基于的自動門控制新版系統(tǒng)的設(shè)計

課程設(shè)計課程名稱傳感器原理及工程應(yīng)用專業(yè)班級測控技術(shù)與儀器姓名朱廣申學(xué)號02051021齊魯工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計專用紙成績課程名稱傳感器原理及工程應(yīng)用指引教師孫凱院（系）電氣學(xué)院專業(yè)班級測控13-1學(xué)生姓名朱廣申學(xué)號02051021設(shè)計日期.3.3課程設(shè)計題目自動門控系統(tǒng)設(shè)計摘要隨著電子技術(shù)發(fā)展，可編程控制器（如下簡稱PLC）不斷更新、發(fā)展，PLC控制是自動控制中最常用控制方式之一，自動門就是自動控制應(yīng)用一典型例子，由于可編程控制器具備較好解決自動門開關(guān)控制及良好穩(wěn)定性，并且可以很簡樸變化控制方式，因而，自動門生產(chǎn)商家諸多都運用PLC來做門控制器。當(dāng)前自動門在尋常生活中運用越來越廣泛。核心詞：PLC，變頻器，驅(qū)動裝置，感應(yīng)器。目錄摘要 1引言 41.概述 51.1國內(nèi)外自動門發(fā)呈現(xiàn)狀 51.2本課題研究內(nèi)容 61.3本課題研究目和意義 62.自動門控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計 72.1自動門功能需求分析 72.2系統(tǒng)設(shè)計基本環(huán)節(jié) 82.3自動門技術(shù)參數(shù)擬定 92.4自動門機械傳動機構(gòu)設(shè)計 103.自動門硬件系統(tǒng)設(shè)計 113.1控制系統(tǒng)構(gòu)造設(shè)計 113.2可編程控制器(PLC)選型 123.2.1PLC概述 123.2.2可編程控制器（PLC）選型 123.3驅(qū)動裝置選型 153.4變頻器選型 163.4.1變頻器原理 163.4.2變頻器選型 163.4.3變頻器參數(shù)設(shè)定 173.5感應(yīng)開關(guān)選型 193.6自動門系統(tǒng)I/O分派表 193.7控制系統(tǒng)電氣接線 203.8結(jié)束語3.9參照文獻齊魯工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計專用紙（附頁）引言在經(jīng)濟飛速發(fā)展中華人民共和國，高樓矗立大都市里大廈、賓館、酒店、銀行、商場、寫字樓，自動門已經(jīng)是隨處可見。自動門工作方式是通過自動門內(nèi)外兩側(cè)感應(yīng)開關(guān)來感應(yīng)人出入，當(dāng)人走近自動門時，感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)到人存在，給控制器一種開門信號，控制器通過驅(qū)動裝置將門打開。當(dāng)人通過門之后，再將門關(guān)閉。由于自動門在通電后可以實現(xiàn)無人管理，不但能給咱們帶來人員進出以便、節(jié)約空調(diào)能源、防風(fēng)、防塵、減少噪音等好處，更令咱們大門增添了不少高貴典雅氣息。自動門在國外早已得到普遍應(yīng)用，在國內(nèi)也以其優(yōu)秀性能逐漸得到人們認(rèn)同，中華人民共和國已經(jīng)迎來了自動門發(fā)展黃金時期。1.概述1.1國內(nèi)外自動門發(fā)呈現(xiàn)狀在國外，進入90年代以來，自動化技術(shù)發(fā)展不久，技術(shù)已經(jīng)相對成熟，并獲得了驚人成就，自動化技術(shù)是自動門重要某些。在當(dāng)代人們生活中自動門可以節(jié)約空調(diào)能源、減少噪音、防風(fēng)、防塵，同步可以使出入口顯得莊嚴(yán)高檔，因而應(yīng)用非常廣泛。隨著國內(nèi)經(jīng)濟飛速發(fā)展，自動門在人們生活中運用越來越廣泛，自動門適合于賓館、酒店、銀行、寫字樓、醫(yī)院、商店等，使用自動門。但在國內(nèi)，自動門自主研發(fā)尚處在初級階段。在自動門控制系統(tǒng)設(shè)計中，穩(wěn)定、節(jié)能、環(huán)保、安全及人性化是需要一方面考慮因素。由于門體重量及體積不同會對自動門驅(qū)動和傳動系統(tǒng)提出不同規(guī)定，因此各種自動門又可以分為重型自動門和輕型自動門?？