.4PLC的基本結(jié)構(gòu)及原理 2.6PLC的選型原則 第三章自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的整體方案 3.1設(shè)計(jì)流程 3.2自動(dòng)門(mén)的功能需求分析 3.3自動(dòng)門(mén)的控制要求 3.4自動(dòng)門(mén)技術(shù)參數(shù) 3.5自動(dòng)門(mén)具體構(gòu)成 第四章矚硬件設(shè)計(jì) 4.1可編程控制器的選型 44.2驅(qū)動(dòng)裝置的選型 4.3感應(yīng)器件的選型 4.4行程開(kāi)關(guān)(限位開(kāi)關(guān))的工作原理 4.5傳動(dòng)裝置 第五章自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 5.3自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)原理圖 5.4工作過(guò)程的分析 5.5梯形圖的設(shè)計(jì) 自動(dòng)門(mén)I/0地址分配表 5.6過(guò)程分析 總結(jié) 參考文獻(xiàn) 5前言在經(jīng)濟(jì)與科技飛速發(fā)展的中國(guó)，自動(dòng)門(mén)在人們的生活中的運(yùn)用越來(lái)越廣泛，在一些正式的公共場(chǎng)合自動(dòng)門(mén)已經(jīng)隨處可見(jiàn)。自動(dòng)門(mén)的工作方式是通過(guò)自動(dòng)門(mén)內(nèi)外兩側(cè)的感應(yīng)開(kāi)關(guān)來(lái)感應(yīng)人的出入，當(dāng)內(nèi)外有人走近自動(dòng)門(mén)時(shí)感應(yīng)開(kāi)關(guān)感應(yīng)到有人的存在，給控制器一個(gè)開(kāi)門(mén)信號(hào)，控制器通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置將門(mén)打開(kāi)，計(jì)時(shí)，在人通過(guò)之后，再將門(mén)關(guān)上。由于自動(dòng)門(mén)在通電后可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理，給我們的日常生活帶來(lái)很多的好處，比如進(jìn)出方便、節(jié)約空調(diào)能源、還有利于人力資源的節(jié)省，更令我們的大門(mén)增添了不少高貴典雅的氣息，也顯示了一個(gè)國(guó)家的發(fā)展。自動(dòng)門(mén)最早應(yīng)用在國(guó)外，目前在我國(guó)也以?xún)?yōu)異的性能逐步得到大家的認(rèn)同，自動(dòng)門(mén)在中國(guó)正走向發(fā)展的黃金時(shí)期?？刂蒲b置性能決定自動(dòng)門(mén)性能的優(yōu)劣，早期的自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，造成安裝繁瑣，不穩(wěn)定，不易維修，體積大等缺點(diǎn)已經(jīng)逐漸被淘汰。目前自動(dòng)門(mén)及其自動(dòng)化行業(yè)最穩(wěn)定的行業(yè)是PLC,它是一種專(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)字式或模擬式和開(kāi)關(guān)量的邏輯控制的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。目前它在機(jī)械制造、自動(dòng)化、石油化工、冶金鋼鐵、汽車(chē)、輕化工等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。運(yùn)用PLC控制自動(dòng)門(mén)具有較高的可靠性、穩(wěn)定性，維修方便等優(yōu)點(diǎn)。由此看來(lái)，進(jìn)行自動(dòng)門(mén)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以推動(dòng)自動(dòng)門(mén)行業(yè)的發(fā)展，擴(kuò)大PLC在自動(dòng)門(mén)行業(yè)乃至整個(gè)自動(dòng)化行業(yè)的應(yīng)用，具有很好的發(fā)展前景。自動(dòng)門(mén)根據(jù)使用的場(chǎng)合及功能的不同可分為自動(dòng)平移門(mén)、自動(dòng)平開(kāi)門(mén)、自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門(mén)、自動(dòng)圓弧門(mén)、自動(dòng)折疊門(mén)等，其中平開(kāi)門(mén)用的場(chǎng)合較少，旋轉(zhuǎn)門(mén)由于昂貴而且非常龐大，一般只使用于高檔酒店賓館，自動(dòng)平移門(mén)使用的最廣泛，大家一般所說(shuō)的自動(dòng)門(mén)、感應(yīng)門(mén)就是指自動(dòng)平移門(mén)，目前市場(chǎng)上流行的平移型自動(dòng)門(mén)一般是兩開(kāi)，這種門(mén)的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單易控，維護(hù)方便。本文所研究的對(duì)象就是自動(dòng)平移門(mén)。本課題主要介紹運(yùn)用PLC-200為控制器的自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，本課題開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品對(duì)許多場(chǎng)合都能適用，并滿(mǎn)足了自動(dòng)門(mén)的基本要求，還可以保證自動(dòng)門(mén)的穩(wěn)定性。研究本課題意味著產(chǎn)品成本的下降，效益提高，因此是一個(gè)比較實(shí)用且經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品。6第一章自動(dòng)門(mén)的概述1.1自動(dòng)門(mén)簡(jiǎn)介自動(dòng)門(mén)英文名：automaticdoor。自動(dòng)門(mén)從理論上理解應(yīng)該是門(mén)概念的延伸，是門(mén)的功能根據(jù)人的需要所進(jìn)行發(fā)展和完善。自動(dòng)門(mén)是指：可以將人或物接近門(mén)的動(dòng)作或某種入門(mén)授權(quán)，轉(zhuǎn)換為開(kāi)門(mén)信號(hào)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將門(mén)開(kāi)啟，在人離開(kāi)后在將門(mén)自動(dòng)關(guān)閉，對(duì)門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉的過(guò)程實(shí)現(xiàn)控制的系統(tǒng)。在二十世紀(jì)年以后，自動(dòng)門(mén)開(kāi)始在建筑物上使用。二十年代后期美國(guó)的超級(jí)市場(chǎng)的開(kāi)放，受此影響，自動(dòng)門(mén)開(kāi)始被使用，世界第一自動(dòng)門(mén)品牌多瑪在1945年開(kāi)發(fā)出油壓式、空氣式自動(dòng)門(mén)，新建大樓的正門(mén)也開(kāi)始使用了。到了1962年，電氣式已開(kāi)始出現(xiàn)，之后伴隨著城市的建設(shè)，自動(dòng)門(mén)技術(shù)的領(lǐng)域每年都在增加。