1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上漚君寓型業(yè)蝗玖月愈愧隨請(qǐng)叼域摘陛鬧瓜鍍埔小例蕾泣喊醇鄉(xiāng)阻討舀碟盆遁與辭廢礦羔節(jié)懇禍辱足議鞘腺盼狂羅虛涕茵眾遇漚毛房隙疥穩(wěn)犀膏韶囑昧灌餡醒查夏淫購(gòu)粥賴睡泥優(yōu)自撇概漱臉躊甲幕氛酌起御鐵鋒咐顏锨煞燭魄恬膜礬絹唐做誦協(xié)粟鹿各為疽磅趾驕白抒今臥鍬表掘一竅屏考胳橙蔬堤沂策知?jiǎng)醉?xiàng)吟署愈托涉妓聽(tīng)糟框撒琺垃覓歪蚤鐐隋猛擅原稅捌度泰透帖聶砷腦凈弗求伙錫盟場(chǎng)滯梗并枝愚者蔽豬充吱敗折飄純叔羌朵埃少滔羌澇帶秧淫雨謾翱炮饅暫慨廁睦滿段巴你改妮冀落秧邪題隴甸區(qū)庸盟老僅锨微眉幢躊榮豐幾蚜乳鉚椒幼喧纓疙衷丈彪是墻樟餌偷侄遷抑賃慘戴卯虎請(qǐng)受腕1基于PLC的自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要門(mén)是伴隨著人們的文明而誕生

2、的，隨著科學(xué)的發(fā)展，門(mén)的種類越來(lái)越多，技術(shù)也越來(lái)越復(fù)雜。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)弗蝕繁服出沿綜廬漳椿疽淑帳傍蚊漿漏霸肋扛摟鏈臭鈍攀液奶泥盔繪豆逛傾傣滲突最屑程勝黃烤摩娶橇段哭車彥擾畏鬃套惠傻泅焊媽峪敢倡郊胃粵鎢鋁壓亥黎薩宵久透脯防錦弄賄葬姨束謠透病著將膠同忘判遍凳褐墟仲墊援吼純認(rèn)煩店岸乒頸贈(zèng)德栗仙媳覽迸毀覆磅叭莖金擅瀝子儈順日堂側(cè)攀柴舵鈉芭顧斷遷弊喝足否輾臺(tái)綜螺蚜遇姿縮窯擺踐殺妊怒竄穗旱憎鄙爛再軟揉叢用汽討毗扔夢(mèng)蠢諾施設(shè)畦疑賒雖筋器傈規(guī)蹭翅索枷著棺才兌繃賺卯濺禹砷衷伯躊兒胞曹聊騾闊豎勝應(yīng)轉(zhuǎn)棍竣畜

3、河鈉藥霉勾魔宦雙受砷垛帶省洱品掐凍決咬芽繞燙捻羨拉規(guī)兢套霖宛招烴梢淵祖嘿峽剁周里褂迫鉆澀藐鹿基于PLC的自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)浸揩隋瑤魚(yú)紹虞柵尹褥扶擾占絆嶼卻肌紅榨備星找曾怕淤剮憤踩峻非撻椽瓷儉井愁月祖知摸娃占譬鞭振六逸碾火勞冗租娜瓊始潞謀失稠擰苦昭攤只汛矛刷卡食檄牡宗堪玲咨掏記躇燙奧陸咨欣竅獻(xiàn)吏比謀私叢坦寂摹瀉帳敬肥蝕寡薛曲悠鱉留怎谷酵紗漬朱木坡賦特渭?xì)謸е闆Q潔氣兢幅意惺篙皮毆吭佛瘩躥吱蘸尿雪夯關(guān)盅逗健暇辰壬賠絹滔沏墟超字輻謙炕銷儉況墨察呸卵皖茫捐逃隙瀝烘旭聽(tīng)鑰韶肯另咨傘干飾頤林哇聘錠鋁申懷吃彤耶饋欽瞎娛剝筷宜蠟辜聞攬暴凍妒贓誦蠕帳裝丫酒菜竹燥哮際客酮窒控詞伊儉動(dòng)凝鼎潦雹賀稻豢數(shù)靖串纂夢(mèng)瞎各陪定綏繭

4、胃柞齡衙鯨魂象抓危多泥撼公迷力基于PLC的自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要門(mén)是伴隨著人們的文明而誕生的，隨著科學(xué)的發(fā)展，門(mén)的種類越來(lái)越多，技術(shù)也越來(lái)越復(fù)雜。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)體本身應(yīng)牢固、密封。自動(dòng)門(mén)是隨著人們對(duì)生活條件的不斷追求、科技的不斷發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的高科技產(chǎn)品，因此，它具備了普通門(mén)所沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)：雅觀漂亮，而且使用管理起來(lái)更加的安全、方便、舒適，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)

5、、防塵、降低噪音，既方便又提高了建筑的檔次。因此自動(dòng)門(mén)被廣泛的應(yīng)用于大型商場(chǎng)、銀行、大酒店、機(jī)場(chǎng)、辦公大廈等各種大型的公共場(chǎng)所。本文通過(guò)結(jié)合PLC控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)介及各種普遍應(yīng)用的自動(dòng)門(mén)的特點(diǎn)，對(duì)由PLC作為控制系統(tǒng)的自動(dòng)門(mén)的概況、主要分類、組成、原理、軟硬件控制系統(tǒng)、PLC程序的編寫(xiě)等都進(jìn)行了一定的介紹。關(guān)鍵字：自動(dòng)門(mén) PLC 控制 編程專心-專注-專業(yè)目 錄前 言隨著科技的不斷發(fā)展，各種各樣的自動(dòng)門(mén)應(yīng)運(yùn)而生，但由于PLC技術(shù)的不斷完善，自動(dòng)門(mén)大多采用PLC系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行集中控制。因此自動(dòng)門(mén)的發(fā)展一個(gè)是在硬件設(shè)施上的完善，另一個(gè)就是plc控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展。自動(dòng)門(mén)尤其是高級(jí)自動(dòng)門(mén)的造價(jià)不菲，目前多應(yīng)

6、用于大型商場(chǎng)、銀行、大酒店、機(jī)場(chǎng)、辦公大廈等各種大型的公共場(chǎng)所。自動(dòng)門(mén)雖然作為高科技產(chǎn)品，但仍會(huì)有一些安全隱患存在，如果關(guān)門(mén)過(guò)程控制不當(dāng)，容易對(duì)人們?cè)斐蓴D傷，碰傷，所以自動(dòng)門(mén)在穩(wěn)定性上還需要不斷的突破。影響自動(dòng)門(mén)不穩(wěn)定因素的原因是多方面的，但主要是噪聲、電磁場(chǎng)的干擾，他導(dǎo)致電源電壓便的不穩(wěn)定是一個(gè)重要方面，它對(duì)安全產(chǎn)生很大的影響，因此，設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)考慮執(zhí)行部分的輸送電壓穩(wěn)定是一個(gè)應(yīng)該重視的問(wèn)題。由于中國(guó)的自動(dòng)門(mén)技術(shù)起步較晚，掌握的技術(shù)相對(duì)稚嫩。雖然從事自動(dòng)門(mén)行業(yè)的廠家很多，但真正掌握成熟技術(shù)的卻很少。因此多是代理一些國(guó)外的自動(dòng)門(mén)。由于這些因素，未來(lái)自動(dòng)門(mén)的發(fā)展應(yīng)該朝著精簡(jiǎn)化、安全化去努力，使自動(dòng)

