【正文】 .... 26 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 1 第 一 章 自動門的簡介 人類文明的產(chǎn)物，自動門已經(jīng)經(jīng)過了數(shù)十年的漫漫發(fā)展，至今為止，通過應(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)模的自動門家族。因此多是代理一些國外的自動門。自動門雖然作為高科技產(chǎn)品，但仍會有一些安全隱患存在，如果關(guān)門過程控制不當(dāng)，容易對人們造成擠傷，碰傷，所以自動門在穩(wěn)定性上還需要不斷的突破。 本文通過結(jié)合 PLC 控制系 統(tǒng)的簡介及各種普遍應(yīng)用的自動門的特點(diǎn)，對由 PLC 作為控制系統(tǒng)的自動門的概況、主要分類、組成、原理、軟硬件控制系統(tǒng)、 PLC 程序的編寫等都進(jìn)行了一定的介紹。因此自動門被廣泛的應(yīng)用于大型商場、銀行、大酒店、機(jī)場、辦公大廈等各種大型的公共場所。自動門尤其是高級自動門的造價不菲，目前多應(yīng)用于大型商場、銀行、大酒店、機(jī)場、辦公大廈等各種大型的公共場所。雖然從事自動門行業(yè)的廠家很多，但真正掌握成熟技術(shù)的卻很少。但這種技術(shù)存在著一些弊端，它會對一些高溫的物體產(chǎn)生誤操作。本標(biāo)準(zhǔn)適用于推拉自動門 (弧形自動門 )、平開自動門、折疊自動門、旋轉(zhuǎn)自動門。數(shù)千年來，門一直作為人類社會活動的守護(hù)神，拒侵入者于門外，而作為人類社會活動的航道，門又承載著文明，追尋著人們向往的光輝彼岸。 21 世紀(jì) 的今天，門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，同時還突出了建筑藝術(shù)的理念，強(qiáng)調(diào)門與建筑以及周圍環(huán)境整體的協(xié)調(diào)、和諧。 自動門的分類 自動門根據(jù)使用的場合及功能的不同可分為自動平移門、自動平開門、自動旋轉(zhuǎn)門、自動圓弧門、自動折疊門等，其中平開門用的場合較少，旋轉(zhuǎn)門由于昂貴而且非常寵大，一般只用于有需要的高檔賓館，自動平移門使用得最廣泛，大家一般所說的自動門、感應(yīng)門就是指自動平移門。 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 2 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)，對物體的移動進(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的場所，它的特點(diǎn)是一旦在門附近的人員不想出門而靜止不動，雷達(dá)便不再反應(yīng)，自動門就會關(guān)閉，有可能出現(xiàn)夾人現(xiàn)象。如 福州蔚藍(lán)電子有限公司 自動門，它具備以下特點(diǎn)： ，靈敏度可調(diào)，性能穩(wěn)定！ ，對感應(yīng)門進(jìn)行加密，可以避免工程上出現(xiàn)的賴帳，呆帳，等現(xiàn)象從而有效保護(hù)經(jīng)銷商的利益，同時可以實(shí)現(xiàn)遙控開門、常開、上鎖、開鎖；具有連接讀卡機(jī)、指紋、出門按扭 、電鎖等外圍設(shè)備的功能。 .吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 3 第二章 自動門的硬件系統(tǒng) 自動門的硬件組成 自動門的硬件根據(jù)不同的類型各有不 同，此以平移型感應(yīng)門為例介紹它的硬件，主要有：自動感應(yīng)門主控制器 ， 自動感應(yīng)門感應(yīng)探測器 ， 自動感應(yīng)門動力馬達(dá) ， 自動感應(yīng)門門扇行進(jìn)軌道 ， 門扇吊具走輪系統(tǒng) :， 同步皮帶（有的廠家使用三角皮帶） ， 自動感應(yīng)門下部導(dǎo)向系統(tǒng)：是門扇下部的導(dǎo)向與定位裝置，防止門扇在運(yùn)行時出現(xiàn)前后門體擺動。 4. 自動感應(yīng)門門扇行進(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)。 自動門控制器 自動門控制器的介紹 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 4 自動門控制器是一種采用數(shù)字化技術(shù)設(shè)計的智能型多功能手動、無線遙控兩用電動門控制器。門體開關(guān)時報警功能自動解除。 （ 8）使用環(huán)境條件：溫度：－ 10 ― 45℃ ； 相對濕度：≤ 85％ ； 無腐蝕性氣體和電磁干擾 （ 1）安裝：應(yīng)當(dāng)由專業(yè)人員按照說明書的要求正確進(jìn)行安裝。電動門的門頭電機(jī)應(yīng)接于機(jī)內(nèi)的 P1 端子排。尤其要注意，不得將低壓控制線接于高壓端子上或?qū)⒏邏嚎刂凭€接于低壓端子上。引出的電纜應(yīng)沿墻體固定牢固。控制器面板上的四個按鍵分別是“關(guān)門”、“停止”、“開門”、“報警”。 由開門到關(guān)門，或有關(guān)們到開門轉(zhuǎn)換時，必須按動停止鍵方可進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 報警功能設(shè)置：按動手動控制的“報警”或遙控器的“ D”鍵 可以設(shè)置報警狀態(tài)。當(dāng)報警出現(xiàn)時，控制器將有高頻聲訊信號發(fā)出?？刂破鞒商壮鰪S時配一只熱釋型報警探頭。根據(jù)現(xiàn)場情況可配用多只探頭（一般以 1―― 2 只為宜），多探頭時采用并接方式。同樣， STOP顯示屏指示方向與實(shí)際相反時，按同法調(diào)整接線。機(jī)殼清潔嚴(yán)禁使用有機(jī)溶劑。