【正文】 ...................... 16 ............................................... 16 自動門控制裝置原理框圖 ............................................. 16 自動門控制系統(tǒng)模擬實物圖 ........................................... 17 繼電器接觸控制圖 ................................................... 17 自動門 PLC I/O 分配表 .............................................. 18 PLC 控制輸入輸出接線 ............................................... 18 根據(jù)控制要求寫出自動門控制梯形圖 ................................... 18 程序指令表 ......................................................... 19 程序過程分析 ....................................................... 19 ......................................................... 20 開門程序 ........................................................ 20 延時程序 ........................................................ 20 關(guān)門程序 ........................................................ 21 手動開門 /關(guān)門程序 ............................................... 21 結(jié)論 ................................................................... 23 致謝 ................................................................... 24 參考文獻 ............................................................... 25 2020 屆機械設(shè)計制造及其自動化畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 3 頁 可編程自動門控制系統(tǒng)設(shè)計 何 彬 重慶三峽學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機械設(shè)計及其自動化專業(yè) 2020級 重慶萬州 404000 摘 要 本文是關(guān)于自動門控制系統(tǒng)的設(shè)計，自動門系統(tǒng)主要由可編程控制器（ PLC）、感應(yīng)器件、驅(qū)動裝置和傳動裝置組成 。目前自動門在日常生活中用越來越廣泛。 圖 11 平移自動門 圖 12 圓弧自動門 圖 13 折疊自動門 圖 14 旋轉(zhuǎn)自動門 2020 屆機械設(shè)計制造及其自動化畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5 頁 2. 國內(nèi)自動門發(fā)展現(xiàn)狀 廠家多，規(guī)模小。 專業(yè)化分工趨勢顯現(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。 產(chǎn)品同質(zhì)化和市場特點導(dǎo)致利潤微薄產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重，加之自動門產(chǎn)品往往是開發(fā)商而非最終用戶在選擇產(chǎn)品，所以價格因素占的比重較大，加劇了市場競爭。還將增加一些新的功能，如和住宅安防系統(tǒng)配合使用等。 可編程自動門控制系統(tǒng)設(shè)計 第 6 頁 第二章 PLC的介紹 1. PLC的起源 PLC是從早期的繼 電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來的。 目前， PLC在小型化、大型化、大容量、強功能等方面有了質(zhì)的飛躍，使早期的 PLC從最初的邏輯控制、順序控制，發(fā)展成為具有邏輯判斷、定時、計數(shù)、記憶 和算術(shù)運算、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信及 PID回路調(diào)節(jié)等功能的現(xiàn)代 PLC。人們在應(yīng)用它時，可以不必進行計算機方面的專門培訓(xùn)，就能對可編程控制器進行操作及編程。 （ 3）、編程器是 PLC最重要的外圍設(shè)備，是 PLC不可缺少的部分。 （ 2）、控制功能。 （ 4）、輸入 /輸出接口調(diào)理功能。多臺 PLC可彼此間聯(lián)網(wǎng)、通信，外部器件與一臺或多臺可編程控制器的信號處理單元之間，實現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)交換，如程序轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)文文件轉(zhuǎn)移、監(jiān)視和診斷。 （ 7）、編程、調(diào)試等，并且大部分支持在線編程。 （ 3）、功能強大。 （ 6）、安裝、維修簡單。 （ 10）、體積小，重量輕，能耗低。一個掃描周期（工作周期）主要成分為以下幾個階段： （ 1）、輸入采樣掃描階段 這是第一個集中批處理過程， PLC按順序逐個采集所有輸入端子上的信號，不論輸入端子上是可編程自動門控制系統(tǒng)設(shè)計 第 8 頁 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寫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的狀態(tài)是否變化。