土髁坎顒e會對自動門使用產(chǎn)生很大影響，因而，自動門還可以分為普通自動門和可頻繁使用自動門。自動門依照使用場合及功能不同可分為自動平移門、自動平開門、自動旋轉(zhuǎn)門、自動圓弧門、自動折疊門等，其中平開門用場合較少，旋轉(zhuǎn)門由于昂貴并且非常龐大，普通只用于有需要高檔賓館，自動平移門使用得最廣泛，人們普通所說自動門、感應(yīng)門就是指自動平移門，當(dāng)前市場上流行平移型自動門普通是兩開，這種門特點是簡樸易控，維護以便。自動平移門最常用形式是自動門內(nèi)外兩側(cè)加感應(yīng)器，當(dāng)人走近自動門時，感應(yīng)器感應(yīng)到人存在，給控制器一種開門信號，控制器通過驅(qū)動裝置將門打開。當(dāng)人通過門之后，再將門關(guān)閉。由于自動平移門在通電后可以實現(xiàn)無人管理，既以便又提高了建筑檔次，于是迅速在國內(nèi)外建筑市場上得到大范疇普及。自動門控制辦法諸多，從控制器不同來分，有老式繼電器控制，即通過按鈕和復(fù)雜接線安裝來控制；智能控制器控制，即通過運用當(dāng)代自動化設(shè)備來控制，它具備穩(wěn)定性高，安全等長處，因而被諸多生產(chǎn)廠商所運用。由于繼電器邏輯控制自動門系統(tǒng)因存在許多缺陷而逐漸被智能控制器控制控制自動門所裁減。在智能控制器選取上，自動門主控器有微電腦控制器控制和可編程控制器（PLC）控制，微電腦控制重要有體積小、安裝以便等特點，當(dāng)前有許多廠家采用此種方式生產(chǎn)自動門，PLC控制特點是穩(wěn)定型高、維護以便，當(dāng)前許多大型商場自動門都是由這種方式來控制。1.2本課題研究內(nèi)容本設(shè)計將在如下幾種方面對自動門控制系統(tǒng)進行研究和論證。1.自動門類型選取。綜合了自動門簡潔、簡樸規(guī)定，在本課題中重要研究自動平移門，本課題設(shè)計自動平移門具備手動和自動開門功能和分時間段控制功能以及配備安全防夾人光線、后備電源等輔助裝置來滿足商場等人流眾多場合高效率、高安全性規(guī)定。2.自動門硬件系統(tǒng)設(shè)計。本課題設(shè)計自動門規(guī)定有很高穩(wěn)定性來滿足尋常需要，故在本設(shè)計中所選用智能控制器為穩(wěn)定性良好三菱FX系列PLC。在自動門開關(guān)門速度控制上本設(shè)計以三菱變頻器作為調(diào)節(jié)器，運用變頻器三段速控制來實現(xiàn)自動門轉(zhuǎn)速控制，為理解決變頻器在頻率很低時候會浮現(xiàn)不穩(wěn)定問題，驅(qū)動裝置選用功率強大、穩(wěn)定性較好自帶減速裝置三相交流電機，在感應(yīng)器運用自動門專用微波雷達感應(yīng)器和在工業(yè)自動控制上大量運用品有檢測精度高、壽命長、穩(wěn)定性能好接近傳感器，運用感應(yīng)器開關(guān)量信號輸入給PLC來實現(xiàn)PLC對自動門控制。由于本課題詳細(xì)需求在硬件系統(tǒng)設(shè)計過程中重要考慮了自動門經(jīng)濟實用、穩(wěn)定需要。3.自動門軟件設(shè)計。在本設(shè)計中選用了當(dāng)前運用最多PLC編程語言梯形圖，梯齊魯工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計專用紙（附頁）形圖編程能直觀明了設(shè)計出自動門控制規(guī)定，并能更好考慮到安全性和故障報警等問題，梯形圖編寫運用三菱GXDeveloper編程軟件，此軟件支持所有三菱PLC，并且具備強大診斷功能，能更快查找出故障因素，從而大大縮短了維修時間。1.3本課題研究目和意義在超級市場、公共建筑、銀行、醫(yī)院入口，經(jīng)常使用自動門控制系統(tǒng)。使用自動門，可以節(jié)約空調(diào)能源、減少噪音、防風(fēng)、防塵，同步可以使出入口顯得莊嚴(yán)高檔，因而應(yīng)用非常廣泛。自動平移門最常用形式是自動門機及門內(nèi)外兩側(cè)加光電感應(yīng)開關(guān)，當(dāng)人走近自動門時，感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)到人存在，給控制器一種開門信號，控制器通過驅(qū)動裝置將門打開。當(dāng)人通過門之后，再將門關(guān)閉。由于自動平移門在通電后可以實現(xiàn)無人管理，既以便又提高了建筑檔次，于是迅速在國內(nèi)外建筑市場上得到大范疇普及。自動門在國外早已得到普遍應(yīng)用，在國內(nèi)也逐漸得到人們認(rèn)同，已經(jīng)迎來了自動門發(fā)展黃金時期。