當(dāng)遙控距離過近時，一般應(yīng)更換電池。用戶需要更改時可由廠家按要求變更密吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 6 碼。 自動門控制器遙控系統(tǒng)的組成 常用的自動門遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個部分。由于載頻頻率是固定的，所以其電路要比收音機(jī)簡單一些。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。微波雷達(dá)是對物體的位移反應(yīng)，因而反應(yīng)速度快，適用于行走速度正常的人員通過的場所，它的特點(diǎn)是一旦在門附近的人員不想出門而靜止不動后，雷達(dá)便不再反應(yīng)，自動門就會關(guān)閉，對門機(jī)有一定的保護(hù)作用。而且自動平移門如果保持開啟時間過長，也會對電氣部件產(chǎn)生損害。避免了手的接觸。要達(dá)到這個要求，只要保證信號是無源的觸點(diǎn)信號即可。定時器可以自動控制門的狀態(tài)，其原理是將時鐘與特定的開關(guān)電路相連，還預(yù)設(shè)定的時間將自動門處于自動開啟或鎖門狀態(tài) 。在提供開門信號之前，自動門必須處于鎖門的狀態(tài)。信號電路的屏蔽對避免由于無關(guān)信號的干擾而誤開門的情況發(fā)生非常重要。作用力方向不影響門的開啟動作，不易發(fā)生誤操作。也可以采用感應(yīng)式信號發(fā)生裝置，當(dāng)感應(yīng)器探測到門處 于某一位置時發(fā)出信號?？删幊炭刂破骶哂心芰?qiáng)、可靠性高、配置靈活、編程簡單等優(yōu) 點(diǎn)，是當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)自動化的主要手段和重要的自動化控制設(shè)備。 1982 年，國際電工委員會 (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 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。 PLC 的主要功能及特點(diǎn) PLC 的主要功能 這是 PLC 應(yīng)用最廣泛、最基本 的場合。 3. 定時 /計數(shù)控制 PLC 具有很強(qiáng)的定時、計數(shù)功能，它可以為用戶提供數(shù)十甚至上百個定時器與計數(shù)器。 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。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)等問題。 2. 控制功能強(qiáng) 一臺小型可編程序控制器內(nèi)有成百上千個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?？删幊绦蚩刂破鞯陌惭b接線也很方便，有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動一般的電磁閥和交流接觸器。 、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)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計、安裝、接線工作量大大減少，縮短了施工周期。 PLC 的發(fā)展趨勢 PLC 總的發(fā)展趨勢是向高集成發(fā)展、小體積、大容量、高速度、易使用、高性能方向發(fā)展。 PLC 的功能不斷增加，將原來大、中型 PLC 才有的功能部分移植到小型 PLC 上。 4. 基于 PC 的編程軟件取代編程器 隨著計算機(jī)的日益普及，越來越多的用戶使用基于個人計算機(jī)上的編程軟件。 PLC 的編程語言和指令系統(tǒng)的功能和表達(dá)方吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 12 式也不一致，因此各廠家的可編程控制器互不兼容。 7. 組態(tài) 軟件與 PLC 的軟件化 個人計算機(jī) (PC)的價格便宜，有很強(qiáng)的數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、通信和人機(jī)交流的功能。 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， PLC 也是一種計算機(jī)系統(tǒng)，只不過它比一般計算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過程相連接的輸入 /輸出接口，具有更適用于控制要求的編程語言，具有更適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境的抗干擾性能。 PLC 的工作原理及在自動門中的應(yīng)用 PLC 的工作原理 可編程控制器是一種專用的工業(yè)控制計算機(jī)，其工作原理與計算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理基本相同。即使此時外部輸入信號的狀態(tài)發(fā)生了變化，也只能在下一個掃描周期的輸入采樣掃描階段去讀取，對于這種采集輸入信號的批處理，雖然嚴(yán)格上說每個信號被采集的時間有先有后，但由于 PLC 的掃描周期 很短，這個差異對一般工程應(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的。在此階段，允許對數(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，在掃描周期的各個部分，均可對中斷事件進(jìn)行響應(yīng)。 