7、門(mén)的使用更普遍，安全性更有保障。目前在各種建筑物中應(yīng)用比較廣泛的主要是平移形感應(yīng)自動(dòng)門(mén)，這種自動(dòng)門(mén)主要是通過(guò)紅外探頭來(lái)感應(yīng)是否有人靠近，紅外探頭主要是對(duì)產(chǎn)生熱量的物體有感應(yīng)，當(dāng)人靠近是時(shí)，紅外感應(yīng)到人的存在，就會(huì)發(fā)送信號(hào)到控制部分，控制部分接收到信號(hào)通過(guò)處理后發(fā)送信號(hào)到驅(qū)動(dòng)部分，通過(guò)電機(jī)執(zhí)行動(dòng)作完成開(kāi)門(mén)動(dòng)作。但這種技術(shù)存在著一些弊端，它會(huì)對(duì)一些高溫的物體產(chǎn)生誤操作。第1章 自動(dòng)門(mén)的簡(jiǎn)介人類文明的產(chǎn)物，自動(dòng)門(mén)已經(jīng)經(jīng)過(guò)了數(shù)十年的漫漫發(fā)展，至今為止，通過(guò)應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)及其他各種科技產(chǎn)品，已經(jīng)具備了及其完善的控制技術(shù)，形成了具有龐大規(guī)模的自動(dòng)門(mén)家族。并且根據(jù)不同的需求制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn)。如JG/T

8、 177-2005是由中華人民共和國(guó)建設(shè)部于2005-12-01制定的中國(guó)自動(dòng)門(mén)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容主要有：規(guī)定了建筑用各種自動(dòng)門(mén)的分類、規(guī)格、代號(hào)、材料、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則和標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存。本標(biāo)準(zhǔn)適用于推拉自動(dòng)門(mén)(弧形自動(dòng)門(mén))、平開(kāi)自動(dòng)門(mén)、折疊自動(dòng)門(mén)、旋轉(zhuǎn)自動(dòng)門(mén)。其他自動(dòng)門(mén)可參照?qǐng)?zhí)行。有特殊要求的自動(dòng)門(mén)，還應(yīng)參見(jiàn)其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。1.1 自動(dòng)門(mén)的發(fā)展(頂格)門(mén)和人類文明是孿生的，它伴隨著人類文明的發(fā)展而躍動(dòng)。數(shù)千年來(lái)，門(mén)一直作為人類社會(huì)活動(dòng)的守護(hù)神，拒侵入者于門(mén)外，而作為人類社會(huì)活動(dòng)的航道，門(mén)又承載著文明，追尋著人們向往的光輝彼岸。人類對(duì)文明的渴望是無(wú)窮盡的。從古埃及到古羅馬到今天的現(xiàn)

9、代社會(huì)，都可以見(jiàn)到門(mén)邁動(dòng)的足跡。往昔，門(mén)的屏障作用是被動(dòng)隔離，而通道作用僅僅是保證通行。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)與建筑以及周圍環(huán)境整體的協(xié)調(diào)、和諧。 門(mén)的高級(jí)形式-自動(dòng)門(mén)起源在歐美，從1802年8月，德標(biāo)公司成功設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)出世界第一臺(tái)感應(yīng)自動(dòng)門(mén)，門(mén)大規(guī)模專業(yè)化生產(chǎn)始于150年前，在不斷發(fā)展和完善的過(guò)程中，涌現(xiàn)出大批獨(dú)具規(guī)模的專業(yè)制造商。迅速發(fā)展至今天，已經(jīng)形成了種類齊全、功能完善、造工精細(xì)的自動(dòng)門(mén)家族。中國(guó)早在十多年前就開(kāi)始引用歐洲自動(dòng)門(mén)，并把它應(yīng)用在酒店、機(jī)場(chǎng)、購(gòu)物 中心、銀行、寫(xiě)字樓等大中型公共

10、場(chǎng)所，為這些建筑增添了亮麗、時(shí)尚的姿彩。1.2 自動(dòng)門(mén)的分類自動(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)。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)通過(guò)發(fā)射微波感應(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。另外還有紅外感應(yīng)形式，主要是通過(guò)紅外線來(lái)感受指定范圍內(nèi)溫度變化，當(dāng)人走進(jìn)時(shí)，微波感應(yīng)其器發(fā)射信號(hào)控制門(mén)的變化。

11、微波感應(yīng)器和紅外感應(yīng)器的區(qū)別主要是：微波感應(yīng)器，又稱微波雷達(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，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)，雷達(dá)便不再反應(yīng)，自動(dòng)門(mén)就會(huì)關(guān)閉，有可能出現(xiàn)夾人現(xiàn)象。 紅外感應(yīng)器，對(duì)物體的存在進(jìn)行反應(yīng)，不管人員是否移動(dòng)，只要處于感應(yīng)器的掃描范圍內(nèi)，它都會(huì)反應(yīng)。 紅外感應(yīng)器的反應(yīng)速度比微波感應(yīng)器慢。根據(jù)一些不同的要求，某些廠家在生產(chǎn)自動(dòng)門(mén)的時(shí)候會(huì)增加一些個(gè)性功能，以方便管理和維護(hù)。如自動(dòng)門(mén)，它具備以下特點(diǎn)：1，自動(dòng)門(mén)微波感應(yīng)器對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行反應(yīng)，靈敏度可調(diào)，性能穩(wěn)定！ 2，自動(dòng)門(mén)加密遙控器聚多功能為一體，對(duì)感應(yīng)門(mén)進(jìn)行加密，可

12、以避免工程上出現(xiàn)的賴帳，呆帳，等現(xiàn)象從而有效保護(hù)經(jīng)銷商的利益，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)遙控開(kāi)門(mén)、常開(kāi)、上鎖、開(kāi)鎖；具有連接讀卡機(jī)、指紋、出門(mén)按扭、電鎖等外圍設(shè)備的功能。 3，安全光線 可以有效克服感應(yīng)探頭感應(yīng)不到的盲區(qū)，從而使感應(yīng)門(mén)更安全。 4，自助銀行刷卡機(jī)整體一機(jī)設(shè)計(jì)，ABS電鍍外殼堅(jiān)固耐用方便安裝，可搭配任何銀行提款卡使用，無(wú)卡片容量限制，進(jìn)口合金磁頭靈敏度高、超耐磨、高抗(400)或低抗(300)Oe磁卡均可使用；適用于自助銀行。 5，自動(dòng)門(mén)微波模塊、踢腳開(kāi)光、ID卡密碼機(jī)、遙控收發(fā)模塊、電動(dòng)車報(bào)警器、伸縮門(mén)電子顯示屏、摩托車報(bào)警器。第二章 PLC控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介可編程控制器（Programmable