初期自動門控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，導(dǎo)致安裝啰嗦、體積大、不穩(wěn)定、不易維修等缺陷已逐漸被裁減。PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計數(shù)字運算操作電子裝置。它采用可以編制程序存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作指令，并能通過數(shù)字式或模仿式和開關(guān)量邏輯控制輸入和輸出，控制各種類型機械或生產(chǎn)過程。PLC具備可靠性高，抗干擾能力強，功能完善，合用性強，系統(tǒng)設(shè)計、建造工作量小，維護以便，容易改造，體積小，重量輕，能耗低等長處。當(dāng)前，可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用都得到了長足發(fā)展。因而運用PLC控制自動門具備較高可靠性，維修以便等特點。本課題自動門設(shè)計運用PLC做控制器能大大提高自動門穩(wěn)定性和經(jīng)濟性，對于整個自動門行業(yè)是一次技術(shù)革新，提高了自動門使用率，因而，進行自動門PLC控制系統(tǒng)設(shè)計，可以推動自動門行業(yè)發(fā)展，擴大PLC在自動門行業(yè)乃至整個自動化行業(yè)應(yīng)用，具備一定經(jīng)濟和理論研究價值。齊魯工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計專用紙（附頁）2.自動門控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計2.1自動門功能需求分析本設(shè)計面向商場入口應(yīng)用，需要有安全和可靠性，在設(shè)計時候改進了自動門和諧性，構(gòu)造如圖2.1所示：圖2.1自動門構(gòu)造圖依照商場中對自動門詳細(xì)規(guī)定，本課題所設(shè)計自動門應(yīng)具備如下功能：1．開門和關(guān)門控制應(yīng)具備手動和自動方式為了便于維護，自動門應(yīng)具備手動和自動方式。手動和自動開門方式由手自動轉(zhuǎn)換開關(guān)來控制。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)撥向手動位置時，門可以手動調(diào)節(jié)開或者關(guān)。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)撥向自動位置時，手動開門失效，由感應(yīng)器檢測到有人接近門口且門未打開或者檢測到已無人接近門且門未關(guān)閉，PLC動作輸出信號給變頻器來控制電機正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)開門或者關(guān)門。2．蜂鳴器提示功能當(dāng)自動門啟動和關(guān)閉時，PLC輸出信號給蜂鳴器，蜂鳴器響以提示來往行人注意。3．防夾人功能為了杜絕自動門夾人事件，在門兩側(cè)安裝防夾人紅外感應(yīng)器，以防止停留在門附近人被門所夾住。自動門控制系統(tǒng)包括PLC控制和動作執(zhí)行元件構(gòu)成。采用自動和手動點動控制方式，此種控制模式為當(dāng)前大多自動門控制方式。本課題所設(shè)計自動門控制系統(tǒng)采用PLC為控制中心來控制傳動機構(gòu)從而控制門開和關(guān)實現(xiàn)門自動化控制。齊魯工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計專用紙（附頁）2.2系統(tǒng)設(shè)計基本環(huán)節(jié)在自動門系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試過程中最重要是先列出設(shè)計重要環(huán)節(jié)流程圖，如圖2.2所示。在自動門控制系統(tǒng)設(shè)計過程中重要要考慮如下幾點：1.進一步理解和分析自動門工藝條件和控制規(guī)定。2.擬定I/O設(shè)備。依照自動門控制系統(tǒng)功能規(guī)定，擬定系統(tǒng)所需顧客輸入、輸出設(shè)備。