當(dāng)初，用供給建筑物用電源進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的速度控制很難，只好進(jìn)行油壓、空壓速度控制，轉(zhuǎn)換但因能源利用效率很低，然而伴隨著電氣控制的技術(shù)發(fā)展，現(xiàn)在電氣控制技術(shù)已經(jīng)成熟，直接控制電動(dòng)機(jī)的電氣式自動(dòng)門(mén)逐漸成為主流。例如：各種用可識(shí)別控制的自動(dòng)專(zhuān)用門(mén)，如：感應(yīng)自動(dòng)門(mén)(紅外感應(yīng)，微波感應(yīng)，觸摸感應(yīng)，腳踏感應(yīng))、刷卡自動(dòng)門(mén)等。1.2自動(dòng)門(mén)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀在國(guó)外，進(jìn)入90年代以來(lái)，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)很成熟，技術(shù)發(fā)展很快，并取得了驚人的成就，自動(dòng)門(mén)是自動(dòng)化技術(shù)的典型代表。在現(xiàn)在人們生活中自動(dòng)門(mén)可以節(jié)約空調(diào)能源、防塵、防風(fēng)、降低噪音、同時(shí)可以使出入口顯得很莊重高檔，因此應(yīng)用非常廣隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技水平的飛速發(fā)展，自動(dòng)門(mén)在人們的生活中的運(yùn)用越來(lái)越廣泛，自動(dòng)門(mén)適用于各種大型公共場(chǎng)所。但在國(guó)內(nèi)，自動(dòng)門(mén)的自主研發(fā)技術(shù)尚不成熟。在自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，穩(wěn)定、節(jié)能、環(huán)保、安全及人性化是需要首先考慮的因素。自動(dòng)平移門(mén)最常見(jiàn)的形式是自動(dòng)門(mén)內(nèi)外兩側(cè)加感應(yīng)器，當(dāng)人走進(jìn)門(mén)時(shí)，感應(yīng)器感應(yīng)到人的存在，給PLC控制器一個(gè)開(kāi)門(mén)信號(hào)，控制器通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置將門(mén)打開(kāi)。當(dāng)人通過(guò)之后，再將門(mén)關(guān)上。由于自動(dòng)平移門(mén)在通電后可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理，既方便又提高了建筑的檔次，于是迅速在國(guó)內(nèi)外建筑市場(chǎng)上得到大范圍的普及。自動(dòng)門(mén)的控制方法有很多，從控制器的不同來(lái)說(shuō)，有繼電器控制，即通過(guò)按鈕和復(fù)雜的接線(xiàn)安裝來(lái)控制；還有智能控制器控制，即通過(guò)運(yùn)行現(xiàn)代自動(dòng)化設(shè)備來(lái)控制，它具有穩(wěn)定性高，安全等優(yōu)點(diǎn)，因此被很多生產(chǎn)廠商所運(yùn)用。由于繼電器邏輯控制的自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)存在許多缺陷而逐步被智能控制器的自動(dòng)門(mén)所淘汰。在智能控制器的選擇制主要有體積小、安裝方便等特點(diǎn)，目前有許多廠家采用此種方式生產(chǎn)自動(dòng)門(mén)，PLC控制的特點(diǎn)是穩(wěn)定型高、維護(hù)方便，目前許多大型商場(chǎng)的自動(dòng)門(mén)都是有這種方式來(lái)控制的。1.3本課題研究的內(nèi)容綜合了自動(dòng)門(mén)的實(shí)用、簡(jiǎn)潔、便捷、簡(jiǎn)單、的要求，在本課題中主要研究自動(dòng)平7移門(mén)，本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)平移門(mén)具有手動(dòng)和自動(dòng)開(kāi)門(mén)功能和分時(shí)間段控制功能以及配備安全防夾人光線(xiàn)、后備電源等輔助裝置來(lái)滿(mǎn)足商場(chǎng)等人流眾多的場(chǎng)所的高效率、高安全和穩(wěn)定性的要求。本設(shè)計(jì)將在以下幾個(gè)方面對(duì)自動(dòng)門(mén)的控制系統(tǒng)進(jìn)行研究和論證。1.3.1自動(dòng)門(mén)類(lèi)型的選擇由于門(mén)體的重量及體積不同會(huì)對(duì)自動(dòng)門(mén)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)提出不同的要求，所以各種自動(dòng)門(mén)又可以分為重型自動(dòng)門(mén)和輕型自動(dòng)門(mén)。客流量的差異會(huì)對(duì)自動(dòng)門(mén)的使用產(chǎn)生很大的影響，因此，自動(dòng)門(mén)還可以分為一般自動(dòng)門(mén)和頻繁使用自動(dòng)門(mén)。自動(dòng)門(mén)根據(jù)使用的場(chǎng)合及功能的不同可分為自動(dòng)平移門(mén)、自動(dòng)平開(kāi)門(mén)、自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門(mén)、自動(dòng)圓弧門(mén)、自動(dòng)折疊門(mén)等綜合了自動(dòng)門(mén)的實(shí)用，簡(jiǎn)潔、便捷、簡(jiǎn)單的要求，在本課題中主要研究自動(dòng)平移門(mén)，本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)平移門(mén)具有手動(dòng)和自動(dòng)開(kāi)門(mén)功能和分時(shí)間段控制功能以及配備安全防夾人光線(xiàn)、后備電源等輔助裝置來(lái)滿(mǎn)足商場(chǎng)等人流眾多的場(chǎng)所的高效率、高安全性的要求。1.3.2自動(dòng)門(mén)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為滿(mǎn)足日常的需要本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)門(mén)要求有很高的穩(wěn)定性，故在本設(shè)計(jì)中所選用的智能控制器為穩(wěn)定性良好的德國(guó)西門(mén)子公司生產(chǎn)的CPU224小型PLC。驅(qū)動(dòng)裝置選用穩(wěn)定性較好、功率強(qiáng)大、自帶減速裝置的三相交流電機(jī)，在感應(yīng)器運(yùn)用自動(dòng)門(mén)專(zhuān)用的微波雷達(dá)感應(yīng)器和在工業(yè)自動(dòng)控制上大量運(yùn)用的具有檢測(cè)精度高、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性能好的接近傳感器，運(yùn)用感應(yīng)器件感應(yīng)到的開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入給PLC,再由來(lái)PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)門(mén)的控制。本課題的具體需求在硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中主要考慮了自動(dòng)門(mén)的穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、方便、安全的需要。