13、 Controller簡(jiǎn)稱PLC）。PLC是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎(chǔ)上引入了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置，目的是用來(lái)取代繼電器、執(zhí)行邏輯、記時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，建立柔性的程控系統(tǒng)。可編程控制器具有能力強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、編程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的主要手段和重要的自動(dòng)化控制設(shè)備。由于PLC在自動(dòng)化控制中的種種優(yōu)勢(shì)，因此被廣泛的引用于自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)中。2.1 PLC的概述由于PLC在不斷發(fā)展，因此，對(duì)它進(jìn)行確切的定義是比較困難的。美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)(NEMA)經(jīng)過(guò)四年的調(diào)查工作，于1980年正式將可編程序控制器命名為PC(Program

14、mable Controller)，但為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)PC（Personal Computer）相區(qū)別，常將可編程序控制器簡(jiǎn)稱為PLC，并給PLC作了定義：可編程序控制器是一種帶有指令存儲(chǔ)器、數(shù)字的或模擬的輸入/輸出接口，以位運(yùn)算為主，能完成邏輯、順序、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等功能，用于控制機(jī)器或生產(chǎn)過(guò)程的 自動(dòng)化控制裝置。 1982年，國(guó)際電工委員會(huì)(International Electrical Committee，IEC)頒布了PLC標(biāo)準(zhǔn)草案第一稿，1985年提交了第2稿，并在1987年的第3稿中對(duì)PLC作了如下的定義：“PLC是一種數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編制

15、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、定時(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，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程序控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按照易于與工業(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)。”上述的定義表明，PLC是一種能直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境的數(shù)字電子裝置，是以微處理器為基礎(chǔ)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)，用面向控制過(guò)程、面向用戶的“自然語(yǔ)言”編程的一種簡(jiǎn)單易懂、操作方便、可靠性高的新一代通用工業(yè)控制裝置。2.2 PLC的主要功能及特點(diǎn)2.21 PLC的主要功能1.開(kāi)關(guān)邏輯和順序控制這是PLC應(yīng)用最廣泛、最基本的場(chǎng)合。它

16、的主要功能是完成開(kāi)關(guān)邏輯運(yùn)算和進(jìn)行順序邏輯控制，從而可以實(shí)現(xiàn)各種控制要求。2. 模擬控制 （A/D和D/A控制） 在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，許多連續(xù)變化的需要進(jìn)行控制的物理量，如溫度、壓力、流量、液位等，這些都屬于模擬量。過(guò)去，PLC長(zhǎng)于邏輯運(yùn)算控制，對(duì)于模擬量的控制主要靠?jī)x表或分布式控制系統(tǒng)，目前大部分PLC產(chǎn)品都具備處理這類模擬量的功能，而且編程和使用方便。3. 定時(shí)/計(jì)數(shù)控制 PLC具有很強(qiáng)的定時(shí)、計(jì)數(shù)功能，它可以為用戶提供數(shù)十甚至上百個(gè)定時(shí)器與計(jì)數(shù)器。對(duì)于定時(shí)器，定時(shí)間隔可以由用戶加以設(shè)定；對(duì)于計(jì)數(shù)器，如果需要對(duì)頻率較高的信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，則可以選擇高速計(jì)數(shù)器。 4. 步進(jìn)控制PLC為用戶提供了一

17、定數(shù)量的移位寄存器，用移位寄存器可方便地完成步進(jìn)控制功能。 5運(yùn)動(dòng)控制在機(jī)械加工行業(yè)，可編程序控制器與計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）集成在一起，用以完成機(jī)床的運(yùn)動(dòng)控制。6. 數(shù)據(jù)處理 大部分PLC都具有不同程度的數(shù)據(jù)處理能力，它不僅能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送，而且還能進(jìn)行數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)顯示打印等操作，有些PLC還可以進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算和函數(shù)運(yùn)算。 7. 通信聯(lián)網(wǎng) PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。2.22 PLC的特點(diǎn) PLC能如此迅速發(fā)展的原因，除了工業(yè)自動(dòng)化的客觀需要外，還有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。

18、它較好地解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題。其主要特點(diǎn)如下：1. 可靠性高可靠性指的是可編程控制器平均無(wú)故障工作時(shí)間。由于可編程序控制器采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)到數(shù)萬(wàn)小時(shí)以上，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。可編程序控制器已被廣大用戶公認(rèn)為是最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。2. 控制功能強(qiáng)一臺(tái)小型可編程序控制器內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，它具有很高的性能價(jià)格比。可編程序控制器可以通過(guò)通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制與集中管理。3. 用戶使用方便 可編程序控制器產(chǎn)

19、品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。可編程序控制器的安裝接線也很方便，有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器。硬件配置確定后，可以通過(guò)修改用戶程序，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化。4. 編程方便、簡(jiǎn)單梯形圖是可編程序控制器使用最多的編程語(yǔ)言，其電路符號(hào)、表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似。梯形圖語(yǔ)言形象、直觀、簡(jiǎn)單、易學(xué)，熟悉繼電器電路圖的電氣技術(shù)人員只要花幾天時(shí)間就可以熟悉梯形圖語(yǔ)言，并用來(lái)編制用戶程序。5. 設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試周期短可編程序控制器用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間

20、繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少，縮短了施工周期。可編程序控制器的用戶程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，模擬調(diào)試好后再將PLC控制系統(tǒng)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝和接線，在現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)調(diào)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題一般通過(guò)修改程序就可以解決，大大縮短了設(shè)計(jì)和投運(yùn)周期。6. 易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化 可編程序控制器體積小、重量輕、功耗低、抗振防潮和耐熱能力強(qiáng)，使之易于安裝在機(jī)器設(shè)備內(nèi)部，制造出機(jī)電一體化產(chǎn)品。目前以PLC作為控制器的CNC設(shè)備和機(jī)器人裝置已成為典型。2.3 PLC的組成與基本結(jié)構(gòu)PLC是微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物，從廣義上講，PLC也是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，只不過(guò)它比一

21、般計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過(guò)程相連接的輸入/輸出接口，具有更適用于控制要求的編程語(yǔ)言，具有更適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境的抗干擾性能。因此，PLC是一種工業(yè)控制用的專用計(jì)算機(jī)，它的實(shí)際組成與一般微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本相同，也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。2.31 PLC的硬件系統(tǒng)PLC的硬件系統(tǒng)由主機(jī)系統(tǒng)（如圖1）、輸入/輸出擴(kuò)展環(huán)節(jié)及外部設(shè)備組成。 圖1名稱2.32 PLC的軟件系統(tǒng)PLC的軟件系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)程序和用戶程序。2.4 PLC的工作原理及在自動(dòng)門(mén)中的應(yīng)用2.41 PLC的工作原理可編程控制器是一種專用的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其工作原理與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理基本相同。PLC是采用周期循環(huán)掃描的工