慣用輸入設(shè)備有按鈕、選取開關(guān)、行程開關(guān)、傳感器等，慣用輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、批示燈等。3.依照I/O點數(shù)選取適當(dāng)PLC類型。4.分派I/O點，分派PLC輸入輸出點，編制出輸入輸出分派表或者輸入輸出端子接線圖。5.設(shè)計自動門系統(tǒng)梯形圖程序，依照工作規(guī)定設(shè)計出周密完整梯形圖程序，這是整個自動門系統(tǒng)設(shè)計核心工作。6.將程序輸入PLC進行軟件測試，查找錯誤，使系統(tǒng)程序更加完善。圖2.2設(shè)計調(diào)試環(huán)節(jié)圖2.3自動門技術(shù)參數(shù)擬定自動平移門安裝和調(diào)試核心是提高精度，即導(dǎo)軌平直度和水平度，門體兩個吊掛點所形成直線與導(dǎo)軌平行度和垂直度，最大限度地減少門體靜態(tài)側(cè)擺。在自齊魯工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計專用紙（附頁）動門投入使用后，特別是初期，應(yīng)經(jīng)常調(diào)節(jié)門體，修正運營產(chǎn)生誤差。要嚴(yán)格限制門體重量，不能超過自動門額定負(fù)重。普通在三個月最多一年內(nèi)要對自動門進行全面清理和調(diào)節(jié)。公共場合自動平移門由于使用頻率非常頻繁，而任何自動門使用頻率和使用壽命均有限。例如機場、大型超市和醫(yī)院外門人員流量每天可達到千上萬人次，或者在特定期間段里集中通過大量人員，在這種狀況下，要使用自動門就必要進行綜合考慮。例如增長門數(shù)量，加大門扇寬度，增長關(guān)門延遲時間等。詳細(xì)參數(shù)如表2.1所示。表2.1自動門詳細(xì)參數(shù)單扇啟動寬度（mm）1250mm（最寬）單扇門最大承重（kg）1x120kg高度（mm）2500mm最快開/關(guān)門速度（cm/s）60cm/s常速開/關(guān)門速度（cm/s）32.5cm/s減速開/關(guān)門速度（cm/s）20cm/s啟動保持時間（s）15s（程序中可調(diào)）可編程控制器（PLC）電源220VAC,50-60Hz驅(qū)動器電源380VAC,50Hz驅(qū)動器輸出額定功率120W2.4自動門機械傳動機構(gòu)設(shè)計在本課題設(shè)計自動門針對人流較多商場，應(yīng)對周邊環(huán)境進行綜合考慮，因此在本課題自動門機械傳動設(shè)計中考慮了如下幾種方面：1．自動門傳動重要涉及安裝板，軌道，門機，皮帶，吊掛件等。齊魯工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計專用紙（附頁）2．所有組件都為插入式元件，使得安裝很簡便。3．電機：驅(qū)動電機采用380V三相交流電機，功率大，可調(diào)性強。4．導(dǎo)軌：水平雙導(dǎo)軌構(gòu)造，形成正懸掛，解決了側(cè)擺問題，從而保證了門扇穩(wěn)定性。并配以雙側(cè)密封毛刷，形成密封式導(dǎo)軌，避免積塵對導(dǎo)軌及滑輪磨損，實現(xiàn)了維護方面特點。5．滑輪：采用特殊尼龍滑輪，強度高，耐磨性好，同步尚有一定減震效果。6．皮帶：采用齒形皮帶，齒形皮帶齒形截面為曲線設(shè)計，增長了齒形高度，提高了皮帶與傳動齒輪吻合度，從而提高了機械效率。皮帶底部采用尼龍加強，減少了齒距變形，提高了使用壽命。7．傳動構(gòu)造如圖2.3所示。其中馬達皮帶輪直徑為5cm,皮帶滑輪內(nèi)徑為13.5cm,外徑為28.5cm。圖2.3機械傳動齊魯工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計專用紙（附頁）3.自動門硬件系統(tǒng)設(shè)計3.1控制系統(tǒng)構(gòu)造設(shè)計本設(shè)計運用PLC控制變頻器來調(diào)節(jié)交流電機運轉(zhuǎn)來實現(xiàn)自動門運轉(zhuǎn)控制方式。采用變頻器電路，構(gòu)造簡樸，控制以便、可靠性高，交流電機具備效率高、維護成本低特點。交流電機驅(qū)動系統(tǒng)與直流電機驅(qū)動系統(tǒng)相比，具備效率高、構(gòu)造簡樸、維護以便、易于冷卻和壽命長等長處,并且系統(tǒng)調(diào)速范疇寬，并且能實現(xiàn)低速恒轉(zhuǎn)矩、高速恒功率運轉(zhuǎn)等特性。隨著變頻技術(shù)發(fā)展，交流電機控制成本得以減少，為交流驅(qū)動系統(tǒng)在自動門中大量運用提供了條件。