【正文】 從課題選擇到具體的寫作過程，論 文初稿與定稿無不凝聚著老師的心血和汗水，在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)期間， 他們 為我提供了種種指導(dǎo)和一些建議， 他們 一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度使我深受感動(dòng)，沒有這樣的幫助和關(guān)懷和熏陶，我不會(huì)這么順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。 用可編程控制器對(duì) 自動(dòng)門 進(jìn)行控制的同時(shí)實(shí)施實(shí)時(shí)故障監(jiān)測(cè)，準(zhǔn)確可靠，實(shí)時(shí)性好，便于維修 。 （ 4） .當(dāng) 8 秒的延時(shí)完畢后 T0 線圈通電，關(guān)門限位開關(guān)閉合，所以使 得電并自鎖，電機(jī)反轉(zhuǎn)執(zhí)行關(guān)門過程。 考慮到自動(dòng)門若出現(xiàn)故障時(shí)，使用自動(dòng)控制系統(tǒng)有所不適，于 是設(shè)置手動(dòng)開門和手動(dòng)關(guān)門。 （ 3）在關(guān)門過程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測(cè)開關(guān) K2或 K1 時(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動(dòng)進(jìn)入開門程序。 18 5 自動(dòng)門控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) PLC 梯形圖概述 梯形圖程序設(shè)計(jì)語言是最常用的一種程序設(shè)計(jì)語言，它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。因此，行程開關(guān)是一種根據(jù)運(yùn)動(dòng)部件的行程位置而切換電路的電器，它的作用原理與按鈕類似。 （ 4）導(dǎo)軌：水平雙導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，形成正懸掛，解決了側(cè)擺的問題，從而確保了門扇的穩(wěn)定性。 直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì) 因?yàn)橹绷麟妱?dòng)機(jī)在調(diào)速方面很簡(jiǎn)單，相對(duì)于異步電動(dòng) 機(jī)有以下的優(yōu)勢(shì)： （ 1）由于采用高性能永磁材料，無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子尺寸得以減小，可以具有較低的慣性、更快的響應(yīng)速度、更高的轉(zhuǎn)矩慣量比。 自動(dòng)門技術(shù)參數(shù) 表 31自動(dòng)門技術(shù)參數(shù) 單扇門的最大承重（ kg） 1x120kg 單扇開啟最大寬度（ mm） 1250mm 高度（ mm） 2500mm 開 /關(guān)門速度（ cm/s） 開啟保持時(shí)間（ s） 8S 可編程控制器（ PLC）電源 220V AC,5060Hz 驅(qū)動(dòng)器電源 380V AC,50Hz 驅(qū)動(dòng) 器輸出額定功率 120W 自動(dòng)門具體構(gòu)成 自動(dòng)門系統(tǒng)的具體組成如下圖： 14 圖 31 自動(dòng)門系統(tǒng)組成 由上圖可知，當(dāng)感應(yīng)器件檢測(cè)到人體或物體信號(hào)時(shí)將信號(hào)傳給 PLC,PLC 根據(jù)已經(jīng)采集的信號(hào)發(fā)出控制信號(hào)，是驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)行，通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)自動(dòng)門的運(yùn)行。要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制首先要具備一下功能部件：微波檢測(cè)開關(guān)，限位開關(guān)，超載要實(shí)現(xiàn)電機(jī)正保護(hù)開關(guān)。手動(dòng)和自動(dòng)開門方式由手自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)來控制。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、指示燈等。 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控制變頻的正反轉(zhuǎn)和頻率。 驅(qū)動(dòng)裝置的選型 自動(dòng)門的驅(qū)動(dòng)器是自動(dòng)門能否良好工作的保障，在本設(shè)計(jì)中是運(yùn)用變頻器的三段速度調(diào)節(jié)來自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)的速度，以達(dá)到驅(qū)動(dòng)自動(dòng)門的目的。 輸入輸出點(diǎn)數(shù)對(duì)價(jià)格有直接影響。