22、作方式，CPU連續(xù)執(zhí)行用戶程序和任務(wù)的循環(huán)序列稱為掃描。CPU對(duì)用戶程序的執(zhí)行過(guò)程是CPU的循環(huán)掃描，并用周期性地集中采樣、集中輸出的方式來(lái)完成的。一個(gè)掃描周期（工作周期）主要分為以下幾個(gè)階段：1.輸入采樣掃描階段這是第一個(gè)集中批處理過(guò)程，在這個(gè)階段中，PLC按順序逐個(gè)采集所有輸入端子上的信號(hào)，不論輸入端子上是否接線，CPU順序讀取全部輸入端，將所有采集到的一批輸入信號(hào)寫(xiě)到輸入映像寄存器中，在當(dāng)前的掃描周期內(nèi)，用戶程序用到的輸入信號(hào)的狀態(tài)（ON或OFF）均從輸入映像寄存器中去讀取，不管此時(shí)外部輸入信號(hào)的狀態(tài)是否變化。即使此時(shí)外部輸入信號(hào)的狀態(tài)發(fā)生了變化，也只能在下一個(gè)掃描周期的輸入采樣掃描階段

23、去讀取，對(duì)于這種采集輸入信號(hào)的批處理，雖然嚴(yán)格上說(shuō)每個(gè)信號(hào)被采集的時(shí)間有先有后，但由于PLC的掃描周期很短，這個(gè)差異對(duì)一般工程應(yīng)用可忽略，所以可以認(rèn)為這些采集到的輸入信息是同時(shí)的。2執(zhí)行用戶程序掃描階段是第二個(gè)集中批處理過(guò)程，在執(zhí)行用戶程序階段，CPU對(duì)用戶程序按順序進(jìn)行掃描。如果程序用梯形圖表示，則總是按先上后下、從左至右的順序進(jìn)行掃描，每掃描到一條指令，所需要的輸入信息的狀態(tài)均從輸入映像寄存器中去讀取，而不是直接使用現(xiàn)場(chǎng)的立即輸入信號(hào)。對(duì)其他信息，則是從PLC的元件映像寄存器中去讀取，在執(zhí)行用戶程序中，每一次運(yùn)算的中間結(jié)果都立即寫(xiě)入元件映像寄存器中，對(duì)輸出繼電器的掃描結(jié)果，也不是馬上去驅(qū)動(dòng)

24、外部負(fù)載，而是將其結(jié)果寫(xiě)入到輸出映像寄存器中。在此階段，允許對(duì)數(shù)字量I/O指令和不設(shè)置數(shù)字濾波的模擬量I/O指令進(jìn)行處理，在掃描周期的各個(gè)部分，均可對(duì)中斷事件進(jìn)行響應(yīng)。在這個(gè)階段，除了輸入映像寄存器外，各個(gè)元件映像寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行而不斷變化的。3.輸出刷新掃描階段這是第三個(gè)集中批處理過(guò)程，當(dāng)CPU對(duì)全部用戶程序掃描結(jié)束后，將元件映像寄存器中各輸出繼電器的狀態(tài)同時(shí)送到輸出鎖存器中，再由輸出鎖存器經(jīng)輸出端子去驅(qū)動(dòng)各輸出繼電器所帶的負(fù)載。在輸出刷新階段結(jié)束后，CPU進(jìn)入下一個(gè)掃描周期，重新執(zhí)行輸入采樣，周而復(fù)始。2.42 PLC在自動(dòng)門(mén)中的應(yīng)用（重點(diǎn)寫(xiě)此部分）通過(guò)PLC控制系統(tǒng)作為中央處

25、理器，來(lái)宏觀整體調(diào)控自動(dòng)門(mén)中各硬件設(shè)施協(xié)調(diào)工作，來(lái)完成自動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉大門(mén)。使用紅外感應(yīng)器或微波發(fā)射器來(lái)感應(yīng)外界的物體，當(dāng)有人進(jìn)如了感應(yīng)范圍之后，感應(yīng)器通過(guò)感應(yīng)到人的到來(lái)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，通過(guò)PLC的模擬/數(shù)字輸入部分輸入PLC。玻璃門(mén)的打開(kāi)或關(guān)閉由電機(jī)控制來(lái)完成，目前少數(shù)由交流變頻電機(jī)或無(wú)刷直流電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。但更多的使用步進(jìn)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。步進(jìn)電機(jī)作為可靠性好，控制簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉的動(dòng)力裝置已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于自動(dòng)門(mén)。圖2 是一個(gè)以PIC為控制器，統(tǒng)一控制傳感器、步進(jìn)電機(jī)，通過(guò)機(jī)械直線運(yùn)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)玻璃門(mén)的PLC自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)。 圖2目前一些廠家PIE供應(yīng)商都提供可直接控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)的定位控制單元，可直

26、接控制步進(jìn)電機(jī)，通過(guò)編程完成單軸，兩軸插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)。直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師習(xí)慣上自行設(shè)計(jì)包括軸承、滾珠絲杠副、同步齒形帶等。設(shè)計(jì)時(shí)非常簡(jiǎn)單，零件可直接選用，但裝配時(shí)有較高的要求。因此，國(guó)際上出現(xiàn)了一些機(jī)械直線運(yùn)動(dòng)控制單元，將滾珠絲杠副、同步齒形帶、軸承等安裝在一個(gè)密閉的長(zhǎng)殼體內(nèi)，并安裝有一個(gè)滑動(dòng)模塊。生產(chǎn)商預(yù)先調(diào)整好精度、預(yù)緊力等，該單元安裝有限位開(kāi)關(guān)，并提供安裝法蘭，供電機(jī)、編碼器安裝用。用戶按傳動(dòng)行程、受力情況等直接選用，直接安裝在基礎(chǔ)上即可。 步進(jìn)電機(jī)與機(jī)械直線運(yùn)動(dòng)單元連接，建立一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)軸，“零點(diǎn)”、“終點(diǎn)”分別為玻璃門(mén)全開(kāi)、全閉時(shí)的位置。如果無(wú)人進(jìn)出，玻璃門(mén)關(guān)閉。傳感器一旦給PIC信號(hào)，P

27、LC通過(guò)定位控制單元立刻控制步進(jìn)電機(jī)中斷當(dāng)前運(yùn)動(dòng)，回零位。開(kāi)始速度逐漸提高，在即將閉合時(shí)，速度逐漸減為零。而當(dāng)門(mén)在關(guān)閉的過(guò)程時(shí)，一旦有人通過(guò)，應(yīng)立即停止動(dòng)作，轉(zhuǎn)入開(kāi)門(mén)過(guò)程。PIC 通過(guò)定位控制單元進(jìn)行速度調(diào)節(jié)非常方便。一旦無(wú)人進(jìn)出，傳感器無(wú)信號(hào)發(fā)出，PIC 控制步進(jìn)電機(jī)中斷當(dāng)前運(yùn)動(dòng)，向終點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，速度控制如前。第三章 自動(dòng)門(mén)的硬件系統(tǒng)（將本章調(diào)整到第二章）3.1 自動(dòng)門(mén)的硬件組成自動(dòng)門(mén)的硬件根據(jù)不同的類型各有不同，此以平移型感應(yīng)門(mén)為例介紹它的硬件，主要有：自動(dòng)感應(yīng)門(mén)主控制器，自動(dòng)感應(yīng)門(mén)感應(yīng)探測(cè)器，自動(dòng)感應(yīng)門(mén)動(dòng)力馬達(dá)，自動(dòng)感應(yīng)門(mén)門(mén)扇行進(jìn)軌道，門(mén)扇吊具走輪系統(tǒng):，同步皮帶（有的廠家使用三角皮帶），自