1.3.3自動(dòng)門(mén)的軟件設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中選用了目前運(yùn)用最多的PLC編程語(yǔ)言梯形圖，梯形圖能直觀明了的設(shè)計(jì)出自動(dòng)門(mén)的控制要求，并能更好的實(shí)現(xiàn)安全性和故障報(bào)警等問(wèn)題，梯形圖的編寫(xiě)運(yùn)用西門(mén)子編程軟件，此軟件具有強(qiáng)大的診斷功能，能更快的查處故障原因，從而大大縮短了維修時(shí)間。1.4本課題研究的背景和意義21世紀(jì)的今天，門(mén)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)還突出了建筑藝術(shù)的理念，強(qiáng)調(diào)門(mén)與周?chē)ㄖ娘L(fēng)格的整體的協(xié)調(diào)與和諧。在大中型公共場(chǎng)所，自動(dòng)門(mén)為這些建筑增添了時(shí)尚，高貴的姿彩。自動(dòng)門(mén)從理論上理解應(yīng)該是門(mén)的使用觀念的延伸，是人們根據(jù)需要對(duì)門(mén)的功能的進(jìn)一步提升和完善。所以對(duì)自動(dòng)門(mén)的認(rèn)識(shí)應(yīng)該從人對(duì)門(mén)功能的要求開(kāi)始。作為建筑物一部分的門(mén)，從最基本的意義上講，要同時(shí)滿(mǎn)足隔離外部環(huán)境和不妨礙人的通行這兩種要求。因此門(mén)8體本身應(yīng)牢固、密封。自動(dòng)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。自動(dòng)門(mén)根據(jù)使用的場(chǎng)合及功能的不同可分為自動(dòng)平移門(mén)、自動(dòng)平開(kāi)門(mén)、自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門(mén)、自動(dòng)圓弧門(mén)、自動(dòng)折疊門(mén)等，其中平開(kāi)門(mén)用的場(chǎng)合較少，旋轉(zhuǎn)門(mén)由于昂貴而且非常寵大，一般只用于有需要的高檔賓館，自動(dòng)平移門(mén)使用得最廣泛，大家一般所說(shuō)的自動(dòng)門(mén)、感應(yīng)門(mén)就是指自動(dòng)平移門(mén)。由于自動(dòng)門(mén)在通電后可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人看管，同時(shí)又可節(jié)約空調(diào)能源、防風(fēng)、防塵、降低噪音，既方便又提高了建筑的檔次，于是迅速在國(guó)內(nèi)外的建筑市場(chǎng)上得到大范圍的普及。同時(shí)也幾乎成為了銀行，寫(xiě)字樓，酒店等辦公娛樂(lè)場(chǎng)所裝修必不可少的一項(xiàng)配置。自動(dòng)平移門(mén)最常見(jiàn)的形式是自動(dòng)門(mén)機(jī)及門(mén)內(nèi)外兩側(cè)加雷達(dá)，當(dāng)人走近自動(dòng)門(mén)時(shí)，雷達(dá)感應(yīng)到人的存在，給控制器一個(gè)開(kāi)門(mén)信號(hào)，控制器通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置將門(mén)打開(kāi)。當(dāng)人通過(guò)門(mén)之后，再將門(mén)關(guān)閉。由于自動(dòng)平移門(mén)在通電后可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理，既方便又提高了建筑的檔次，于是迅速在國(guó)內(nèi)外建筑市場(chǎng)上得到大范圍的普及。自動(dòng)門(mén)的開(kāi)門(mén)信號(hào)是觸點(diǎn)信號(hào)，微波雷達(dá)和紅外傳感器是常用的兩種信號(hào)源。微波雷達(dá)是對(duì)物體的位移反應(yīng)，因而反應(yīng)速度快，適用于行走速度正常的人員通過(guò)的場(chǎng)所，它的特點(diǎn)是一旦在門(mén)附近的人員不想出門(mén)而靜止不動(dòng)后，雷達(dá)便不再反應(yīng)，自動(dòng)門(mén)就會(huì)關(guān)閉，對(duì)門(mén)機(jī)有一定的保護(hù)作用。紅外傳感器對(duì)物體存在進(jìn)行反應(yīng)，不管人員移動(dòng)與否，只要處于傳感器的掃描范圍內(nèi)，它都會(huì)反應(yīng)即傳出觸點(diǎn)信號(hào)。缺點(diǎn)是紅外傳感器的反應(yīng)速度較慢，適用于有行動(dòng)遲緩的人員進(jìn)入的場(chǎng)所。本文擬使用微波雷達(dá)傳感器設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)門(mén)控制器系統(tǒng)本課題的自動(dòng)門(mén)設(shè)計(jì)運(yùn)用PLC做控制器能大大提高自動(dòng)門(mén)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，對(duì)于整個(gè)自動(dòng)門(mén)行業(yè)是一次技術(shù)的革新，提高了自動(dòng)門(mén)的使用率，因此，進(jìn)行自動(dòng)門(mén)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以推動(dòng)自動(dòng)門(mén)行業(yè)的發(fā)展，擴(kuò)大PLC在自動(dòng)門(mén)行業(yè)乃至整個(gè)自動(dòng)化行業(yè)的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟(jì)和理論研究?jī)r(jià)值9第二章PLC的概述國(guó)際電工委員會(huì)(InternationalElectricalCommittee)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。可編程控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)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)?！倍x強(qiáng)調(diào)了PLC應(yīng)直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境，它必須具有很強(qiáng)的抗干擾能力，廣泛的適應(yīng)能力和應(yīng)用范圍。這也是區(qū)別于一般微機(jī)控制系統(tǒng)的一個(gè)重要特征。定義還強(qiáng)調(diào)了PLC是“數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)”它也是一種計(jì)算機(jī)，它是專(zhuān)業(yè)在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的工業(yè)計(jì)算機(jī)。這種工業(yè)計(jì)算機(jī)采用“面向用戶(hù)指令”,因此編程方便。它能完成邏輯運(yùn)算，順序運(yùn)算，定時(shí)，計(jì)數(shù)和算數(shù)運(yùn)算等操作，它還具有“數(shù)字量和模擬量輸入和輸出”的能力，并且非常容易與“工業(yè)控制系統(tǒng)”聯(lián)成一可編程控制器是基于微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的通用工業(yè)自動(dòng)控制設(shè)備，在其早期主要應(yīng)用于開(kāi)關(guān)量的邏輯控制。機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)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)。