PLC變頻器控制系統(tǒng)構(gòu)造圖如圖3.1所示：PLC變頻器門內(nèi)外感應(yīng)器采集信號門內(nèi)外感應(yīng)器采集信號交流電機交流電機手動控制開關(guān)手動控制開關(guān)開/關(guān)門批示燈開/關(guān)門批示燈安全感應(yīng)器安全感應(yīng)器蜂鳴器圖3.1控制系統(tǒng)構(gòu)造圖蜂鳴器3.2可編程控制器(PLC)選型3.2.1PLC概述可編程控制器，英文稱ProgrammableController，簡稱PLC，本課題中用PLC作為它簡稱。PLC是用于工業(yè)現(xiàn)場電控制器。它源于繼電器控制技術(shù)，但基于電子計算機。它通過運營存儲在其內(nèi)存中程序，把經(jīng)輸入電路物理過程得到輸入信息，變換為所規(guī)定輸出信息，進而再通過輸出電路物理過程去實現(xiàn)對負(fù)載控制。PLC基于電子計算機，但并不等同于普通計算機。普通計算機進行入出信息變換時，大多只考慮信息自身，信息入出物理過程普通不考慮。而PLC則要考慮信息入出可靠性、實時性，以及信息實際使用。特別要考慮怎么適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境，如便于安裝，便于維修及抗干擾等問題,入出信息變換及可靠物理實現(xiàn)，可以說是PLC實現(xiàn)控制兩個基本要點。PLC可以通過它外設(shè)或通信接口與外界互換信息。其功能要比繼電控制裝置多多、強多。PLC有豐富指令系統(tǒng)，有各種各樣I/O接口、通信接口，有大容量內(nèi)存，有可靠自身監(jiān)控系統(tǒng)，因而具備如下基本功能：齊魯工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計專用紙（附頁）1.邏輯解決功能；eq\o\ac(○,2)數(shù)據(jù)運算功能；eq\o\ac(○,3)準(zhǔn)擬定期功能；eq\o\ac(○,4)高速計數(shù)功能；eq\o\ac(○,5)中斷解決（可以實現(xiàn)各種內(nèi)外中斷）功能；eq\o\ac(○,6)程序與數(shù)據(jù)存儲功能；eq\o\ac(○,7)聯(lián)網(wǎng)通信功能；eq\o\ac(○,8)自檢測、自診斷功能?？梢哉f，凡普通小型計算機能實現(xiàn)功能，PLC幾乎也都可以做到。像PLC這樣。集豐富功能于一身，是別電控器所沒有，更是老式繼電控制電路所無法比擬。豐富功能為PLC廣泛應(yīng)用提供了也許，同步，也為自動門行業(yè)遠程化、信息化及智能化創(chuàng)造了條件。3.2.2可編程控制器（PLC）選型在PLC系統(tǒng)設(shè)計時，一方面應(yīng)擬定控制方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計選型。工藝流程特點和應(yīng)用規(guī)定是設(shè)計選型重要根據(jù)。因而，工程設(shè)計選型和估算時，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程特點、控制規(guī)定，明確控制任務(wù)和范疇擬定所需操作和動作，然后依照控制規(guī)定，估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、擬定PLC功能、外部設(shè)備特性等，最后選取有較高性能價格比PLC和設(shè)計相應(yīng)控制系統(tǒng)。1．輸入輸出（I/O）點數(shù)估算I/O點數(shù)估算時應(yīng)考慮恰當(dāng)余量，普通依照記錄輸入輸出點數(shù)，再增長10%～20%可擴展。余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。實際訂貨時，還需依照制造廠商PLC產(chǎn)品特點，對輸入輸出點數(shù)進行圓整。依照估算辦法故本課題I/O點數(shù)為輸入12點，輸出12點。2．存儲器容量估算存儲器容量是可編程序控制器自身能提供硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中顧客應(yīng)用項目使用存儲單元大小，因而程序容量不大于存儲器容量。設(shè)計階段，由于顧客應(yīng)用程序尚未編制，因而，程序容量在設(shè)計階段是未知，需在程序調(diào)試之后才齊魯工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計專用紙（附頁）懂得。