對其他信息，則是從 PLC的原件映像寄存器中去讀取，在執(zhí)行用戶程序中，每一次運算的 中間結(jié)果都立即寫入元件映像寄存器中，對輸出繼電器的掃描結(jié)果，也不是馬上去驅(qū)動外部負載，而是將其結(jié)果寫入到輸出映像寄存器中。 2020 屆機械設(shè)計制造及其自動化畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 9 頁 第三章 自動門控制系統(tǒng)功能要求分析 1. 課題研究內(nèi)容 以某銀行的平開自動門為例，設(shè)計了以 PLC為控制器的自動門控制系統(tǒng)。等待一段時間后，自動門自動合上。采用自動和手動控制方式。 4. 自動門控制系統(tǒng)的控制要求 （ 1）、當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān) K1或 K2時，開關(guān)執(zhí)行機構(gòu) KM1動作，電動機高速正轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到低速感應(yīng)開關(guān) K5位置時，低速開門執(zhí)行機構(gòu) KM3動作，當(dāng)門移動到限位開關(guān) K3位置時，所有電動機停止運行。 （ 5）、開門與關(guān)門不可同時進行。 （ 4）、自動感應(yīng)門扇行進軌道：就像火車的鐵軌，約束門扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向行進。 2. 自動門的機械傳動選取 （ 1）、自動門的傳動主要包括安裝板、軌道、門機、皮帶、吊掛件等。 （ 4）、滑輪：采用特殊的尼龍滑輪，強度高，耐磨性好，同時還有一定的減震效果。 傳感器的分類 傳感器目前采用二種分類方法：一種是按被測參數(shù)分類，如溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、速度傳感器等。微波感應(yīng)器是以微波多普勒原理為基礎(chǔ)，平面型天線感應(yīng)系統(tǒng)，以微處理器作控制。由于光電開關(guān)輸出回路和輸入回路是電隔離的（即電緣絕），所以它可以在許多場合得到應(yīng)用。 光電傳感器使用及注意事項 （ 1） 、避免強 光源：光電開關(guān)在環(huán)境照度較高時，一般都能穩(wěn)定工作。 （ 3） 、鏡面角度影響：當(dāng)被測物體有光澤或遇到光滑金屬面時，一般反射率都很高，有近似鏡面的作用。這些問題有可能會使光電開關(guān)偏離穩(wěn)定工作區(qū)，這時可以利用光電開關(guān)的自診斷功能而使其通過 STABLITY 綠色穩(wěn)定指示燈發(fā)出通知，以提醒使用者及時對其進行調(diào)整。這是因為直流電動機能無級調(diào)速，機械傳動機構(gòu)比較簡單。對于同等容量輸出，交流異步電機需要更大功率的整流器和逆變器。 自動門直流電動機的負載 電動機是自動門能否良好工作的保障，根據(jù)測量，自動門 單扇門的最大承重為 120kg，為 了保證自動門的正常運轉(zhuǎn)，故而本設(shè)計選用的是亞坦電機控制有限公司生產(chǎn)的 45BLDC 系列直流無刷電機，電機直徑φ 45，額定轉(zhuǎn)數(shù) 4000轉(zhuǎn)，額定扭矩 ，功率 70W～ 100W，額定電壓 24V。 限位開關(guān)廣泛應(yīng)用于各類機床、起重機械以及輕工機械的行程控制。 因為自動門需要自動復(fù)位，所以選擇單滾輪自動復(fù)位式行程開關(guān)。結(jié)合本課題的應(yīng)用角度考慮 因此選用整體型 PLC。當(dāng)點數(shù)增加到一數(shù)值后，相應(yīng)的存儲器容量相應(yīng)增加，因此，點數(shù)的增加對 PLC選用、存儲器容量、可編程自動門控制系統(tǒng)設(shè)計 第 14 頁 控制功能范圍等選擇都有影響。響應(yīng)時間包括輸入濾波時間，輸出濾波時間和掃描周期。 控制要求 （ 1）、當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān) K1或 K2時，開關(guān)執(zhí)行機構(gòu) KM1動作，電動機高速 正轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到低速感應(yīng)開關(guān) K5位置時，低速開門執(zhí)行機構(gòu) KM3動作，當(dāng)門移動到限位開關(guān) K3位置時，所有電動機停止運行。 （ 5）、開門與關(guān)門不可同時進行。 （ 4）、使用了光電傳感器 ；多種觸發(fā)開門方式（感應(yīng)、按鈕、刷卡等）；后備電源；上電后門自動檢測運行；人夾住后反彈?？刂蒲b置接到該信號后驅(qū)動低速馬達向門的開啟方向旋轉(zhuǎn)并停止高速馬達。 開門程序（如圖 57） X1：門內(nèi)光電探測開關(guān) K1； X2：門外光電探測開關(guān) K2； X3：開門到限位開關(guān) K3； X5：低速開門感應(yīng)開關(guān) K5； R1：啟動繼電器； X8：停止按鈕； Y1：高速開門執(zhí)行機構(gòu) KM1； Y3：低速開門執(zhí)行機構(gòu)KM2。 圖 59 如圖 59 所示，程序正在運行， R1閉合。 手動開門 /關(guān)門程序 （ 1） 、手動開門程序（如圖 510） X9：不帶自鎖手動開門按鈕； X3：開門到位限位開關(guān) K3； Y3：低速開 門執(zhí)行機構(gòu) KM3。該程序的目的是主動門出現(xiàn)故障時，自動控制系統(tǒng)不能控制時，由保安人員按下 X10將自動門關(guān)閉，避免晚上下班的時候自動 關(guān)閉不了。 通過這次設(shè)計實踐。轉(zhuǎn)換成指令表后則顯示不出很多正確的指令程序，這主要是因為我沒有把理論和實踐相結(jié)合，缺乏動手能力而造成的結(jié)果，最后通過老師的糾正和自己的實際操作，終于把正確的結(jié)果做了出來，同樣也看清了自己的不足之處。同時，更重要的是，我在這一設(shè)計過程中，學(xué)會了堅持不懈，不輕言放棄，設(shè)計過程，也好比是我們?nèi)祟惓砷L的歷程，常