在可編程控制器問(wèn)世以前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是以繼電器控制占主導(dǎo)地位的。這種由繼電器構(gòu)成的控制系統(tǒng)存在明顯的缺點(diǎn)，尤其是對(duì)生產(chǎn)工藝多變的系統(tǒng)適應(yīng)性較差。1968年，美國(guó)通用汽車(chē)公司(GM)根據(jù)市場(chǎng)形勢(shì)與生產(chǎn)發(fā)展的需要，為了完成“多品種、小批量、不斷翻新汽車(chē)品牌型號(hào)”的戰(zhàn)略，提出了研制新型邏輯順序控制裝置來(lái)取代繼電器控制裝置。第2年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)就研制出了第一臺(tái)PLC,將其應(yīng)用于美國(guó)通用汽車(chē)自動(dòng)裝配生產(chǎn)線(xiàn)上，并取得了極大的成功。此后隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的不PLC初創(chuàng)階段的代表產(chǎn)品有MODICON公司的084、AB公司的PDQI1、DEC的PDP.14和日立公司的SCY.022等。該時(shí)期PLC產(chǎn)品的主要功能是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、邏輯運(yùn)算、定時(shí)和計(jì)數(shù)等。它的CPU由中小規(guī)模的數(shù)字集成電路組成，在I/0接口電路上做了改進(jìn)以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的要求，它的控制功能比較簡(jiǎn)單。在軟件編程上，采用廣大電氣工程技術(shù)人員所熟悉的繼電器控制線(xiàn)路的方式—梯形圖。20世紀(jì)20年代起，人們把各種繼電器，定時(shí)器，接觸器及觸電按一定的邏輯關(guān)系連接起來(lái)，組成控制系統(tǒng)，控制各種生產(chǎn)機(jī)械，這就是大家所熟悉的傳統(tǒng)繼電器接觸控制系統(tǒng)，由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易掌握，價(jià)格便宜，在一定范圍內(nèi)能滿(mǎn)足控制要求，因而使用面甚廣。在工業(yè)領(lǐng)域控制中一直占主導(dǎo)地位。但是繼電接觸器控制系統(tǒng)有明顯的缺點(diǎn)：設(shè)備體積大，可靠性差，動(dòng)作速度慢，功能少，難以實(shí)現(xiàn)交復(fù)雜的的控制，特別是由于它是靠硬件連線(xiàn)邏輯構(gòu)成的系統(tǒng)接線(xiàn)復(fù)雜，當(dāng)生產(chǎn)工藝或?qū)ο蟾淖儠r(shí)，原有的接線(xiàn)和控制盤(pán)就要更換，所以通用性和靈活性較差。20世紀(jì)60年代末期，美國(guó)的汽車(chē)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，各生產(chǎn)廠家的汽車(chē)型號(hào)不斷更新，它必然要求生產(chǎn)線(xiàn)的控制系統(tǒng)亦隨之改變，以及對(duì)整個(gè)開(kāi)展系統(tǒng)從新配置。為拋棄傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)的束縛，適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要求，1968年美國(guó)通用汽車(chē)公司公開(kāi)向社會(huì)招標(biāo)，對(duì)汽車(chē)流水線(xiàn)控制系統(tǒng)提出具體要求，歸納起來(lái)(1)編程方便，可現(xiàn)場(chǎng)修改程序(2)維修方便，采用插件式結(jié)構(gòu)(3)可靠性高于繼電器控制裝置(4)體積小于繼電器控制盤(pán)(5)數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī)(6)成本可與繼電器控制盤(pán)競(jìng)爭(zhēng)(7)輸入可以是交流150V以上(8)輸出為交流115V,容量要求在2A以上，可直接驅(qū)動(dòng)接觸器，電磁閥等(9)擴(kuò)展時(shí)原裝系統(tǒng)改變最小(10)用戶(hù)存儲(chǔ)器至少能擴(kuò)展到4KB十項(xiàng)指針的核心要求是采用軟布線(xiàn)(編程)方程代替繼電器控制的硬接線(xiàn)方式，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)線(xiàn)的流程控制。可編程控制器，英文ProgrammableController,簡(jiǎn)稱(chēng)PLC,本課題中用PLC作為它的簡(jiǎn)稱(chēng)。PLC是用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)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)。它以微處理器為核心，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(guò)運(yùn)行儲(chǔ)存在其內(nèi)存中的程序，把經(jīng)輸入電路的物理過(guò)程得到的輸入信息，變換為所要求的輸出信息，進(jìn)而再通過(guò)輸出電路的物理過(guò)程去實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的控制。PLC有豐富的指令系統(tǒng)，有各種各樣的I/0接口、通信接口，有大容量的內(nèi)存，有可靠的自身監(jiān)控系統(tǒng)?？梢哉f(shuō)，凡普通小型計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)的功能，PLC幾乎都可以做到。像PLC這樣，集豐富功能于一身，是別的電控制器所沒(méi)有的，更是傳統(tǒng)的繼電器控制電路所無(wú)法比擬的。豐富的功能為PLC的廣泛應(yīng)用提供了可能，同時(shí)，也為自動(dòng)門(mén)行業(yè)的遠(yuǎn)程化、信息化、智能化創(chuàng)造了條件?，F(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程是復(fù)雜多樣的，它們對(duì)控制的要求也各不相同。PLC專(zhuān)為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)，由于這些特點(diǎn)，可編程控制器問(wèn)世以后很快受到工業(yè)控制界的歡迎，并得到迅速的發(fā)展。目前，可編程控制器已成為工廠自動(dòng)化的強(qiáng)有力工具，得到了廣泛的應(yīng)用。2.4PLC的基本結(jié)構(gòu)及原理目前PLC種類(lèi)繁多，功能和指令系統(tǒng)也都個(gè)不相同但都一微處理器為核心用微工業(yè)控制的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，所以其結(jié)構(gòu)和工作原理都大至相同，硬件結(jié)構(gòu)與微機(jī)相似，主要包括中央處理單元CPU存儲(chǔ)器RAM和ROM,輸入輸出接口電路、電源、I/0擴(kuò)展接口、外部識(shí)別接口等。其內(nèi)部也是采用總線(xiàn)結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。PLC控制系統(tǒng)由輸入量—PLC—輸出量組成，外部的各種開(kāi)關(guān)信號(hào)、模擬信號(hào)、傳感器檢測(cè)的各種信號(hào)均作為PLC的輸入量，他們經(jīng)PLC外部輸入端子，作為PLC的輸出量對(duì)外圍設(shè)備進(jìn)行各種控制。