為了設(shè)計選型時能對程序容量有一定估算，普通采用存儲器容量估算來代替。存儲器內(nèi)存容量估算沒有固定公式，許多文獻資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點數(shù)10～15倍，加上模仿I/O點數(shù)100倍，以此數(shù)為內(nèi)存總字?jǐn)?shù)（16位為一種字），此外再按此數(shù)25%考慮余量。因而本課題PLC內(nèi)存容量選取應(yīng)能存儲條梯形圖，這樣才干在后來改造過程中有足夠空間。3．控制功能選取該選取涉及運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和解決速度等特性選取。依照本課題所設(shè)計自動門控制需要，重要簡介如下幾種功能選取。（1）控制功能PLC重要用于順序邏輯控制，因而，大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模仿量控制，有時也采用專用智能輸入輸出單元完畢所需控制功能，提高PLC解決速度和節(jié)約存儲器容量。（2）編程功能離線編程方式：PLC和編程器公用一種CPU，編程器在編程模式時，CPU只為編程器提供服務(wù)，不對現(xiàn)場設(shè)備進行控制。完畢編程后，編程器切換到運營模式，CPU對現(xiàn)場設(shè)備進行控制，不能進行編程。離線編程方式可減少系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不以便。在線編程方式：CPU和編程器有各自CPU，主機CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場控制，并在一種掃描周期內(nèi)與編程器進行數(shù)據(jù)互換，編程器把在線編制程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機，下一掃描周期，主機就依照新收到程序運營。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作以便，在大中型PLC中常采用。五種原則化編程語言：順序功能圖（SFC）、梯形圖（LD）、功能模塊圖（FBD）三種圖形化語言和語句表（IL）、構(gòu)造文本（ST）兩種文本語言。選用編程語言應(yīng)遵守其原則（IEC6113123），同步，還應(yīng)支持各種語言編程形式，如C，Basic等，以滿足特殊控制場合控制規(guī)定。（3）診斷功能PLC診斷功能涉及硬件和軟件診斷。硬件診斷通過硬件邏輯判斷擬定硬件齊魯工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計專用紙（附頁）故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。通過軟件對PLC內(nèi)部性能和功能進行診斷是內(nèi)診斷，通過軟件對PLCCPU與外部輸入輸出等部件信息互換功能進行診斷是外診斷。PLC診斷功能強弱，直接影響對操作和維護人員技術(shù)能力規(guī)定，并影響平均維修時間。4．機型選取(1)PLC類型PLC按構(gòu)造分為整體型和模塊型兩類，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場安裝和控制室安裝兩類；按CPU字長分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從應(yīng)用角度出發(fā)，普通可按控制功能或輸入輸出點數(shù)選型。整體型PLCI/O點數(shù)固定，因而顧客選取余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型PLC提供各種I/O卡件或插卡，因而顧客可較合理地選取和配備控制系統(tǒng)I/O點數(shù)，功能擴展以便靈活，普通用于大中型控制系統(tǒng)。（2）經(jīng)濟性考慮選取PLC時，應(yīng)考慮性能價格比?？紤]經(jīng)濟性時，應(yīng)同步考慮應(yīng)用可擴展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素，進行比較和兼顧，最后選出較滿意產(chǎn)品。輸入輸出點數(shù)對價格有直接影響。