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。 2. 存儲(chǔ)器容量的估算 存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是 9 存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于 存儲(chǔ)器容量。 PLC 控制系統(tǒng)由輸入量 — PLC— 輸出量組成，外部的各種開關(guān)信號(hào)、模擬信號(hào)、傳感器檢測(cè)的各種信號(hào)均作為 PLC 的輸入量，他們經(jīng) PLC 外部輸入端子，作為 PLC 的輸出量對(duì)外圍設(shè)備進(jìn)行各種控制。它以微處理器為核心，集自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)為一體，它通過運(yùn)行儲(chǔ)存在其內(nèi)存中的程序，把經(jīng)輸入電路的物理過程得到的輸入信息，變換為所要求的輸出信息，進(jìn)而再通過輸出電路的物理過程去實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的控制。在工業(yè)領(lǐng)域控制中一直占主導(dǎo)地位。 1968 年，美國通用汽車公司（ GM）根據(jù)市場(chǎng)形勢(shì)與生產(chǎn)發(fā)展的需要 ，為了完成“多品種、小批量、不斷翻新汽車品牌型號(hào)”的戰(zhàn)略，提出了研制新型邏輯順序控制裝置來取代繼電器控制裝置。 PLC 通過它的外設(shè)或通信接口與外界交換信息。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏 輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(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)過程。當(dāng)人通過門之后，再將門關(guān)閉。所以對(duì)自 動(dòng)門的認(rèn)識(shí)應(yīng)該從人對(duì)門功能的要求開始。 自動(dòng)門根據(jù)使用的場(chǎng)合及功能的不同可分為自動(dòng)平移門、自動(dòng)平開門、自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門、自動(dòng)圓弧門、自動(dòng)折疊門等 綜合了自動(dòng)門的實(shí)用，簡(jiǎn)潔、便捷、簡(jiǎn)單的要求，在本課題中主要研究自動(dòng)平移門，本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)平移門具有手動(dòng)和自動(dòng)開門功能和分時(shí)間段控制功能以及配備安全防夾人光線、后備電源等輔助裝置來滿足商場(chǎng)等人流眾多的場(chǎng)所的高效率、高安全性的要求。由于自動(dòng)平移門在通電后可以實(shí)現(xiàn) 無人管理，既方便又提高了建筑的檔次，于是迅速在國內(nèi)外建筑市場(chǎng)上得到大范圍的普及。例如：各種用可識(shí)別控制的自動(dòng)專用門，如 :感應(yīng)自動(dòng)門（紅外感應(yīng) ,微波感應(yīng) ,觸摸感應(yīng) ,腳踏感應(yīng)）、刷卡自動(dòng)門等。還具有良好的處理自動(dòng)門開關(guān) 控制及良好的穩(wěn)定性，因此，此設(shè)計(jì)以 PLC 為基礎(chǔ)，以傳感器為感應(yīng)裝置，電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力單元，從而達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫 2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。據(jù)我所知， 除文中已經(jīng)注明 引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。保密的論文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。并按照自動(dòng)門控制裝置的要求，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的梯形圖文件，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)門由檢測(cè)到開啟、計(jì)時(shí)等待、關(guān)閉的全過程。二十年代后期美國的超級(jí)市場(chǎng)的開放，受此影響，自動(dòng)門開始被使用，世界第一自動(dòng)門品牌多瑪在 1945 年開發(fā)出油壓式、空氣式自動(dòng)門，新建大樓的正門也開始使用了。在自動(dòng)門控制系統(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。 本設(shè)計(jì)將在以下幾個(gè)方面對(duì)自動(dòng)門的控制系統(tǒng)進(jìn)行研究和論證。 本課題研究的背景和意義 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(shí)還突出了建筑藝術(shù)的理念，強(qiáng)調(diào)門與周圍建筑的風(fēng)格的整體的協(xié)調(diào)與和諧。 