PLC 在自動門中的應(yīng)用 通過 PLC 控制系統(tǒng)作為中央處理器，來宏觀整體調(diào)控自動門中各硬件設(shè)施協(xié)調(diào)工作，來吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 14 完成自動打開和關(guān)閉大門。步進(jìn)電機(jī)作為可靠性好，控制簡單，價格低廉的動力裝置已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于自動門。設(shè)計時非常簡單，零件可直接選用，但裝配時有較高的要求。 步進(jìn)電機(jī)與機(jī)械直線運(yùn)動單元連接，建立一個直線運(yùn)動軸，“零點(diǎn)”、“終點(diǎn)”分別為玻璃門全開、全閉時的位置。而當(dāng)門在關(guān)閉的過程時，一旦有人通過，應(yīng)立即停止動作，轉(zhuǎn)入開門過程。對電源的影響因素是多方面的，其中主要干擾，來自噪聲的影響。 由于自動門工作、時間長，安全性要求高，因此從電網(wǎng)電源開始，就應(yīng)用了過流、過熱保護(hù)以盡量避免意外發(fā)生。 圖 42 過壓保 護(hù) 自動門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)動裝置（如無刷直流電機(jī)）的使用。 圖 43 整流電路 無刷直流電機(jī)的應(yīng)用 1. 目 前自動門中的動力部分主要有無刷直流電機(jī)、交流變頻電機(jī)及步進(jìn)電機(jī)的使用。此外， MC33035 還有欠鎖定功能，同時帶有可選時間延遲鎖存關(guān)斷模式的逐周限流特性以及內(nèi)部熱關(guān)斷等特性。有三種情況： （ 1）門處于關(guān)閉狀態(tài)，控制器應(yīng)驅(qū)動執(zhí)行電機(jī)以最佳速度曲線打開門。關(guān)門時： OA 段為加速段， AB段為穩(wěn)速運(yùn)行段， BC 段為減速停止 (門關(guān)到位 )段。 閉門門磁：檢測門的關(guān)閉位置，門關(guān)后驅(qū)動電 機(jī)停止工作。 圖 45 系統(tǒng)原理框圖 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 18 第五章 自動門 的軟件系統(tǒng) 控制系統(tǒng)流程 當(dāng)門扇要完成一次開門與關(guān)門，其工作流程如下： 感應(yīng)探測器探測到有人進(jìn)入時 ，將 沖信號傳給主控器，主自動感應(yīng)門控器判斷后通知馬達(dá)運(yùn)行，同時監(jiān)控馬達(dá)轉(zhuǎn)數(shù)，以便通知馬達(dá)在一定時候加力和進(jìn)入慢行運(yùn)行。 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，開門執(zhí)行機(jī)構(gòu) KM1 動作，電動機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān) K3 位置時，電機(jī)停止運(yùn)行。 PLC 程序的編寫 當(dāng) 有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān) 時，探測開關(guān)都會產(chǎn)生一個信號輸入到控制器，對這兩 個的輸入信號， PLC 控制器通過處理后發(fā)送信號到驅(qū)動器，通過電機(jī)動作實(shí)現(xiàn)門開關(guān)。編碼表：（表 51） 表 51編碼表 動作過程：由梯形圖可見，來自超聲開關(guān)的輸入信號 (輸入 0000)與檢測門行程上限的行程開關(guān)信號 (輸入 0002，這是一個常閉開關(guān) )相“與”。內(nèi)部輔助繼電器在 1 000 與檢測行程下限的行程開關(guān)相“與”，因而，當(dāng)內(nèi)部輔助繼電器 1000 導(dǎo)通時，在一次掃描劇期內(nèi)“與”條件成立。 PLC 在底層電梯自動門中的應(yīng)用舉例 電梯自動門的電氣設(shè)計是電梯的重要組成部分。自動門的電氣控制包括拖動裝置和開關(guān)門邏輯控制線路兩部分。開關(guān)門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 JKM 或 JGM 得電 ,從而實(shí)現(xiàn)開門、關(guān)門動作。 圖 53 電梯的控制系統(tǒng)原理圖 吉林工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 22 例如 ,與門控制有關(guān)的輸入信號有 : 開 /關(guān)門極限行程開關(guān)、安全防夾開關(guān) (與安全觸板聯(lián)動 )、轎廂內(nèi)開 /關(guān)門按鍵、各樓層呼叫鍵和內(nèi)選鍵、位置磁感應(yīng)開關(guān)等；門控制輸出信號有 :開門繼電器 JKM、關(guān)門繼電器 JGM、指示燈等。下面是 PLC 輸入 /輸出點(diǎn)及內(nèi)部繼電器、定時器定義（表 52） PLC 的梯形圖如（圖 54）所示。開門條件成立后 ,需延時 015 秒才接通 JKM 繼電器 ,以避免 JKM 和 JGM 同時接通 ,造成過電流。文中設(shè)計方案簡單、實(shí)用，以 PLC作為自動控制系統(tǒng)，具有 很多其他控制所沒有的優(yōu)點(diǎn)，可靠性高，耐用等。為了指導(dǎo)我們的畢業(yè)論文，她們放棄了自己的休息時間，她們的這種無私奉獻(xiàn)的敬業(yè)精神令人欽佩，在此我向她們表示我誠摯的謝意。實(shí)驗(yàn) 》 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1998 [4]錢曉龍，李鴻倩 .《智能電器與 Microloeix 控制器》 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [5]曲非非 .《 PLC 應(yīng)用技術(shù) 200 例》 .北京：機(jī)械出版社， 2021