1、平開自動門的研究平開自動門的研究 關鍵詞：自動門，傳動方案，信 號檢測，PLC，solidworks 第一章 緒論 1、傳統的出入管理 傳達室、學校 第一章 緒論 2、非傳統的出入管理 第一章 緒論 2、非傳統的出入管理 向體積小、結構簡單、安 全性和可靠性高、功能齊 全的小型門禁系統 保密較高 的機構 第二章 自動門的簡單介紹 1、國內外的發展狀況 在國外,進入90年代以來自動化技術已 經很成熟技術發展很快并取得了驚人的成 就自動門是自動化技術的典型代表。 松下的自動門 第二章 自動門的簡單介紹 但在國內自動門的自主研但在國內自動門的自主研 發技術尚不成熟！發技術尚不成熟！ 穩定 節能環保安

2、全人性化 自動門設計考慮 的因素 第二章 自動門的簡單介紹 由于繼電器邏輯控制的自動門系統存在許多缺陷而逐步被智 能控制器的自動門所淘汰。 第二章 自動門的簡單介紹 電壓繼電器 線路多，可靠性差，接線復雜等 第二章 自動門的簡單介紹 隨后出現了PLC、 單片機等比較先進的控 制系統 日本歐姆龍PLC 第二章 自動門的簡單介紹 出現了各種自動門 第二章 自動門的簡單介紹 2、自動門的基本原理自動門的基本原理 自動門的系統配置是指根據使用要求而配備的，與自動門控制器相連自動門的系統配置是指根據使用要求而配備的，與自動門控制器相連 的外圍輔助控制裝置，如開門信號源、門禁系統、安全裝置、集中控制等。的

3、外圍輔助控制裝置，如開門信號源、門禁系統、安全裝置、集中控制等。 必須根據建筑物的使用特點。通過人員的組成，樓宇自控的系統要求等合理必須根據建筑物的使用特點。通過人員的組成，樓宇自控的系統要求等合理 配備輔助控制裝置。自動門機的基本組成大體上相同，有了以上構成，再加配備輔助控制裝置。自動門機的基本組成大體上相同，有了以上構成，再加 上開門信號，就可以配置成一套簡單的自動門系統了上開門信號，就可以配置成一套簡單的自動門系統了。 自動門自動門 開門信號開門信號 門禁系統與非公共區域的自門禁系統與非公共區域的自 動門動門 對自動門的要求就是解鎖對自動門的要求就是解鎖 集中控制集中控制 第三章平開自動

4、門與其他類型門的 比較 1、平開自動門與旋轉自動門 第三章平開自動門與其他類型門的 比較 平開自動門的優點： 占用建筑面積少 自控部件少 門扇材料、裝飾設計多 樣性 易于密封、隔聲、防輻射 第三章平開自動門與其他類型門的 比較 2、平開自動門與平移自動門的比較 第三章平開自動門與其他類型門的 比較 就使用率來說，平移門是目前使用率最 高的自動門品種 。 平開式自動門與我們日常使用的開門方 式相同，并可在已有的手動平開門基礎上 安裝，不需作更多的改動即可將門改型升 級；特別頂上安裝式具有易于施工的特長， 因此，不論新建工程還是改建工程，都能 方便使用該產品 。 第三章平開自動門與其他類型門的 比

5、較 3、平開自動門的優點 推拉效果最好 門機簡潔安裝簡單，維護簡便 無論在通電或斷電情況下，門體都與普通門一樣，可直接用 手動推開 門體在開啟，關閉過程中，有移動的人或物出現在門體運 行軌跡中時，安全傳感器會使門體及時停止 平開門不易受到強風壓、交叉氣流以及壓力差的影響，即使 存在橫向壓力，門也能實現完美平衡 第四章 平開自動門的運動方案 一臺較復雜的機械在運轉中常包括多個工藝動作，相一臺較復雜的機械在運轉中常包括多個工藝動作，相 互協調配合以完成預定的工藝目的互協調配合以完成預定的工藝目的。工藝目的及工藝工藝目的及工藝 動作確定之后，機械系統的設計主要包括：動作確定之后，機械系統的設計主要包

6、括： 動力機的類型、動力機的類型、 功率功率 額定轉速的選擇額定轉速的選擇 運動變換機構的選擇運動變換機構的選擇 協調各工藝動作的機械運動循環圖的擬定協調各工藝動作的機械運動循環圖的擬定。 第四章 平開自動門的運動方案 1、傳動鏈設計的一般原則 合理安排傳動順序合理安排傳動順序 合理分配傳動比合理分配傳動比 有較高的機械效率有較高的機械效率 采用簡短的運動鏈采用簡短的運動鏈 第四章 平開自動門的運動方案 2、傳動方案的比較 圖1方案為曲柄搖桿機構，O1A為曲柄，AB 為搖桿 ，在機 構運動過程中有時會產生死點，阻止門打開，安裝時要求要 合理，但需要的電動機的功率較低。 圖2方案為曲柄滑塊機構，