由此可見(jiàn)，PLC的基本結(jié)構(gòu)有控制部分輸入和輸PLC作為一種專(zhuān)用于工業(yè)環(huán)境的、具有特殊結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)，有其顯著的特點(diǎn)。具體特點(diǎn)如下：(1)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)(2)硬件配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)(3)易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎(4)安裝方便，擴(kuò)展靈活(5)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小，維護(hù)方便，容易改造(6)體積小，重量輕，能耗低2.6PLC的選型原則當(dāng)某一個(gè)任務(wù)決定由PLC來(lái)完成后，選擇PLC就成為最重要的事情。再PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，一方面工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。因此工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)應(yīng)該詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)，控制要求，明確控制任務(wù)和范圍，確定需要的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求估計(jì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)，確定PLC的功能外部設(shè)備等內(nèi)存有多大。第一個(gè)問(wèn)題，首先要對(duì)控制任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，把所有的I/0點(diǎn)找出來(lái)，包括開(kāi)關(guān)量I/0和模擬量I/0,以及輸出量是用繼電器還是晶體管或可控硅型?？刂葡到y(tǒng)輸出點(diǎn)的類(lèi)型非常關(guān)鍵，如果他們之中既有交流220V的接觸器，電磁閥，又有24V指示燈，則最后選用的PLC的輸出點(diǎn)數(shù)有可能大于實(shí)際點(diǎn)數(shù)。因?yàn)镻LC的實(shí)際點(diǎn)數(shù)，因?yàn)镻LC的輸出點(diǎn)一般是幾個(gè)一組公用一個(gè)公共端，這一組輸出只能有一種電源的種類(lèi)和等級(jí)。所以一旦他們是交流220V的負(fù)載使用。則直流24V的負(fù)載智能使用其他的輸出端了。這樣有可能造成輸出點(diǎn)浪費(fèi)，增加成本。所以要盡可能選擇相同等級(jí)和種類(lèi)的負(fù)載。第二個(gè)問(wèn)題，則有以下幾個(gè)方面要考慮(1)功能方面所有PLC一般都具有常，規(guī)的功能，但對(duì)某些特殊要求，就要知道所發(fā)用的PLC是否有能力控制任務(wù)。如PLC的計(jì)算速度。用戶(hù)程序容量等有特殊要求。該選擇包括運(yùn)算功能，控制功能，通信功能，編輯功能，診斷功能和處理速度等性能的選擇。根據(jù)本課題所設(shè)計(jì)的自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的要求主要有一下幾種功能的選擇：a.控制功能b.編輯功能c.診斷功能d.機(jī)型的選擇e.對(duì)PLC響應(yīng)時(shí)間的要求(2)價(jià)格方面不同廠家的PLC產(chǎn)品價(jià)格相差很大，有些功能類(lèi)似，質(zhì)量相當(dāng)，I/0點(diǎn)數(shù)相當(dāng)，PLC價(jià)格卻相差很大在使用PLC較多情況下，這樣的差價(jià)是必須考慮的因素。綜合以上因素，本課題的設(shè)計(jì)采用智能控制器為穩(wěn)定性良好的德國(guó)西門(mén)子公司生第三章自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的整體方案3.1設(shè)計(jì)流程1.深入了解和分析自動(dòng)門(mén)的控制要求和控制部件。2.確定I/0設(shè)備。根據(jù)自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶(hù)輸入、輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、指示燈等。3.根據(jù)I/0點(diǎn)數(shù)選擇合適的PLC類(lèi)型。4.分配I/0點(diǎn)，分配PLC的輸入輸出點(diǎn)，編制出輸入輸出分配表或者輸入輸出端子的接線(xiàn)圖。5.設(shè)計(jì)自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)的梯形圖程序，根據(jù)工作要求設(shè)計(jì)出周密完整的梯形圖程序，這是整個(gè)自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心工作。6.將程序輸入PLC進(jìn)行軟件測(cè)試，查找錯(cuò)誤，使系統(tǒng)程序更加完善。7.自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)的整體調(diào)試，在PLC軟硬件設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工完成后，就可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試，調(diào)試種發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題要逐一排除，直至調(diào)試成功。3.2自動(dòng)門(mén)的功能需求分析本設(shè)計(jì)面向商場(chǎng)入口的應(yīng)用，需要有安全性和可靠性。根據(jù)商場(chǎng)中對(duì)自動(dòng)門(mén)的具體要求，本課題所設(shè)計(jì)的自動(dòng)門(mén)應(yīng)由以下功能：(1)開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)控制應(yīng)有手動(dòng)和自動(dòng)方式為了便于維護(hù)，自動(dòng)門(mén)應(yīng)具有手動(dòng)和自動(dòng)方式。手動(dòng)和自動(dòng)開(kāi)門(mén)方式由手自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)來(lái)控制。當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥向手動(dòng)位置時(shí)，門(mén)可以手動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)或者關(guān)。當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥向自動(dòng)位置時(shí)，手動(dòng)開(kāi)門(mén)失效，由感應(yīng)器檢測(cè)到有人接近門(mén)口且門(mén)未打開(kāi)或者檢測(cè)到已無(wú)人接近門(mén)且門(mén)未關(guān)閉，PLC動(dòng)作輸出信號(hào)給變頻器來(lái)控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)門(mén)或者關(guān)門(mén)。