當(dāng)點數(shù)增長到某一數(shù)值后，相應(yīng)存儲器容量相應(yīng)增長，因而，點數(shù)增長對CPU選用、存儲器容量、控制功能范疇等選取均有影響。在估算和選用時應(yīng)充分考慮，使整個控制系統(tǒng)有較合理性能價格比。本課題所設(shè)計自動門屬于小型控制系統(tǒng)，結(jié)合經(jīng)濟性考慮因而選取整體型PLC。綜合以上因素，本課題設(shè)計采用日本三菱公司生產(chǎn)FX2N-32M小型PLC來實現(xiàn)整個自動系統(tǒng)控制，如圖3.2所示。齊魯工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計專用紙（附頁）圖3.2FX2N可編程控制器（PLC）三菱FX2N-32M具備如下長處：最大范疇地包容了原則特點、程式執(zhí)行更快、全面補充了通信功能、適合世界各國不同電源以及滿足單個需要大量特殊功能模塊，它可覺得自動化應(yīng)用提供最大靈活性和控制能力。三菱FX2N-32M具備突出寄存器容量：三菱FX2N-32M涉及8K步內(nèi)置RAM寄存器，用一種寄存器盒可擴充到16K步RAM或EEPROM。豐富元件資源：3072點輔助繼電器、256點計時器、235點計數(shù)器和8000點數(shù)據(jù)寄存器、實時時鐘、使用原則型號實時時鐘滿足時間敏捷度應(yīng)用規(guī)定。3.3驅(qū)動裝置選型自動門驅(qū)動器是自動門能否良好工作保障，在本設(shè)計中是運用變頻器三段速度調(diào)節(jié)來自動調(diào)節(jié)電機速度，以達到驅(qū)動自動門目。這種辦法具備穩(wěn)定性能好，維修以便，連接簡樸，成本較低，是在當(dāng)前自動門行業(yè)主流控制方式。依照本課題所設(shè)計自動門規(guī)定應(yīng)選用絕緣電阻、絕緣介電強度、接地裝置、過電壓保護等符合國際安全原則規(guī)定，具備噪聲低、過載能力強特點并且轉(zhuǎn)速不高于500r/min電機，在結(jié)合了安全、穩(wěn)定考慮本課題所設(shè)計自動控制系統(tǒng)驅(qū)動裝置選用天津安全電機有限公司生產(chǎn)型號為YSM100/112、W、S3相380V交流電機，電機如圖3.3所示。齊魯工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計專用紙（附頁）圖3.3YSM100/112、W、S交流電機3.4變頻器選型3.4.1變頻器原理變頻器是運用電力半導(dǎo)體器件通斷作用將工頻電源變換為另一頻率電能控制裝置。咱們當(dāng)前使用變頻器重要采用交—直—交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制交流電源以供應(yīng)電動機。變頻器電路普通由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個某些構(gòu)成。整流某些為三相橋式不可控整流器，逆變某些為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。變頻器是輸出頻率可變化交流電力拖動設(shè)備。變頻器調(diào)速重要工作原理是將供應(yīng)電機定子三相交流工頻電經(jīng)大功率整流元件整流，變成直流，再將直流電用正弦波脈寬調(diào)節(jié)技術(shù)逆變?yōu)轭l率可調(diào)、幅度也隨之變化三相交流電，以此為電源再供應(yīng)電機使用。3.4.2變頻器選型依照自動門需要，變頻器選型時要擬定如下幾點：1.變頻器與負(fù)載匹配問題（1）電壓匹配；變頻器額定電壓與負(fù)載額定電壓相符。本課題所用電機額定電壓為380V，故在選取變頻器時要符合電機額定電壓。（2）電流匹配；變頻器額定電流與電機額定電流相符，以最大電流擬定變頻器電流和過載能力。在本課題所使用三相交流電機最大起動電流為Y形接法為0.37A，△形接法為0.64A，本設(shè)計中采用Y形接法，所用變頻器最大電流應(yīng)不不大于電機Y形接法最大起動電流。齊魯工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計專用紙（附頁）（3）轉(zhuǎn)矩匹配；這種狀況在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載或有減速裝置時有也許發(fā)生，本課題所用電機最初起動轉(zhuǎn)矩為1.4Nm，在選型中要考慮。2.