7、O1A為搖桿，A處為滑塊，結構簡 單緊湊，安裝時方便，但需要電動機的功率較大。 綜合分析選用圖2方案，便于安裝，結構緊湊。 第五章 平開自動門的組成平開自動門的組成 1、平開自動門主要組成是，感應器、傳動 機構、自動行程開關和光電開關等等。 感應器感應器 自動門行程開關自動門行程開關 主控制器主控制器 自動門光電開關自動門光電開關 動力馬達動力馬達 第五章 平開自動門的組成平開自動門的組成 感應器感應器 紅外線感應器紅外線感應器 是對物體的存在進行反應，不管人員是否移動，只是對物體的存在進行反應，不管人員是否移動，只 要處于傳感器的掃描范同內，它都會反應要處于傳感器的掃描范同內，它都會反應 光

8、電開關光電開關是傳感器大家族中的成員，它把發射端和接收端之間光的是傳感器大家族中的成員，它把發射端和接收端之間光的 慢弱變換轉化為電流的變化以達到到探測目的慢弱變換轉化為電流的變化以達到到探測目的 D203為通用型， D204可抗電磁干擾。 CX425 1.7M 漫反射 CX421 300M 漫反射 第五章 平開自動門的組成平開自動門的組成 自動門行程開關自動門行程開關又稱限位開關又稱限位開關 用于控制機械設備的行程及限位保護 廣泛用于各類機床和起重機械 第五章 平開自動門的組成平開自動門的組成 主控制器主控制器 它是自動感應門的指揮中心，通過內部它是自動感應門的指揮中心，通過內部 編有指令程

9、序的大規模集成塊，發出相應編有指令程序的大規模集成塊，發出相應 指令，指揮馬達或電鎖類系統工作；同時指令，指揮馬達或電鎖類系統工作；同時 人們通過主控器調節門扇開啟速度、開啟人們通過主控器調節門扇開啟速度、開啟 幅度等參數。主要有繼電器、單片機和幅度等參數。主要有繼電器、單片機和 PLC控制?？刂?。 第五章 平開自動門的組成平開自動門的組成 自動門光電開關自動門光電開關 工作原理光電開關（光電傳感器）是光電接近開工作原理光電開關（光電傳感器）是光電接近開 關的簡稱，它是利用被檢測關的簡稱，它是利用被檢測 物對光束的遮擋或反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射，由同步

10、回路選通電路，從而檢測物體有無的 第五章 平開自動門的組成平開自動門的組成 動力馬達動力馬達 提供開門與關門的主動力，控制自動感應門加速提供開門與關門的主動力，控制自動感應門加速 與減速運行。與減速運行。 一般采用直流電機 第五章 平開自動門的組成平開自動門的組成 直流電動機在調速方面很簡單，相 對于異步電動機來說義有以下的優 點： (l)(l)由于采用高性能永磁材料，無刷直流電機的轉子尺寸得以減小，由于采用高性能永磁材料，無刷直流電機的轉子尺寸得以減小， 可以具有較低的慣性、更快的響應速度、更高的轉矩慣量比?？梢跃哂休^低的慣性、更快的響應速度、更高的轉矩慣量比。 (2)(2)由于沒用轉子損耗

11、（轉子使用永磁材料），也無需定子勵磁電由于沒用轉子損耗（轉子使用永磁材料），也無需定子勵磁電 流分量（應用新理論），所以無刷直流電機具有較高的效率和功率密流分量（應用新理論），所以無刷直流電機具有較高的效率和功率密 度。對于同等容量輸出，交流異步電機需要更人功率的整流器和逆變度。對于同等容量輸出，交流異步電機需要更人功率的整流器和逆變 器。器。 (3)(3)由于沒有轉子，發熱，無刷直流電機也無需考慮轉子冷卻問題。由于沒有轉子，發熱，無刷直流電機也無需考慮轉子冷卻問題。 (4)(4)交流異步電機由于其非線性本質，實現控制極為復雜。無刷直交流異步電機由于其非線性本質，實現控制極為復雜。無刷直 流電

12、機把其復雜的磁場定向控制簡化為離散狀態的轉子位置控制，無流電機把其復雜的磁場定向控制簡化為離散狀態的轉子位置控制，無 需坐標變換，調速范圍更寬，控制性能更好需坐標變換，調速范圍更寬，控制性能更好 第六章 動作流程圖動作流程圖 1、流程圖的組成 過程動作 順序控制設計法最基本的思想是將系統的一個工作周期 劃分為若干個相連的階段，這些階段稱為過程。 有向連線 在順序動能圖中，隨著時間的推移和轉換條件的實現， 進展按有向連線規定的路線和方向進行，在畫順序功能圖時，將代表 各過程的方框按它們成為活動過程的先后次序順 轉換條件組成 使系統由當前過程進入下一過程的信號稱為轉換條 件 ,順序控制設計法用轉換

