【正文】 變頻器端子連接 .................................................................................................................... 30 PLC 端子連接 ....................................................................................................................... 31 7 結(jié)束語 ...................................................................................................................................... 32 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................... 33 致 謝 ........................................................................................................................................... 34 1 1 緒論 自動(dòng)門的簡介 (1) 基本原理 自動(dòng)門的系統(tǒng)配置是指根據(jù)使用要求而配備的，與自動(dòng)門控制器相連的外圍輔助控制裝置，如開門信號(hào)源、驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、門禁系統(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。 (2) 分類 ① 按啟閉形式分：可分為推拉門、平開門、折疊門和旋轉(zhuǎn)門。 ② 按門體材料分：有安全玻璃、不銹鋼飾面、建筑鋁合金型材、彩色涂層鋼板、木材等，也可采用其它材料。用其組成的常見種類有無框玻璃自動(dòng)門、不銹鋼框玻璃自動(dòng)門和鋁合金框（刨光或氟碳噴漆）玻璃自動(dòng)門。 各品牌自動(dòng)門如圖 11： 圖 11 各品牌自動(dòng)門 2 本設(shè)計(jì)研究的內(nèi)容 自動(dòng)平移門機(jī)組的部件組成 在本設(shè)計(jì)中主要研究自動(dòng)平移門，設(shè)計(jì)的自動(dòng)平移門具有手動(dòng)和自動(dòng)開門功能以及分時(shí)段控制功能，同時(shí)配備防夾人光柵、后備電源等輔助裝置來滿足商場等人流眾多場所的高效率、高安全性的要求。 (1) 主要部件 ① 主控制器：它是自動(dòng)門的指揮中心，通過內(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)人們通過主控器調(diào)節(jié)門扇開啟速度、開啟幅度等參數(shù)。 ② 感應(yīng)探測器：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 動(dòng)力馬達(dá)：提供開門與關(guān)門的主動(dòng)力，控制門扇加速與減速運(yùn)行。 ④ 門扇行進(jìn)軌道：就象火車的鐵軌，約束門扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向行進(jìn)。 ⑤ 門扇吊具走輪系統(tǒng) :用于吊掛活動(dòng)門扇，同時(shí)在動(dòng)力牽引下帶動(dòng)門扇運(yùn)行。 ⑥ 同步皮帶：用于傳輸馬達(dá)所產(chǎn)動(dòng)力，牽引門扇吊具走輪系統(tǒng)。 (2) 輔助配置 ① 行程開關(guān) ：在自動(dòng)門行進(jìn)過程中，通過行程開關(guān)判斷自動(dòng)門所在位置，驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出達(dá)到控制自動(dòng)門行進(jìn)速度。 ② 安全輔助裝置：在高檔酒店等地方需要杜絕自動(dòng)門的夾人事件，可以選擇安裝防夾人光柵。 ③ 配備后備電源：為保證停電時(shí)自動(dòng)門也能工作正常，可以配備后備電源。 自動(dòng)門控制系統(tǒng)要求 (1) 物體靠近門時(shí) 傳感器獲得信號(hào)給控制器，控制器根據(jù)門當(dāng)前所在位置決定門的動(dòng)作，有三種情況： ① 門處于關(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門。 ② 門處于某一位置，控制器應(yīng)根據(jù)門當(dāng)前所在位置，以適當(dāng)?shù)乃俣闰?qū)動(dòng)執(zhí)行電機(jī)開門。 3 ③ 門處于開啟狀態(tài)，控制器應(yīng)使門保持開啟狀態(tài)。 (2) 無物體靠近門時(shí) 。 ① 如果門處于開啟狀態(tài)，延時(shí)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間以最佳速度曲線關(guān)閉門。 ② 如果門處于關(guān)閉狀態(tài)，維持此狀態(tài)。 4 2 自動(dòng)門的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案 自動(dòng)門的門體構(gòu)造和參數(shù) 本設(shè)計(jì)面向商場和超市等人流量巨大，出入頻繁的場所，需要有安全性和可靠性，根據(jù)主流自動(dòng)門設(shè)計(jì)和本論文內(nèi)容的要求，設(shè)計(jì)自動(dòng)門門面結(jié)構(gòu)如圖 21 所示： 光 電 開 關(guān)安 全 光 線防 夾 人 光 柵圖 21 自動(dòng)門門面結(jié)構(gòu)示意圖 公共場所的自動(dòng)平移門因?yàn)槭褂梅浅ｎl繁，而任何自動(dòng)門的使用頻率和使用壽命都有限，為使門體更加堅(jiān)固耐用，本設(shè)計(jì)門體玻璃材質(zhì)使用鋼化玻璃。根據(jù)例如機(jī)場、大型超市、和醫(yī)院外門等公共場所人員流量巨大的需求，必須對自動(dòng)門進(jìn)行綜合的考慮，設(shè)定適合的具體參數(shù)，例如增加門的數(shù)量、加大門扇寬度、增加關(guān)門延時(shí)時(shí)間等。具體參數(shù)如表21 所示： 表 21 自動(dòng)門的具體參數(shù) 門體設(shè)計(jì)項(xiàng)目 參數(shù)設(shè)定值 單扇門開啟寬度 1500mm 單扇門的最大承重 1? 