【正文】 服一些困難！感謝答疑教師對(duì)論文的指導(dǎo)和對(duì)我的教誨，讓我受益匪淺。而且現(xiàn)有的故障診斷很不全面，應(yīng)該增加主動(dòng)性預(yù)防診斷，可使系統(tǒng)在發(fā)生故障之前，我們就可以預(yù)見(jiàn)故障、排除故障，使運(yùn)行中的故障率降低到最低水平，保障自動(dòng)門(mén)安全可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。但在實(shí)際應(yīng)用中還應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，考慮各部分的容量及其實(shí)際的技術(shù)參數(shù)，供電電源的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)接地問(wèn)題、電纜設(shè)計(jì)與鋪設(shè)、PLC輸出端保護(hù)等問(wèn)題，已使系統(tǒng)達(dá)到安全可靠的工作，所以要想用于實(shí)際中，必須得通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。若在停留的時(shí)間內(nèi)有人出入，計(jì)時(shí)器進(jìn)行循環(huán)計(jì)時(shí)，直到無(wú)人進(jìn)出，然后進(jìn)入關(guān)門(mén)程序。下面就詳細(xì)地介紹程序的流程，首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，然后PLC根據(jù)輸入信號(hào)進(jìn)行不同的處理。本設(shè)計(jì)自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的梯形圖如圖41所示：圖41 梯形圖 程序流程圖根據(jù)本設(shè)計(jì)的控制要求和安全要求，所設(shè)計(jì)的程序按照?qǐng)D42所示的流程運(yùn)行，以達(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)。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。采用梯形圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，這種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言采用因果關(guān)系來(lái)描述事件發(fā)生的條件和結(jié)果，每個(gè)梯級(jí)是一個(gè)因果關(guān)系。根據(jù)自動(dòng)門(mén)的控制系統(tǒng)的要求，確定了PLC的I/O分配表，如表31所示：表31 I/O分配表類型設(shè)備PLC端子號(hào)輸入端門(mén)外感應(yīng)探測(cè)器SB1X000門(mén)內(nèi)感應(yīng)探測(cè)器SB2X001開(kāi)門(mén)減速開(kāi)關(guān)SB3X002開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)SB4X003關(guān)門(mén)減速開(kāi)關(guān)SB5X004關(guān)門(mén)限位開(kāi)關(guān)SB6X005防夾人SB7X006手動(dòng)開(kāi)門(mén)K1X007手動(dòng)關(guān)門(mén)K2X008手動(dòng)/自動(dòng)開(kāi)關(guān)K3X009電機(jī)過(guò)熱K4X010急停開(kāi)關(guān)K5X011輸出端高速開(kāi)門(mén)KM1Y000低速開(kāi)門(mén)KM2Y001高速關(guān)門(mén)KM3Y002低速關(guān)門(mén)KM4Y003報(bào)警器Y004門(mén)動(dòng)作中指示燈Y005門(mén)停止工作指示燈Y006門(mén)達(dá)到上限指示燈Y007電機(jī)過(guò)熱指示燈Y008手動(dòng)開(kāi)門(mén)Y009手動(dòng)關(guān)門(mén)Y010PLC外部端子I/O配置圖是I/O分配表的直觀表達(dá)，可以清楚的表示PLC的外部端子的接線情況，是非常必要的，如圖32所示：圖32 PLC外部I/O配置圖 自動(dòng)門(mén)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PLC梯形圖概述PLC是專門(mén)為工業(yè)控制而開(kāi)發(fā)的裝置，其主要使用者是工廠廣大電氣技術(shù)人員，為了適應(yīng)他們的傳統(tǒng)習(xí)慣和掌握能力，通常PLC不采用微機(jī)的編程語(yǔ)言，而常常采用面向控制過(guò)程、面向問(wèn)題的“自然語(yǔ)言”編程。在估算和選用時(shí)應(yīng)充分考慮，使整個(gè)控制系統(tǒng)有較合理的性能價(jià)格比。(2) 經(jīng)濟(jì)性的考慮選擇PLC時(shí)，應(yīng)考慮性能價(jià)格比。PLC的診斷功能的強(qiáng)弱，直接影響對(duì)操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求，并影響平均維修時(shí)間。