13、條件控制代表各過程的編程元件。 第六章 動作流程圖動作流程圖 2、控制要求 ： （1）當有人由內到外或由外到內通過光電檢測開關K1或K2時，開門 執行機構KM1動作，電動機正轉，到達開門限位開關K3位置時，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，關門執行機 構KM2被起動，電動機反轉，當門移動到關門限位開關K4位置時，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，

14、再自動進入關 門過程，以保證人員安全通過。 第六章 動作流程圖動作流程圖 3、動作流程圖 開始開始 若若k1k1， k2k2有信有信 號號 開門開門 K3K3打開，門打開，門 停止停止 延時延時5 5 秒秒 關門關門 若若k1k1， k2k2有信有信 號號 K4K4打開，門打開，門 停止停止 結束結束 有有 第七章基于基于PLCPLC的控制系統梯形圖的控制系統梯形圖 1、PLC工作的基本原理 PLCPLC是采用周期循環掃描的工作方式，是采用周期循環掃描的工作方式，CPUCPU連續執行用戶程連續執行用戶程 序和任務的循環序列稱為掃描。序和任務的循環序列稱為掃描。PLCPLC對用戶程序的執行過對用

15、戶程序的執行過 程是程是CPUCPU的循環掃描，并用周期性地集中采樣、集中輸出的循環掃描，并用周期性地集中采樣、集中輸出 的方式來完成的。一個掃描周期（工作周期）主要分為以的方式來完成的。一個掃描周期（工作周期）主要分為以 下幾個階段：下幾個階段： 執行用戶程序掃描階段執行用戶程序掃描階段 輸入采樣掃描階段輸入采樣掃描階段 輸出刷新掃描階段輸出刷新掃描階段 第七章基于基于PLCPLC的控制系統梯形圖的控制系統梯形圖 2、自動門控制裝置的硬件組成 門內光電探測開關門內光電探測開關KlKl 門外光電探洲開關門外光電探洲開關K2K2 開門到位限位開關開門到位限位開關K3K3 關門到限位開關關門到限位

16、開關K4K4 開門執行機構開門執行機構KM1KM1（使直流電動機正轉）（使直流電動機正轉） 關門執行機構關門執行機構KM2KM2（使直流電動機反轉）（使直流電動機反轉）等部件 組成 第七章基于基于PLCPLC的控制系統梯形圖的控制系統梯形圖 3、運用PLC編寫梯形圖 第七章基于基于PLCPLC的控制系統梯形圖的控制系統梯形圖 1、基于PLC控制系統的平開自動門的優點： 可靠性 PLC不需要大量的活動元件和連線電子元件 易操作性 對plc的操作包括程序輸入和程序更改的操作 靈活性 Plc采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能 模塊和語句描述編程語言 第八章實體模型實體模型 1、sol

17、idworks SolidworksSolidworks公司是專業從事三維機械設計、工程分析和產品數據管理軟件開發和公司是專業從事三維機械設計、工程分析和產品數據管理軟件開發和 營銷的跨國公司，其軟件產品營銷的跨國公司，其軟件產品SolidworksSolidworks提供一系列的三維（提供一系列的三維（3D3D）設計產品，幫助設）設計產品，幫助設 計師減少設計時間，增加精確性，提高設計的創新性，并將產品更快推向市場計師減少設計時間，增加精確性，提高設計的創新性，并將產品更快推向市場。 主要組成：主要組成： 2D到到3D轉換工具轉換工具 內置零件分析內置零件分析 機器設計工具機器設計工具 模具

18、設計工具模具設計工具 消費產品設計工具消費產品設計工具 對現成零組件的線上存取對現成零組件的線上存取 模型組態管理模型組態管理 零件模型建構零件模型建構 曲面設計曲面設計 第八章實體模型實體模型 2、實體模型 第八章實體模型實體模型 2、爆炸圖 第九章 總結 本文通過對平開自動門的綜合介紹，闡述了自動門原本文通過對平開自動門的綜合介紹，闡述了自動門原 理、現階段的優勢、品種的多樣性，不同的平開自動門的理、現階段的優勢、品種的多樣性，不同的平開自動門的 傳動方案，以及傳動方案，以及PLCPLC在自動門中作為控制系統應用，介紹在自動門中作為控制系統應用，介紹 PLCPLC的簡單應用和自動門所用的傳感器裝置，的簡單應用和自動門所用的傳感器裝置， PLCPLC作為控作為控 制系統編寫動作流程圖及制系統編寫動作流程圖及PLCPLC的梯型圖。文中設計方案簡的梯型圖。文中設計方案簡 單、實用，以單、實用，以PLCPLC作為自動控制系統，具有很多其他控制作為自動控制系統，具有很多其他控制 所沒有的優點，可靠性高，耐用等，并了解到所沒有的優點，可靠性高，耐用等，并了解到PLCPLC在自動在自動 門中程序的編寫，梯形圖的應用，明白了門中程序的編寫，梯形圖的應用，明白了PLCP