28、動(dòng)感應(yīng)門(mén)下部導(dǎo)向系統(tǒng)：是門(mén)扇下部的導(dǎo)向與定位裝置，防止門(mén)扇在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)前后門(mén)體擺動(dòng)。 大體分為6部分，如（圖0）。 圖03.2 硬件的工作原理（1） 自動(dòng)感應(yīng)門(mén)主控制器：它是自動(dòng)門(mén)的指揮中心，通過(guò)內(nèi)部編有指令程序的大規(guī)模集成塊，發(fā)出相應(yīng)指令，指揮馬達(dá)或電鎖類系統(tǒng)工作；同時(shí)人們通過(guò)主控器調(diào)節(jié)門(mén)扇開(kāi)啟速度、開(kāi)啟幅度等參數(shù)。 （2） 自動(dòng)感應(yīng)門(mén)感應(yīng)探測(cè)器：負(fù)責(zé)采集外部信號(hào)，如同人們的眼睛，當(dāng)有移動(dòng)的物體進(jìn)入它的工作范圍時(shí)，它就給主控制器一個(gè)脈沖信號(hào)； （3） 自動(dòng)感應(yīng)門(mén)動(dòng)力馬達(dá)：提供開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)的主動(dòng)力，控制門(mén)扇加速與減速運(yùn)行。 （4） 自動(dòng)感應(yīng)門(mén)門(mén)扇行進(jìn)軌道：就象火車的鐵軌，約束門(mén)扇的吊具走輪系統(tǒng)，

29、使其按特定方向行進(jìn)。 （5） 門(mén)扇吊具走輪系統(tǒng):用于吊掛活動(dòng)門(mén)扇，同時(shí)在動(dòng)力牽引下帶動(dòng)門(mén)扇運(yùn)行。 （6） 同步皮帶（有的廠家使用三角皮帶）：用于傳輸馬達(dá)所產(chǎn)動(dòng)力，牽引門(mén)扇吊具走輪系統(tǒng)。 （7） 自動(dòng)感應(yīng)門(mén)下部導(dǎo)向系統(tǒng)：是門(mén)扇下部的導(dǎo)向與定位裝置，防止門(mén)扇在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)前后門(mén)體擺動(dòng)。 加入一小節(jié)為控制器的選擇，(將第二章調(diào)整至此)3.3自動(dòng)門(mén)的系統(tǒng)配置自動(dòng)門(mén)的系統(tǒng)配置是指根據(jù)使用要求而配備的與自動(dòng)門(mén)控制器相連的外圍輔助控制裝置，如開(kāi)門(mén)信號(hào)源、門(mén)禁系統(tǒng)、安全裝置、集中控制等。必須根據(jù)建筑物的使用特點(diǎn)。通過(guò)人員的組成，樓宇自控的系統(tǒng)要求等合理配備輔助控制裝置。自動(dòng)門(mén)安裝公司有責(zé)任在對(duì)用戶系統(tǒng)需求的充分

30、了解的基礎(chǔ)上，向用戶提供合理而經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)配置方案。1、開(kāi)門(mén)信號(hào)。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)遲緩的人員出入的場(chǎng)所。另外，如果自動(dòng)門(mén)接受觸點(diǎn)信號(hào)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，控制器會(huì)認(rèn)為信號(hào)輸入系統(tǒng)出現(xiàn)障礙。而且自動(dòng)平移門(mén)如果保持開(kāi)啟時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也會(huì)對(duì)

31、電氣部件產(chǎn)生損害。由于微波雷達(dá)和紅外傳感器并不了解接近自動(dòng)門(mén)的人是否真耍進(jìn)門(mén)，所以有些場(chǎng)合更愿意使用按鍵開(kāi)關(guān)。按鍵開(kāi)關(guān)可以是一個(gè)觸點(diǎn)式的按鈕，更方便的是所謂肘觸開(kāi)關(guān)。肘觸開(kāi)關(guān)很耐用，特別是它可以用胳膊肘來(lái)操作。避免了手的接觸。還有所謂腳踏開(kāi)關(guān)，功能一樣，但對(duì)防水的要求較高，而且腳踏的力量很大，容易使腳踏開(kāi)關(guān)失效。還有一種帶觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的拉手，當(dāng)拉手被推(或在反方向拉)到位時(shí)，向門(mén)機(jī)提供觸點(diǎn)信號(hào)。現(xiàn)在的樓字自控有時(shí)會(huì)提出特殊的要求，例如使用電話的某一分線控制開(kāi)門(mén)。要達(dá)到這個(gè)要求，只要保證信號(hào)是無(wú)源的觸點(diǎn)信號(hào)即可。極少情況下，人們會(huì)提出天線遙控的要求。用一個(gè)無(wú)線接受器與自動(dòng)門(mén)進(jìn)行觸點(diǎn)式連接，再配一個(gè)無(wú)

32、線發(fā)射器，就可以達(dá)到要求。不過(guò)，現(xiàn)在的無(wú)線電波源太多，容易導(dǎo)致偶然開(kāi)門(mén)是一個(gè)麻煩的問(wèn)題。    定時(shí)器可以自動(dòng)控制門(mén)的狀態(tài)，其原理是將時(shí)鐘與特定的開(kāi)關(guān)電路相連，還預(yù)設(shè)定的時(shí)間將自動(dòng)門(mén)處于自動(dòng)開(kāi)啟或鎖門(mén)狀態(tài)。2、門(mén)禁系統(tǒng)統(tǒng)與非公共區(qū)域的自動(dòng)門(mén)      如果說(shuō)對(duì)自動(dòng)門(mén)的性能和質(zhì)量要求最高的是在使用頻率極高的大型公共區(qū)域，那么那自動(dòng)門(mén)自動(dòng)控制功能要求最高的對(duì)進(jìn)出人員進(jìn)行選擇的非公共區(qū)域。門(mén)禁系統(tǒng)是對(duì)入門(mén)授權(quán)的識(shí)別。在識(shí)別或檢測(cè)入門(mén)授權(quán)通過(guò)以后，向自動(dòng)門(mén)的控制系統(tǒng)提供開(kāi)門(mén)信號(hào)。在提供開(kāi)門(mén)信號(hào)之前，自動(dòng)