選用的編程語(yǔ)言應(yīng)遵守其標(biāo)準(zhǔn)(IEC6113123)，同時(shí)，還應(yīng)支持多種語(yǔ)言編程形式如C，Basic等，以滿足特殊控制場(chǎng)合的控制要求。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。根據(jù)本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的自動(dòng)門(mén)控制的需要，主要介紹以下幾種功能的選擇。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來(lái)代替。實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造廠商的產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。 可編程控制器(PLC)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。PLC有豐富的指令系統(tǒng)，有各種各樣的I/O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)，因而具有以下基本的功能：(1) 邏輯處理功能；(2) 數(shù)據(jù)運(yùn)算功能；(3) 準(zhǔn)確定時(shí)功能；(4) 高速計(jì)數(shù)功能；(5) 中斷處理(可以實(shí)現(xiàn)各種內(nèi)外中斷)功能；(6) 程序與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能；(7) 聯(lián)網(wǎng)通信功能；(8) 自檢測(cè)、自診斷功能。而PLC則要考慮信息出入的可靠性、實(shí)時(shí)性，以及信息的實(shí)際使用。它源于繼電器控制技術(shù)，但基于電子計(jì)算機(jī)。這是一個(gè)非常重要的保護(hù)功能，在防止碰人或物的同時(shí)，保護(hù)自動(dòng)門(mén)電機(jī)不會(huì)因過(guò)載而燒壞。這時(shí)需要具體分析，如果是在開(kāi)門(mén)過(guò)程中出現(xiàn)這種情況，有可能是途中障礙的阻止，或者是開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)壞了，停止運(yùn)行并報(bào)警；如是關(guān)門(mén)時(shí)出現(xiàn)這種情況，有可能擠到人或物了，應(yīng)向相反方向運(yùn)行，給出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)門(mén)在運(yùn)行過(guò)程中，接近最大位置時(shí)，限位開(kāi)關(guān)的信號(hào)傳給PLC，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。電子開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入到PLC輸入繼電器中，PLC根據(jù)收到的信號(hào)，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)將門(mén)打開(kāi)。被動(dòng)式紅外探頭，其傳感器包含兩個(gè)反向相串聯(lián)的熱釋電元件，環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋元件幾乎具有相同的用，使其產(chǎn)生熱釋電效應(yīng)相互抵消，于是探測(cè)器無(wú)信號(hào)輸出。根據(jù)本設(shè)計(jì)的需要選用人體感應(yīng)探測(cè)器。三菱FR540變頻器具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1) 接線簡(jiǎn)單，可運(yùn)用PLC的繼電器輸出接到變頻器的控制輸入端來(lái)控制變頻的正反轉(zhuǎn)和頻率。(3) 轉(zhuǎn)矩匹配：這種情況在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載或有減速裝置時(shí)有可能發(fā)生，所以，在選型中要考慮。 變頻器的選型根據(jù)自動(dòng)門(mén)的需要，變頻器選型時(shí)要確定以下幾點(diǎn)：1. 變頻器與負(fù)載的匹配問(wèn)題(1) 電壓匹配：變頻器的額定電壓與負(fù)載的額定電壓相符。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個(gè)部分組成。PTO輸出占用一個(gè)PLC輸出點(diǎn)，用于控制門(mén)體的位移和速度，由另一個(gè)輸出點(diǎn)的信號(hào)控制門(mén)體運(yùn)動(dòng)的方向。這里采用第1種方法。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)同定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖31所示： 圖31控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 驅(qū)動(dòng)裝置的選擇自動(dòng)門(mén)的驅(qū)動(dòng)器是自動(dòng)門(mén)能否良好工作的保障，本設(shè)計(jì)中是運(yùn)用變頻器來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)的速度，以達(dá)到驅(qū)動(dòng)自動(dòng)門(mén)的目的?？