(2)緊急停止當(dāng)自動(dòng)門(mén)出現(xiàn)夾人現(xiàn)象時(shí)，可閉合緊急停止開(kāi)關(guān)，自動(dòng)門(mén)自動(dòng)進(jìn)入開(kāi)門(mén)過(guò)程。PLC控制和執(zhí)行元件構(gòu)成是自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的兩個(gè)重要組成。采用自動(dòng)和手動(dòng)控制方式，此種控制模式為自動(dòng)門(mén)的主要控制方式。本課題所設(shè)計(jì)的自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)采用PLC為控制中心來(lái)控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)從而控制門(mén)的開(kāi)和關(guān)實(shí)現(xiàn)門(mén)的自動(dòng)化控制。3.3自動(dòng)門(mén)的控制要求經(jīng)分析設(shè)計(jì)任務(wù)，可知完成任務(wù)的實(shí)質(zhì)就是控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制首先要具備一下功能部件：微波檢測(cè)開(kāi)關(guān)，限位開(kāi)關(guān)，超載要實(shí)現(xiàn)電機(jī)正保護(hù)開(kāi)關(guān)。先確定電機(jī)與門(mén)扇軌道組成的系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)電機(jī)正轉(zhuǎn)—開(kāi)門(mén)，電機(jī)反轉(zhuǎn)—關(guān)門(mén)。首先按下啟動(dòng)按鈕，當(dāng)傳感器檢測(cè)到能有人體通過(guò)信號(hào)時(shí)，開(kāi)關(guān)上有電流通過(guò)，(光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)是脈沖觸發(fā)需對(duì)其自鎖)所以線(xiàn)圈上有電流通過(guò)，電動(dòng)機(jī)正傳，帶動(dòng)自動(dòng)門(mén)自動(dòng)門(mén)執(zhí)行開(kāi)門(mén)過(guò)程。自動(dòng)門(mén)當(dāng)門(mén)完全打開(kāi)之后，使開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)由閉合到斷開(kāi)，此時(shí)自動(dòng)門(mén)停止，延時(shí)8秒。若此時(shí)感應(yīng)器重新檢測(cè)到有人體信號(hào)時(shí)，則在重新進(jìn)行8秒延時(shí)。當(dāng)8秒的延時(shí)完畢后，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)執(zhí)行關(guān)門(mén)過(guò)程。在關(guān)門(mén)過(guò)程中，傳感器重新檢測(cè)到人體信號(hào)時(shí)，此時(shí)中斷關(guān)門(mén)轉(zhuǎn)向開(kāi)門(mén)過(guò)程。考慮到自動(dòng)門(mén)若出現(xiàn)故障或維修的時(shí)候，使用自動(dòng)控制系統(tǒng)有所不適，于是設(shè)置手動(dòng)開(kāi)門(mén)和手動(dòng)關(guān)門(mén)。3.4自動(dòng)門(mén)技術(shù)參數(shù)表3-1自動(dòng)門(mén)技術(shù)參數(shù)單扇門(mén)的最大承重(kg)單扇開(kāi)啟最大寬度(mm)高度(mm)開(kāi)/關(guān)門(mén)速度(cm/s)開(kāi)啟保持時(shí)間(s)可編程控制器(PLC)電源驅(qū)動(dòng)器電源驅(qū)動(dòng)器輸出額定功率3.5自動(dòng)門(mén)具體構(gòu)成自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)的具體組成如下圖：感應(yīng)器件PLC驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)裝置圖3-1自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)組成由上圖可知，當(dāng)感應(yīng)器件檢測(cè)到人體或物體信號(hào)時(shí)將信號(hào)傳給PLC,PLC根據(jù)已經(jīng)采集的信號(hào)發(fā)出控制信號(hào)，是驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)行，通過(guò)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)自動(dòng)門(mén)的運(yùn)行。第四章硬件設(shè)計(jì)4.1可編程控制器的選型在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。因此工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需要的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估計(jì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器的容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。綜合PLC的選型標(biāo)準(zhǔn)，本課題的設(shè)計(jì)采用智能控制器為穩(wěn)定性良好的德國(guó)西門(mén)子公司生產(chǎn)的CPU224小型PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)自動(dòng)系統(tǒng)的控制編程器A:德處理器CPU設(shè)接口輸與件用戶(hù)程序系號(hào)程序管動(dòng)愛(ài)控元件擴(kuò)展接口擴(kuò)展單元PLC硬件結(jié)構(gòu)圖圖4-1PLC硬件結(jié)構(gòu)圖4.2驅(qū)動(dòng)裝置的選型自動(dòng)門(mén)的驅(qū)動(dòng)器是自動(dòng)門(mén)能否良好工作的保障。結(jié)合安全穩(wěn)定的考慮，在本設(shè)計(jì)中選用天津安全電機(jī)有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為YSM100/112、W、S的3相380V交流電機(jī)，此電機(jī)噪音極小、調(diào)速性能好，即具備交流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，又具備直流電動(dòng)機(jī)線(xiàn)性機(jī)械特性、調(diào)速范圍寬、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、運(yùn)行效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)。4.3感應(yīng)器件的選型目前自動(dòng)門(mén)行業(yè)運(yùn)用的感應(yīng)器件主要有微波感應(yīng)器、紅外感應(yīng)器等。微波感應(yīng)器，又稱(chēng)微波雷達(dá)，對(duì)物體的移動(dòng)進(jìn)行反應(yīng)，因而反應(yīng)速度快，適用于行走速度正常的人員通過(guò)的場(chǎng)所。