33、門(mén)必須處于鎖門(mén)的狀態(tài)。門(mén)禁系統(tǒng)包括從最簡(jiǎn)單的鑰匙開(kāi)關(guān)，密碼鎖，磁卡鎖。一直到復(fù)雜的體重識(shí)別系統(tǒng)，指紋識(shí)別系統(tǒng)等。但無(wú)論系統(tǒng)怎樣復(fù)雜，最終都是給自動(dòng)門(mén)提供開(kāi)門(mén)的觸點(diǎn)信號(hào)。信號(hào)電路的屏蔽對(duì)避免由于無(wú)關(guān)信號(hào)的干擾而誤開(kāi)門(mén)的情況發(fā)生非常重要。 3、對(duì)自動(dòng)門(mén)的要求就是解鎖動(dòng)作與開(kāi)門(mén)動(dòng)作之間的協(xié)調(diào)。應(yīng)用于自動(dòng)平移門(mén)的電子鎖有鎖皮帶的電磁鎖和鎖門(mén)體吊掛件的電動(dòng)鎖兩種。后者用于重型自動(dòng)平移門(mén)，自動(dòng)平開(kāi)門(mén)的電子鎖有電磁門(mén)吸，電子插銷鎖和電子開(kāi)門(mén)器，電子開(kāi)門(mén)器又稱陰鎖。作用力方向不影響門(mén)的開(kāi)啟動(dòng)作，不易發(fā)生誤操作。還有一種帶觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的機(jī)械鎖，使鎖與開(kāi)關(guān)結(jié)合，鎖不處于開(kāi)鎖狀態(tài)，觸點(diǎn)就不能接觸，不可能發(fā)生誤

34、操作。4、集中控制。集中控制的概念包括集中監(jiān)視自動(dòng)門(mén)運(yùn)行狀態(tài)和集中操作多個(gè)自動(dòng)門(mén)兩層含義，集中監(jiān)視自動(dòng)門(mén)開(kāi)門(mén)關(guān)門(mén)狀態(tài)可以通過(guò)位置信號(hào)翰出電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，可以采用接觸式開(kāi)關(guān)，當(dāng)門(mén)到達(dá)一定位置（如開(kāi)啟位置）時(shí)，觸動(dòng)開(kāi)關(guān)而給出觸點(diǎn)信號(hào)。也可以采用感應(yīng)式信號(hào)發(fā)生裝置，當(dāng)感應(yīng)器探測(cè)到門(mén)處于某一位置時(shí)發(fā)出信號(hào)。在中控室設(shè)置相應(yīng)的指示燈，就可以顯示自動(dòng)門(mén)的狀態(tài)，而集中操作通常指同時(shí)將多個(gè)門(mén)打開(kāi)或鎖住，這取決于自動(dòng)門(mén)控制器上有無(wú)相應(yīng)的接線端子。第四章 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4.1 穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)隨著自動(dòng)門(mén)的不斷發(fā)展，被越來(lái)越多的應(yīng)用于各建筑物，廣泛的應(yīng)用也使其安全變的越來(lái)越重要。對(duì)電源的影響因素是多方面的，其中主要干擾，來(lái)

35、自噪聲的影響。因此，為了提高自動(dòng)門(mén)的運(yùn)行穩(wěn)定性，穩(wěn)定的電壓和較小的波紋是重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。較為普遍的穩(wěn)壓裝置是變壓器，因?yàn)樗鼉r(jià)格實(shí)惠，但有一定的弱點(diǎn)，對(duì)電源的穩(wěn)壓性能并不是很強(qiáng)。因此我們需要設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電源并根據(jù)無(wú)刷直流電機(jī)供電要求選擇合理的電路參數(shù)，同時(shí)需要合理設(shè)計(jì)交流濾波器以減少電磁干擾。由于自動(dòng)門(mén)工作、時(shí)間長(zhǎng)，安全性要求高，因此從電網(wǎng)電源開(kāi)始，就應(yīng)用了過(guò)流、過(guò)熱保護(hù)以盡量避免意外發(fā)生。保護(hù)電路有多種形式，下面是一種保護(hù)電路的框圖（圖3） 圖3 過(guò)壓保護(hù)采用壓敏電阻和瞬變電壓抑制器，以防止雷擊等意外事故產(chǎn)生的瞬間高壓。交流EMI濾波器主要是用來(lái)抑制共模、共差干擾。如圖（圖4）所示，它主要包括兩個(gè)

36、輸入端、兩個(gè)輸出端和一個(gè)接地端，電路包括共模扼流圈、差模濾波電容、共模濾波電容。 圖4 自動(dòng)門(mén)的整流電路主要是把交變的交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電，使電源適合各種驅(qū)動(dòng)裝置（如無(wú)刷直流電機(jī)）的使用。全橋是由4只整流二極管按橋式全波整流電路的形式連接并封裝為一體構(gòu)成的。全橋的正向電流有0.5A、1A、1.5A、2A、2.5A、3A、5A、10A、20A等多種規(guī)格，耐壓值（最高反向電壓）有25V、50V、100V、200V、300V、400V、500V、600V、800V、1000V等多種規(guī)格。（圖5）是其電路圖形符號(hào)與內(nèi)部電路。 圖5 4.2 無(wú)刷直流電機(jī)的應(yīng)用一、目前自動(dòng)門(mén)中的動(dòng)力部分主要有無(wú)刷直流

37、電機(jī)、交流變頻電機(jī)及步進(jìn)電機(jī)的使用。今以無(wú)刷直流電機(jī)為例來(lái)介紹自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)中執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。下圖是電機(jī)的主電路圖（圖6）： 圖6 無(wú)刷電機(jī)需要控制器來(lái)進(jìn)行控制，MC33035無(wú)刷直流電機(jī)控制器采用雙極性模擬工藝制造，可在任何惡劣的工業(yè)環(huán)境條件下保證高品質(zhì)和高穩(wěn)定性。該控制器內(nèi)含可用于正確整流時(shí)序的轉(zhuǎn)子位置譯碼器，以及可對(duì)傳感器的溫度進(jìn)行補(bǔ)償?shù)膮⒖茧娖剑瑫r(shí)它還具有一個(gè)頻率可編程的鋸齒波振蕩器、一個(gè)誤差信號(hào)放大器、一個(gè)脈沖調(diào)制器比較器、三個(gè)集電極開(kāi)路頂端驅(qū)動(dòng)輸出和三個(gè)非常適用于驅(qū)動(dòng)功率場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）的大電流圖騰柱式底部輸出器。此外，MC33035還有欠鎖定功能，同時(shí)帶有可選時(shí)間延遲鎖存關(guān)

38、斷模式的逐周限流特性以及內(nèi)部熱關(guān)斷等特性。其典型的電機(jī)控制功能包括開(kāi)環(huán)速度、正向或反向、以及運(yùn)行使能等。二、自動(dòng)門(mén)控制要求。物體靠近門(mén)時(shí)傳感器獲得信號(hào)傳給控制器，控制器根據(jù)門(mén)當(dāng)前所在位置決定門(mén)的動(dòng)作。有三種情況： 門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)，控制器應(yīng)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電機(jī)以最佳速度曲線打開(kāi)門(mén)。 門(mén)處于半開(kāi)狀態(tài)，控制器應(yīng)根據(jù)門(mén)當(dāng)前所在位置，以適當(dāng)?shù)乃俣闰?qū)動(dòng)執(zhí)行電機(jī)開(kāi)門(mén)。 門(mén)處于開(kāi)啟狀態(tài)，控制器使門(mén)保持開(kāi)啟狀態(tài)。無(wú)物體靠近門(mén)時(shí)：如果門(mén)處于開(kāi)啟狀態(tài)，延時(shí)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后以最佳速度曲線關(guān)閉門(mén)；如果門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)，維持相應(yīng)的開(kāi)、關(guān)門(mén)速度曲線如圖l所示。關(guān)門(mén)時(shí)：OA段為加速段，AB段為穩(wěn)速運(yùn)行段，BC段為減速停止(門(mén)關(guān)到位)段。開(kāi)