紤]到自動(dòng)控制門(mén)在出現(xiàn)故障時(shí)的維修方便，所以增加了手動(dòng)開(kāi)門(mén)K手動(dòng)關(guān)門(mén)K2. 自動(dòng)門(mén)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)運(yùn)用PLC控制變頻器來(lái)調(diào)節(jié)交流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)門(mén)運(yùn)轉(zhuǎn)的控制方式。(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)感應(yīng)探測(cè)器檢測(cè)開(kāi)關(guān)SBl或SB2時(shí)，自動(dòng)進(jìn)入開(kāi)門(mén)程序。例如增加門(mén)的數(shù)量，加大門(mén)扇寬度，增加關(guān)門(mén)延遲時(shí)間等。要嚴(yán)格限制門(mén)體重量，不能超過(guò)自動(dòng)門(mén)的額定負(fù)重。(4) 分配I/O點(diǎn)數(shù)，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圖。(2) 確定I/O設(shè)備。(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。 自動(dòng)門(mén)的部件組成(1) 主控器是自動(dòng)感應(yīng)門(mén)的指揮中心，它通過(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)工作人員可通過(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)。(3) 蜂鳴器提示功能當(dāng)自動(dòng)門(mén)出現(xiàn)夾人意外狀況時(shí)，PLC輸出信號(hào)給蜂鳴器，蜂鳴器響以提示管理人員的注意。自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 自動(dòng)門(mén)的功能需求分析本設(shè)計(jì)是面向公共場(chǎng)所入口的應(yīng)用設(shè)計(jì)，需要有安全和可靠性，在設(shè)計(jì)的時(shí)候改良了自動(dòng)門(mén)的友好性，結(jié)構(gòu)如圖21所示：圖21 自動(dòng)門(mén)結(jié)構(gòu)示意圖根據(jù)入口處對(duì)自動(dòng)門(mén)的具體要求，本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的自動(dòng)門(mén)應(yīng)具有以下功能：(1) 開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)控制應(yīng)具有手動(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。還將增加一些新的功能，如和住宅安防系統(tǒng)配合使用等。在建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)和門(mén)業(yè)標(biāo)委會(huì)的大力推動(dòng)下，《自動(dòng)門(mén)》標(biāo)準(zhǔn)編制工作已經(jīng)展開(kāi)，目前有許繼施普雷特機(jī)電設(shè)備有限公司、深圳固威特科技有限公司、沈陽(yáng)未來(lái)科技發(fā)展有限公司、福建漳州市麒麟電子有限公司和上海昌順電子信息技術(shù)有限公司等5家單位參與了此標(biāo)準(zhǔn)的編制工作。其結(jié)果是眾多廠家一味地比拼價(jià)格，導(dǎo)致利潤(rùn)微薄。 (2) 專業(yè)化分工趨勢(shì)顯現(xiàn)早期的生產(chǎn)廠家，一般是自主研發(fā)和生產(chǎn)，頂多委托代加工部分零部件。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。 國(guó)內(nèi)外自動(dòng)門(mén)的發(fā)展?fàn)顩r在國(guó)外，進(jìn)入90年代以來(lái)，自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展很快，技術(shù)已經(jīng)很成熟，并取得了驚人的成就，自動(dòng)化技術(shù)是自動(dòng)門(mén)的重要部分。當(dāng)人通過(guò)門(mén)之后，再將門(mén)關(guān)閉。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。不要認(rèn)為樣本上全部是外國(guó)語(yǔ)，資料也是外國(guó)語(yǔ)的商品就是進(jìn)口的商品，其實(shí)這樣是違反國(guó)家規(guī)定