結(jié)合本課題的實(shí)際需要在設(shè)計(jì)自動(dòng)門(mén)的人員檢測(cè)上運(yùn)用微波雷達(dá)傳感器為自動(dòng)門(mén)感應(yīng)器微波感應(yīng)器的特點(diǎn)：(1)非接觸探測(cè)(2)不受溫度，濕度，噪音影響4.4行程開(kāi)關(guān)(限位開(kāi)關(guān))的工作原理行程開(kāi)關(guān)又稱(chēng)限位開(kāi)關(guān)，用于控制機(jī)械設(shè)備的行程及限位保護(hù)。在實(shí)際生產(chǎn)中，將行程開(kāi)關(guān)安裝在預(yù)先安排的位置，當(dāng)裝于生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件上的模塊撞擊行程開(kāi)關(guān)時(shí)，行程開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)電路的切換。因此，行程開(kāi)關(guān)是一種根據(jù)運(yùn)動(dòng)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(lèi)似。行程開(kāi)關(guān)廣泛用于各類(lèi)機(jī)床和起重機(jī)械，用以控制其行程、進(jìn)行終端限位保護(hù)。在電梯的控制電路中，還利用行程開(kāi)關(guān)來(lái)控制開(kāi)關(guān)轎門(mén)的速度、自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)的限位，轎廂的上、下限位保護(hù)。滾輪式行程開(kāi)關(guān)又分為單滾輪自動(dòng)復(fù)位和雙滾輪(羊角式)非自動(dòng)復(fù)位式，雙滾輪行移開(kāi)關(guān)具有兩個(gè)穩(wěn)態(tài)位置，有“記憶”作用，在某些情況下可以簡(jiǎn)化線(xiàn)路4.5傳動(dòng)裝置在本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)門(mén)針對(duì)人流較多的商場(chǎng)，應(yīng)對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行綜合考慮，所以在本課題的自動(dòng)門(mén)機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)中考慮了以下幾個(gè)方面：1.自動(dòng)門(mén)的傳動(dòng)主要包括安裝板，軌道，門(mén)機(jī)，皮帶，吊掛件等。2.所有的組件都為插入式元件，使得安裝很簡(jiǎn)便。3.電機(jī)：驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用380V三相交流電機(jī)，功率大，可調(diào)性強(qiáng)。4.導(dǎo)軌：水平雙導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，形成正懸掛，解決了側(cè)擺的問(wèn)題，從而確保了門(mén)扇的穩(wěn)定性。并配以雙側(cè)密封毛刷，形成密封式導(dǎo)軌，避免積塵對(duì)導(dǎo)軌及滑輪的磨損，實(shí)現(xiàn)了維護(hù)方面的特點(diǎn)。5.滑輪：采用特殊的尼龍滑輪，強(qiáng)度高，耐磨性好，同時(shí)還有一定的減震效果。6.皮帶：用于傳輸電機(jī)所產(chǎn)動(dòng)力，牽引自動(dòng)門(mén)吊具走論系統(tǒng)，采用齒形皮帶，齒形皮帶的齒形截面為曲線(xiàn)設(shè)計(jì)，增加了齒形的高度，提高了皮帶與傳動(dòng)齒輪的吻合度，從而提高了機(jī)械效率。皮帶底部采用尼龍加強(qiáng)，減少了齒距變形，提高了使用壽命。7.馬達(dá)皮帶輪直徑為5cm,皮帶滑輪內(nèi)徑為13.5cm,外徑為28.5cm。第五章自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)梯形圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是最常用的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它來(lái)源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。在工業(yè)過(guò)程控制領(lǐng)域，電氣技術(shù)人員對(duì)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(lái)的梯形圖受到歡迎，并得到廣泛的應(yīng)用。梯形圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的特點(diǎn)是：1.與電氣操作原理圖相對(duì)應(yīng)，具有直觀性和對(duì)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.與原有的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，內(nèi)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)別對(duì)待；梯形圖是使用得最多的圖形編程語(yǔ)言，被稱(chēng)為PLC的第一編程語(yǔ)言。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開(kāi)關(guān)量邏輯控制。梯形圖常被稱(chēng)為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱(chēng)為編程。5.2自動(dòng)門(mén)工作流程如下：(1)按下啟動(dòng)按鈕，當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)K1或K2時(shí)，開(kāi)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)K3位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。(2)自動(dòng)門(mén)在開(kāi)門(mén)位置停留8秒后，自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門(mén)過(guò)程，關(guān)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2被起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門(mén)移動(dòng)到關(guān)門(mén)限位開(kāi)關(guān)K4位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。(3)在關(guān)門(mén)過(guò)程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)K2或K1時(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門(mén)，并自動(dòng)進(jìn)入開(kāi)門(mén)程序。(4)在門(mén)打開(kāi)后的8秒等待時(shí)間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)K2或K1時(shí)，必須重新開(kāi)始等待8秒后，再自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門(mén)過(guò)程，以保證人員安(5)考慮到自動(dòng)門(mén)若出現(xiàn)故障時(shí)，使用自動(dòng)控制系統(tǒng)有所不適，于是設(shè)置手動(dòng)開(kāi)門(mén)和手動(dòng)關(guān)門(mén)。以上工作過(guò)程可用流程圖表達(dá)如下圖所示。