由于自動(dòng)門在通電后可以實(shí)現(xiàn)無人看管，同 時(shí)又可節(jié)約空調(diào)能源、防風(fēng)、防塵、降低噪音，既方便又提高了建筑的檔次，于是迅速在國內(nèi)外的建筑市場(chǎng)上得到大范圍的普及。缺點(diǎn)是紅外傳感器的反應(yīng)速度較慢，適用于有行動(dòng)遲緩的人員進(jìn)入的場(chǎng)所。普通計(jì)算機(jī)進(jìn)行入出信息變換時(shí)，大多只考慮信息本身，信息入出的物理過程一般不考慮。 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(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)。它的 CPU 由中小規(guī)模的數(shù)字集成電路組成，在 I／ O 接口電路上做了改進(jìn)以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的要求，它的控制功能比較簡(jiǎn)單。 PLC 控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介 可編程控制器，英文 Programmable Controller,簡(jiǎn)稱 PLC，本課題中用 PLC作為它的簡(jiǎn)稱。目前，可編程控制器已成為工廠自動(dòng)化的強(qiáng)有力工具，得到了廣泛的應(yīng)用。 1. 輸入輸出 I/O 點(diǎn)數(shù)的估算 I/O 點(diǎn)數(shù)估算要考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加大約 10％ — 20％的可拓展。 （ 2） 編程功能 離線編程方式：可降低成本，但使用和調(diào)試不方便。 整體型 OLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型 PLC 提供多種 I/O 卡件或插卡，因此用戶可以較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的 I/O 點(diǎn)數(shù)，功能擴(kuò)展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。 綜合以上因素，本課題的設(shè)計(jì)采用 智能控制器為穩(wěn)定性良好的日本三菱公司司生產(chǎn)的 FX2N32M 小型 PLC 來實(shí)現(xiàn)整個(gè)自動(dòng)系統(tǒng)的控制。在本課題所使用的三相交流電機(jī)的最大起動(dòng)電流為 Y 形接法為 ，△形接法為 。 12 3 自動(dòng)門控制系統(tǒng)的整體方案 設(shè)計(jì)流程 求和控制部件。 系統(tǒng)的整體調(diào)試，在 PLC 軟硬件設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工完成后，就可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試，調(diào)試種發(fā)現(xiàn)的問題要逐一排除，直至調(diào)試成功。采用自動(dòng)和手動(dòng)控制方式，此種控制模式為自動(dòng)門的主要控制方式。 當(dāng) 8 秒的延時(shí)完畢后，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)執(zhí)行關(guān)門過程。這種調(diào)速方法適用于轉(zhuǎn)矩月轉(zhuǎn)速成反比而輸出功率基本不變的場(chǎng)合。 傳動(dòng)裝置 在本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)門針對(duì)人流較多的商場(chǎng)，應(yīng)對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行綜合考慮，所以在本課題的自動(dòng)門機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)中考慮了以下幾個(gè)方面： （ 1）自動(dòng)門的傳動(dòng)主要包括安裝板，軌道，門機(jī)，皮帶，吊掛件等。 （ 7）馬達(dá)皮帶輪直徑為 5cm,皮帶滑輪內(nèi)徑為 ,外徑為 。 輸入輸出信號(hào)在 PLC 接線端子的地址分配是進(jìn)行 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。梯形圖常被稱為電路或程序， 梯形圖的設(shè)計(jì)稱為編程。 當(dāng)門完全打開之后，使開門限位開關(guān)打開，此時(shí)自動(dòng)門停止，進(jìn)行 8 秒延時(shí)。電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。掌握了PLC 的編程，并運(yùn)用軟硬件的知識(shí)，通過合理的設(shè)備選型，參數(shù)設(shè)置，軟硬件設(shè)計(jì)，提高了自動(dòng)門的可靠運(yùn)行。我們學(xué)習(xí)的知識(shí)是有限的，在以后的工作中我們肯定會(huì)遇到許多未知的領(lǐng)域，這方