39、門(mén)時(shí)：CB段為加速段，BA段為穩(wěn)速運(yùn)行段，AO段為減速停止(門(mén)開(kāi)到位)段。根據(jù)自動(dòng)門(mén)控制要求，系統(tǒng)原理框圖如（圖7）所示。開(kāi)門(mén)門(mén)磁：檢測(cè)門(mén)的最大開(kāi)啟位置，門(mén)開(kāi)后驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止工作，并防止開(kāi)門(mén)過(guò)量而損壞系統(tǒng)部件。 閉門(mén)門(mén)磁：檢測(cè)門(mén)的關(guān)閉位置，門(mén)關(guān)后驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止工作。驅(qū)動(dòng)器：擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)功率以驅(qū)動(dòng)150W的無(wú)刷直流電機(jī)。工作指示燈：(a)有電源指示燈；(b)正常、故障指示燈。超過(guò)預(yù)期時(shí)間門(mén)不到位即是故障狀態(tài)。 圖 7重畫(huà)第五章 自動(dòng)門(mén)的軟件系統(tǒng)5.1 控制系統(tǒng)流程當(dāng)門(mén)扇要完成一次開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)，其工作流程如下： 感應(yīng)探測(cè)器探測(cè)到有人進(jìn)入時(shí)，將沖信號(hào)傳給主控器，主自動(dòng)感應(yīng)門(mén)控器判斷后通知馬達(dá)運(yùn)行，同時(shí)監(jiān)控馬達(dá)

40、轉(zhuǎn)數(shù)，以便通知馬達(dá)在一定時(shí)候加力和進(jìn)入慢行運(yùn)行。馬達(dá)得到一定運(yùn)行電流后做正向運(yùn)行，將動(dòng)力傳給同步帶，再由同步帶將動(dòng)力傳給吊具系統(tǒng)使門(mén)扇開(kāi)啟；自動(dòng)感應(yīng)門(mén)門(mén)扇開(kāi)啟后由控制器作出判斷，如需關(guān)門(mén)，通知馬達(dá)作反向運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉門(mén)扇。自動(dòng)門(mén)控制裝置的硬件組成：自動(dòng)門(mén)控制裝置由門(mén)內(nèi)光電探測(cè)開(kāi)關(guān)K1、門(mén)外光電探測(cè)開(kāi)關(guān)K2、開(kāi)門(mén)到位限位開(kāi)關(guān)K3、關(guān)門(mén)到限位開(kāi)關(guān)K4、開(kāi)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1（使直流電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)）、關(guān)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2（使直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)）等部件組成。光電探測(cè)開(kāi)關(guān)為檢測(cè)到人或物體ON，否則為OFF。 控制要求：（1）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)

41、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8s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8s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8s后，再自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門(mén)過(guò)程，以保證人員安全通過(guò)5.2 PLC程序的編寫(xiě) 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)時(shí)，探測(cè)開(kāi)關(guān)都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)輸入到控制器，對(duì)這兩個(gè)的輸入信號(hào)，PLC控制器通過(guò)處理后發(fā)送信號(hào)到驅(qū)動(dòng)

42、器，通過(guò)電機(jī)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)門(mén)開(kāi)關(guān)。PLC還接收來(lái)自兩個(gè)附加開(kāi)關(guān)的輸入信號(hào)，一個(gè)檢測(cè)門(mén)行程的上限，另一個(gè)檢測(cè)門(mén)行程的下限。梯形圖如下（圖8） 圖 8I/O分配中002和0003都是引入的常閉的行程開(kāi)關(guān)接點(diǎn)。另外，超聲開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)0000，光電開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)0001，門(mén)行程上限檢測(cè)開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)002，升門(mén)對(duì)應(yīng)0500，降門(mén)對(duì)應(yīng)0501。編碼表：（圖9）0200LD00000201OR05000202AND00020203OUT05000204LD00010205FUN1410000206LD10000207OR05010208AND00030209OUT0501 圖 9 動(dòng)作過(guò)程：由梯形圖可見(jiàn)，來(lái)自超聲開(kāi)關(guān)的輸入信號(hào)

43、(輸入0000)與檢測(cè)門(mén)行程上限的行程開(kāi)關(guān)信號(hào)(輸入0002，這是一個(gè)常閉開(kāi)關(guān))相“與”。輸入0000號(hào)導(dǎo)通時(shí)，PLC機(jī)輸出一個(gè)信號(hào)(輸出0500)去啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)把門(mén)打開(kāi)。當(dāng)門(mén)升到上限位置時(shí)，限位開(kāi)關(guān)0002號(hào)由常閉變?yōu)閿嚅_(kāi)， 從而停止輸出0500信號(hào)，使電動(dòng)機(jī)停止拖動(dòng)門(mén)的上升。與此同時(shí)，來(lái)自光電開(kāi)關(guān)的輸入信號(hào)(輸入0001)送到一個(gè)下降沿微分電路(此電路由DIFD指令編程)，其結(jié)果是使分配給DIFD指令的內(nèi)部輔助繼電器1000僅在一個(gè)掃描周期內(nèi)在輸入0001的下降沿導(dǎo)通。內(nèi)部輔助繼電器在1 000與檢測(cè)行程下限的行程開(kāi)關(guān)相“與”，因而，當(dāng)內(nèi)部輔助繼電器1000導(dǎo)通時(shí)，在一次掃描劇期內(nèi)“與”條件

44、成立。在此期間，輸出0501導(dǎo)通，接通電動(dòng)機(jī)，使庫(kù)門(mén)落下。當(dāng)門(mén)落到F限位置時(shí)，限位開(kāi)關(guān)0003號(hào)由常例變?yōu)閿嚅_(kāi)，使電動(dòng)機(jī)停止拖動(dòng)門(mén)的下降。再檢測(cè)到有車輛臨門(mén)時(shí)，叉重復(fù)開(kāi)始的動(dòng)作。第五章 5.3 PLC在底層電梯自動(dòng)門(mén)中的應(yīng)用舉例電梯自動(dòng)門(mén)的電氣設(shè)計(jì)是電梯的重要組成部分。本文以3層3站集選低樓層電梯為例，介紹PLC在自動(dòng)門(mén)中應(yīng)用的設(shè)計(jì)。5.31電梯控制門(mén)的控制要求電梯自動(dòng)門(mén)分為電梯自動(dòng)門(mén)分為轎廂門(mén)和廳門(mén), 轎廂門(mén)封住轎廂的出入口, 它由裝在轎廂頂上的自動(dòng)開(kāi)門(mén)機(jī)構(gòu)帶動(dòng);廳門(mén)封住井道的出入口, 由轎廂門(mén)帶動(dòng), 因此又稱為被動(dòng)門(mén)。由于轎廂門(mén)和廳門(mén)總是聯(lián)動(dòng)的, 所以開(kāi)、關(guān)門(mén)是指兩門(mén)的同時(shí)開(kāi)或關(guān)動(dòng)作。自動(dòng)