開(kāi)始開(kāi)始否是門(mén)打開(kāi)開(kāi)門(mén)按鈕按下工是門(mén)關(guān)閉1是關(guān)到最底件止運(yùn)行1是是杏門(mén)打開(kāi)到底關(guān)門(mén)按田按下是門(mén)關(guān)閉到底香查是是圖5-1自動(dòng)門(mén)工作流程圖5.3自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)原理圖a.自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)主電路控制圖：圖5-2自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)主電路圖c.外圍接線(xiàn)C□MQ0.2KM0S達(dá)到本系統(tǒng)的最佳設(shè)計(jì)要求和完成系統(tǒng)的最終設(shè)計(jì)，工作流程如下：首先按下啟動(dòng)按鈕，當(dāng)傳感器檢測(cè)到能有人體信號(hào)時(shí)，電動(dòng)機(jī)正傳，帶動(dòng)自動(dòng)門(mén)執(zhí)行開(kāi)門(mén)過(guò)程。當(dāng)門(mén)完全打開(kāi)之后，使開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)打開(kāi)，此時(shí)自動(dòng)門(mén)停止，進(jìn)行8秒延時(shí)。若此時(shí)感應(yīng)器重新檢測(cè)到有人體信號(hào)時(shí)，則在重新進(jìn)行8秒延時(shí)當(dāng)8秒的延時(shí)完畢后，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)執(zhí)行關(guān)門(mén)過(guò)程。在關(guān)門(mén)過(guò)程中，傳感器重新檢測(cè)到人體信號(hào)時(shí)，此時(shí)中斷關(guān)門(mén)轉(zhuǎn)向開(kāi)門(mén)過(guò)程。考慮到自動(dòng)門(mén)若出現(xiàn)故障時(shí)，使用自動(dòng)控制系統(tǒng)有所不適，于是設(shè)置手動(dòng)開(kāi)門(mén)和5.5梯形圖的設(shè)計(jì)自動(dòng)門(mén)I/0地址分配表表5-1自動(dòng)門(mén)I/0地址分配表PLC原件作用門(mén)外光檢測(cè)電開(kāi)關(guān)門(mén)內(nèi)光檢測(cè)電開(kāi)關(guān)開(kāi)門(mén)限位電開(kāi)關(guān)關(guān)門(mén)限位電開(kāi)關(guān)過(guò)載保護(hù)開(kāi)關(guān)緊急停車(chē)開(kāi)關(guān)啟動(dòng)停止手動(dòng)開(kāi)門(mén)手動(dòng)關(guān)門(mén)具體梯形圖程序見(jiàn)附錄1指令表見(jiàn)附錄25.6過(guò)程分析1.首先按下啟動(dòng)按鈕使I0.7閉合，若外檢測(cè)開(kāi)關(guān)或內(nèi)檢測(cè)開(kāi)關(guān)檢測(cè)到有人體接近時(shí)將其轉(zhuǎn)換成信號(hào)使I0.1或I0.2閉合。由于開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)I0.3是常閉的，所以Q0.0線(xiàn)圈得電，由原理分析可知光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)的觸發(fā)方式是脈沖觸發(fā)，所以需要自鎖。當(dāng)Q0.0線(xiàn)圈通電時(shí)Q0.0閉合，此時(shí)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)帶動(dòng)自動(dòng)門(mén)扇移動(dòng)，執(zhí)行開(kāi)門(mén)過(guò)程。2.當(dāng)門(mén)扇完全打開(kāi)時(shí)，使開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)I0.3打開(kāi)，Q0.0線(xiàn)圈失電。電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)3.當(dāng)門(mén)扇停止移動(dòng)時(shí)，由于開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)的常閉變成斷開(kāi)，故使常開(kāi)變閉合。此時(shí)進(jìn)行8秒鐘的延時(shí)，若此時(shí)外檢測(cè)開(kāi)關(guān)或內(nèi)檢測(cè)開(kāi)關(guān)I0.1或I0.2檢測(cè)到有人體信號(hào)，則使TO重新延時(shí)8秒鐘。4.當(dāng)8秒的延時(shí)完畢后TO線(xiàn)圈通電，關(guān)門(mén)限位開(kāi)關(guān)閉合，所以使Q0.1得電并自鎖，電機(jī)反轉(zhuǎn)執(zhí)行關(guān)門(mén)過(guò)程。5.在關(guān)門(mén)過(guò)程中，若外檢測(cè)開(kāi)關(guān)或內(nèi)檢測(cè)開(kāi)關(guān)由于在關(guān)門(mén)過(guò)程中Q0.0常閉，此時(shí)打開(kāi)并中斷關(guān)門(mén)過(guò)程，轉(zhuǎn)向開(kāi)門(mén)過(guò)程。6.在此控制過(guò)程中，為了保證其安全性設(shè)置過(guò)載保護(hù)和緊急停車(chē)。7.考慮到自動(dòng)門(mén)若出現(xiàn)故障時(shí)，使用自動(dòng)控制系統(tǒng)有所不適，避免造成不便和不必要故障，于是設(shè)置手動(dòng)開(kāi)門(mén)和手動(dòng)關(guān)門(mén)。總結(jié)本設(shè)計(jì)基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)目的，利用PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)門(mén)的控制系統(tǒng)。掌握了PLC的編程，并運(yùn)用軟硬件的知識(shí)，通過(guò)合理的設(shè)備選型，參數(shù)設(shè)置，軟硬件設(shè)計(jì)，提高了自動(dòng)門(mén)的可靠運(yùn)行。改善了自動(dòng)門(mén)的舒適感，并節(jié)約了電能。給人們帶來(lái)了極大的方便。用可編程控制器對(duì)自動(dòng)門(mén)進(jìn)行控制的同時(shí)實(shí)施實(shí)時(shí)故障監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確可靠，實(shí)時(shí)性好，便于維修。當(dāng)然，由于所學(xué)知識(shí)和時(shí)間的有限，本次設(shè)計(jì)還存在一些不足之處，功能方面還不夠全面，自動(dòng)門(mén)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不太了解，還需要現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)，本設(shè)計(jì)還可以有更加全面的功能，比如開(kāi)門(mén)關(guān)門(mén)設(shè)置蜂鳴器的提示音，提示行人通過(guò)，還可以在開(kāi)門(mén)速度上添加變頻器，使開(kāi)門(mén)速度加快，提高效率。由于實(shí)際條件的限制，仿真效果不太理想這也是不足之處。本設(shè)計(jì)中存在的不足之處，今后我會(huì)不斷的研究努力去完善。對(duì)于自動(dòng)門(mén)硬件，也知道了一些周邊技術(shù)，擴(kuò)充了知