在使用變頻器驅(qū)動高速電機時，由于高速電機電抗小，高次諧波增長導(dǎo)致輸出電流值增大。因而用于高速電機變頻器選型，其容量要稍不不大于普通電機選型。綜合以上因素，本課題變頻器采用日本三菱公司生產(chǎn)FR－500系列中FR-540變頻器（如圖3.4所示）作為控制電機轉(zhuǎn)速控制器。圖3.4三菱FR-540變頻器三菱FR-540變頻器具備如下長處：(1)接線簡樸，可運用PLC繼電器輸出接到變頻器控制輸入端來控制變頻正反轉(zhuǎn)和頻率。(2)安裝靈活，可以依照實際需要，把控制裝置安裝到任何位置，進行遠距離操作。(3)頻率設(shè)立簡樸，并且具備三速設(shè)定功能，可以滿足本課題自動門系統(tǒng)控制規(guī)定，且操作以便，只需輕輕轉(zhuǎn)動外接電位器旋鈕，就可以進行頻率設(shè)立。3.4.3變頻器參數(shù)設(shè)定本課題所設(shè)計自動門系統(tǒng)具備如下速度規(guī)定：自動門規(guī)定迅速啟動→（限位）常速運營→（限位）慢速運營→停止，構(gòu)成了如圖3.5開門和關(guān)門曲線。依照轉(zhuǎn)速公式：n=60f/p(1-s)其中f表達電流頻率，p表達電機極對數(shù)，s表達電機轉(zhuǎn)差率，n表達轉(zhuǎn)子實際轉(zhuǎn)速，計算出變頻器設(shè)定頻率。齊魯工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計專用紙（附頁）依照公式和電機參數(shù)p=6，額定轉(zhuǎn)速為400r/min，算出電機轉(zhuǎn)差率S=-0.25，馬達皮帶輪與門上皮帶輪外徑、門上皮帶輪內(nèi)徑轉(zhuǎn)速比為5.7：1：2.1,得出馬達皮帶輪與門上皮帶輪內(nèi)徑轉(zhuǎn)速比為2.4：1。1.依照上一章提到門規(guī)格,加速開門或者關(guān)門距離為30cm，時間控制在0.5S，速度為3600cm/min，此時規(guī)定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為204r/min。2.中速開門和關(guān)門距離為65cm，時間為2s,速度為1950cm/min，此時規(guī)定電機轉(zhuǎn)速為110.4r/min。3.減速開門和關(guān)門距離為30cm,時間為1.5s,速度為1200cm/s，此時規(guī)定電機轉(zhuǎn)速為67.9r/min。依照以上速度規(guī)定設(shè)立變頻器，變頻器頻率詳細(xì)設(shè)定方式見表3.1，依照如下設(shè)定方式按課題規(guī)定設(shè)定好變頻器三速控制頻率。圖3.5開門和關(guān)門曲線表3.1變頻器設(shè)定名稱表達設(shè)定范疇最小設(shè)定單位設(shè)定值上限頻率(Pr1)0～120Hz0.1Hz50Hz下限頻率(Pr2)0～120Hz0.1Hz0.1Hz3速設(shè)定（高速）(Pr4)0～120Hz0.1Hz25.5Hz3速設(shè)定（中速）(Pr5)0～120Hz0.1Hz13.8Hz3速設(shè)定（低速）(Pr6)0～120Hz0.1Hz8.5Hz加速時間(Pr7)0～999s0.1s0.3s減速時間(Pr8)0～999s0.1s0.3s操作模式選取(Pr79)0～4,7,8123.5感應(yīng)開關(guān)選型當(dāng)前自動門行業(yè)運用感應(yīng)開關(guān)重要有觸摸感應(yīng)開關(guān)，微波感應(yīng)器，紅外感應(yīng)器，接近感應(yīng)開關(guān)等，依照不同功能和性能運用在各類不同場合自動門控制系統(tǒng)中，是自動門系統(tǒng)核心部位，其性能直接影響自動門系統(tǒng)安全及穩(wěn)定，如在高檔酒店、寫字樓，可以選取高敏捷度感應(yīng)器；在人行道邊上銀行、商店等經(jīng)常有人路過地方，選取窄區(qū)域感應(yīng)器。結(jié)合本課題實際需要在設(shè)計自動門人員檢測上運用上海晶園微電子公司生產(chǎn)WB-3001微波感應(yīng)器，又稱微波雷達，對物體移動進行反映，因而反映速度快，合用于行走速度正常人員通過場合，它特點是幾乎不受周邊環(huán)境因素影響。在防夾人感應(yīng)器選取上本設(shè)計選用上海晶園微電子公司生產(chǎn)WS-210微型紅外安全光線，可避免外界光線干擾。在門下行關(guān)閉時,當(dāng)有人或車通過安全光線時,門體會自動停止下行,并