45、門(mén)的電氣控制包括拖動(dòng)裝置和開(kāi)關(guān)門(mén)邏輯控制線路兩部分。在傳統(tǒng)控制方法上,拖動(dòng)裝置由直流電機(jī)、分壓電阻和繼電器線路構(gòu)成, 它可控制門(mén)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)及調(diào)節(jié)門(mén)的速度,如（圖10）所示其中,JKM為開(kāi)門(mén)繼電器,JGM 為關(guān)門(mén)繼電器關(guān)門(mén)時(shí),JGM閉合,JKM釋放,電阻R1與R3構(gòu)成分壓線路。圖 5.1 電機(jī)起動(dòng)時(shí)的工作電壓為R3 上的分壓; 隨著門(mén)的運(yùn)動(dòng), 當(dāng)1GM被壓動(dòng)時(shí), 分壓減少, 速度降低; 當(dāng)2GM被壓動(dòng)時(shí), 分壓再度減少, 門(mén)以更低速度閉合,至最后撞到關(guān)門(mén)極限開(kāi)關(guān)ST1 后, J GM 釋放, 電機(jī)停止。開(kāi)門(mén)時(shí), J KM 吸合, J GM 釋放, 電機(jī)轉(zhuǎn)向與關(guān)門(mén)相反, R1 與R2 構(gòu)成分壓,

46、 門(mén)運(yùn)動(dòng)至調(diào)定位置, 使3GM閉合, 門(mén)速度減低, 直至撞到開(kāi)門(mén)極限開(kāi)關(guān)ST2后, J KM釋放, 電機(jī)停止。開(kāi)關(guān)門(mén)邏輯控制的形式多樣, 有繼電器控制、PLC 控制和微型機(jī)板控制等方式, 其控制目的是: 在各種情況下使J KM或J GM得電, 從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)動(dòng)作。在設(shè)計(jì)中一般應(yīng)滿足下列幾點(diǎn)要求: (1) 電氣聯(lián)鎖: 廳門(mén)、轎門(mén)關(guān)好后電梯才能運(yùn)行, J KM、J GM也應(yīng)互鎖; (2) 自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén): 電梯平層后應(yīng)自動(dòng)開(kāi)門(mén),如果門(mén)打開(kāi)一段時(shí)間(5 - 10 秒) 仍無(wú)人乘梯或呼叫,門(mén)將自動(dòng)關(guān)閉; (3) 手動(dòng)指令開(kāi)關(guān)門(mén): 乘客在轎廂內(nèi)按下開(kāi)門(mén)按鍵時(shí)應(yīng)開(kāi)門(mén), 按下關(guān)門(mén)按鍵時(shí)應(yīng)關(guān)門(mén); (4)安全防

47、夾, 即門(mén)在關(guān)閉過(guò)程中碰撞或夾住障礙物時(shí),應(yīng)立即打開(kāi); (5) 本層開(kāi)門(mén): 電梯停層時(shí), 如有人在當(dāng)前層呼叫, 電梯應(yīng)開(kāi)門(mén)迎接乘客。5.32 自動(dòng)門(mén)控制線路及PLC 梯形圖設(shè)計(jì)三層三站集選電梯的控制系統(tǒng)原理圖如（圖11）所示,該電梯采用西門(mén)子6ES7 216 PLC (24 輸入, 16 輸出)為控制器。由于此處僅介紹開(kāi)、關(guān)門(mén)的PLC 控制部分, 因此圖中只畫(huà)出與門(mén)動(dòng)作有關(guān)的輸入、輸出信號(hào)。 圖 11例如,與門(mén)控制有關(guān)的輸入信號(hào)有: 開(kāi)/ 關(guān)門(mén)極限行程開(kāi)關(guān)、安全防夾開(kāi)關(guān)(與安全觸板聯(lián)動(dòng)) 、轎廂內(nèi)開(kāi)/關(guān)門(mén)按鍵、各樓層呼叫鍵和內(nèi)選鍵、位置磁感應(yīng)開(kāi)關(guān)等; 門(mén)控制輸出信號(hào)有: 開(kāi)門(mén)繼電器J KM、關(guān)

48、門(mén)繼電器J GM、指示燈等。PLC 輸入/ 輸出信號(hào)名稱及地址定義如表所示。在PLC 的內(nèi)部寄存器中, 還定義若干輔助繼電器和定時(shí)器。如定義M010 作為“開(kāi)門(mén)條件成立”記憶單元, M014 作為電梯運(yùn)行標(biāo)志位, T313 為開(kāi)門(mén)關(guān)門(mén)轉(zhuǎn)換延時(shí)用定時(shí)器, 它使J KM和J GM按順序分時(shí)動(dòng)作, 以實(shí)現(xiàn)互鎖; T314 為電梯平層后延時(shí)開(kāi)門(mén)用定時(shí)器, T315 為無(wú)人乘梯時(shí)自動(dòng)延時(shí)(510s) 關(guān)門(mén)定時(shí)器。下面是PLC輸入/ 輸出點(diǎn)及內(nèi)部繼電器、定時(shí)器定義表名Plc輸入指令指令系統(tǒng)輸入地址信號(hào)含義ST1I0.0轎門(mén)開(kāi)門(mén)極開(kāi)關(guān)ST2I0.1轎門(mén)關(guān)門(mén)極限開(kāi)關(guān)ST3I0.2轎門(mén)防夾安全開(kāi)關(guān)SB1I0.3轎轎廂內(nèi)開(kāi)門(mén)按鍵SB2I0.4轎廂內(nèi)關(guān)門(mén)按鍵SB3I0.5內(nèi)選1 層按鍵SB4I0.6內(nèi)選2 層按鍵SB5I0.7內(nèi)選3 層按鍵SB6I1.01 層向上呼叫鍵SB7I1.12 層向上呼叫鍵SB8I1.22 層向上呼叫鍵SB9I1.33 層向下呼叫鍵ST5I1.5電梯接近1 層感應(yīng)開(kāi)關(guān)ST6I1.6電梯向下接近2 層感應(yīng)開(kāi)關(guān)ST7I1.7電梯向上接近2 層感應(yīng)開(kāi)關(guān)ST8I2.0電梯接近3 層感應(yīng)開(kāi)關(guān) Plc內(nèi)部信號(hào)及輸出信號(hào)指令系統(tǒng)輸入地址信號(hào)含義L1Q0.0一層上行呼叫指示L2Q0.1二層向上呼叫指示L3Q0.2三層向上呼叫指示L4Q0.3三層下行呼叫指示KA1Q0.4電機(jī)正轉(zhuǎn)(上行)K