200kg 門體高度 2500mm 5 最快開關(guān)門速度 80（ cm/s） 常速開關(guān)門速度 40（ cm/s） 減速開關(guān)門速度 20（ cm/s） 開啟保持時(shí)間 2s（可調(diào)） 自動(dòng)門的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 自動(dòng)門的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括安裝板，行進(jìn)軌道，三相交流電機(jī)，傳送皮帶，皮帶滑輪，軌道滑輪，吊架等。 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖 22 所示。其中馬達(dá)皮帶直徑為 5cm，皮帶外徑為 28cm，內(nèi)徑為 14cm。 I 1傳 送 皮 帶皮 帶 滑 輪吊 架軌 道 滑 輪電 機(jī) 圖 22 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 自動(dòng) 門的導(dǎo)軌及滑輪結(jié)構(gòu) 導(dǎo)軌、滑輪及傳動(dòng)皮帶是推拉自動(dòng)門的基本傳動(dòng)部件，與活動(dòng)扇的運(yùn)行直接有關(guān)，是易損件， 其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材質(zhì)、加工、安裝及調(diào)試精度、維修保養(yǎng)等決定了質(zhì)量和使用壽命。 (1) 雙水平導(dǎo)軌設(shè)計(jì)及優(yōu)點(diǎn) 本設(shè)計(jì)采用了水平雙導(dǎo)軌設(shè)計(jì)。這種結(jié)構(gòu)不僅有效地緩解了動(dòng)態(tài) “ 側(cè)擺 ” 的弊病，同 6 時(shí)也在一定程度上解決了活動(dòng)扇 “ 掉扇 ” 等安全問題。而且大大地減少了滑輪的動(dòng)態(tài)磨損，在根據(jù)活動(dòng)扇受力情況對導(dǎo)軌和滑輪截面曲線進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì)后，使門機(jī)的單扇承重量達(dá)到200 公斤。 自動(dòng)門導(dǎo)軌采用雙層水平導(dǎo)軌設(shè)計(jì)，使活動(dòng)扇重心處于雙層水平導(dǎo)軌的兩個(gè) 支撐點(diǎn)之間，形成雙層 “ 正懸掛 ” 。 導(dǎo)軌朝下的開口兩側(cè)配以毛刷形成密封，有效避免積塵造成的磨損影響。這種設(shè)計(jì)還在于解決了導(dǎo)軌、傳動(dòng)及電氣組件的安裝固定等關(guān)鍵問題。雙水平導(dǎo)軌的最大優(yōu)點(diǎn)是靜音，因?yàn)閺氐捉鉀Q側(cè)擺的弊病從而達(dá)到了最大的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，從而保證了安全，在一定程度實(shí)現(xiàn)了 “ 免維修 ” 的承諾。 (2) 水平雙導(dǎo)軌和滑輪受力狀況的改善 在兩側(cè)簡支的水平雙導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。每一個(gè)活動(dòng)扇由四個(gè)滑輪來懸掛、驅(qū)動(dòng)，從而避免起動(dòng)、剎車過程中前后輪的壓力不均，在水平和垂直兩個(gè)方向減少了活動(dòng)扇的擺動(dòng)和震動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)較之側(cè)懸掛雙滑輪結(jié)構(gòu)的使 用壽命幾乎提高了一倍，而且大幅度降低了運(yùn)行噪音。 (3) 新齒型皮帶的選用 為了提高傳動(dòng)機(jī)械效率，自動(dòng)門采用齒型皮帶傳動(dòng)。一般自動(dòng)門的傳動(dòng)皮帶的齒型為直角，齒型高度小。當(dāng)皮帶張緊及門機(jī)加速度運(yùn)行時(shí)，皮帶的齒距會(huì)發(fā)生變化并導(dǎo)致皮帶快速磨損，所以傳動(dòng)皮帶是易損件，需定期更換。 最新的傳動(dòng)皮帶是經(jīng)過數(shù)組鋼絲加強(qiáng)的尼龍皮帶，這種皮帶的齒型表面附加一層尼龍布，不僅使曲線齒型表面與傳動(dòng)齒輪嚴(yán)格吻合，而且減少了滑動(dòng)的可能性，尼龍皮帶的加強(qiáng)鋼絲避免了齒距變形和斷裂的可能性，使傳動(dòng)皮帶成為不可損部件。 自動(dòng)門的控制系統(tǒng)方案確定 自動(dòng) 門的性能優(yōu)劣主要取決于它的控制裝置，早期的自動(dòng)門控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，制造煩瑣、體積大、不穩(wěn)定、不易維修等缺點(diǎn)已逐漸被淘汰。目前自動(dòng)化行業(yè)最穩(wěn)定的控制裝置是可編程控制器（ PLC）。 本設(shè)計(jì)運(yùn)用 PLC 控制變頻器來調(diào)節(jié)交流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)門運(yùn)轉(zhuǎn)的控制方式。采用變頻器控制電路，結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，可靠性高。交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比，具有效率高，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，易于冷卻和壽命長等優(yōu)點(diǎn)，并且系統(tǒng)調(diào)速范圍寬，能實(shí)現(xiàn)低速恒轉(zhuǎn)矩，高速恒功率運(yùn)轉(zhuǎn)等特性。隨著變頻技術(shù)的發(fā)展，交流電機(jī)控制的成本得以降低 ，為交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在自動(dòng)門中的廣泛運(yùn)用提供了條件。 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 23 所示： 7 P L C門 內(nèi) 外 感 應(yīng) 開 關(guān)手 動(dòng) 控 制 開 關(guān)安 全 光 柵變 頻 器開 / 關(guān) 門 指 示 燈開 / 關(guān) 門 提 醒 蜂 鳴器三 相 交 流 電 機(jī) 圖 23 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)