【正文】 特別要感謝白政民老師在我做畢業(yè)設(shè)計這個過程中給 予我的指導(dǎo)，對 于我 設(shè)計中出現(xiàn)的問題 不厭其煩 地給我糾正和提出意見。同理，自動開門和以上自動關(guān)門一樣。當開 /關(guān)門輸出低速信號接通時，通過傳送指令傳送二進碼 0100 到 至 ，實現(xiàn)變頻器多功能端子的選擇輸入，達到變頻器速度的變換。 24 網(wǎng)絡(luò) 15 和網(wǎng)絡(luò) 16 是自動開門和自動關(guān)門的信號輸出程序段。延時器延時關(guān)門時間可調(diào)節(jié)，但不得低于自動門由完全關(guān)閉到完全打開所需要的時間。 表 41 輸入地址分配表 輸入地址 作用 急停 手 /自動轉(zhuǎn)換 19 感應(yīng)開關(guān)（內(nèi)） 感應(yīng)開關(guān)（外） 防夾人光柵 關(guān)門下限 開門下限 異常復(fù)位 手動關(guān)門 手動開門 關(guān)門低速 /開門高速行程 開關(guān) 關(guān)門中速 /開門中速行程開關(guān) 關(guān)門高速 /開門低速行程開關(guān) 表 42 輸出地址分配表 輸出地址 作用 手動開門 手動關(guān)門 開 /關(guān)門提醒 自動開門 自動關(guān)門 自動開門燈閃爍 自動關(guān)門燈閃爍 變頻器多功能端子 SW1 變頻器多功能端子 SW2 變頻器多功能端子 SW3 故障報警 異常停止 20 PLC 梯形圖 根據(jù)以上流程圖和 I/O 地址分配，經(jīng)過深思熟慮 、反復(fù)驗證，編寫了本設(shè)計的自動門控制系統(tǒng)的最佳梯形圖程序，以下就梯形圖各個部分功能作解析。 16 4 控制系統(tǒng) PLC 程序設(shè)計 梯形圖及其編程環(huán)境概述 梯形圖是 PLC 使用得最多的圖形編程語言，被稱為 PLC 的第一編程語言。 根據(jù)轉(zhuǎn)速公式： 60(1 )fn ps? ?，其中 f 表示電流的頻率， p 表示電機的極對數(shù)， s 表示電機的轉(zhuǎn)差率， n表示轉(zhuǎn)子的實際轉(zhuǎn)速，計算出變頻器的設(shè)定頻率。5% 輸 出 頻率范圍 ~250 Hz 頻率顯示 數(shù)字顯示 頻率精度 數(shù)字設(shè)定時： Hz(100 Hz 以上為 1 Hz),模擬設(shè)定時： Hz(50/60 Hz 時 ) 表 32 SW 多功能端子多段速輸入組合 SW1(端子 ) SW2(端子 ) SW3(端子 ) 動作頻率 0 0 0 第 1 速 1 0 0 第 2 速 0 1 0 第 3 速 1 1 0 第 4 速 0 0 1 第 5 速 1 0 1 第 6 速 0 1 1 第 7 速 1 1 1 第 8 速 13 變頻器的參數(shù)設(shè)定 本論文所設(shè)計的自動門系統(tǒng)具有如下速度要求： 自動門要求高速啟動 (行程開關(guān) 1)→ 中速運行 (行程開關(guān) 2)→ 低速運行 (行程開關(guān) 2)→停止 (限位下限開關(guān) )，構(gòu)成了如圖 34 的開門 和關(guān)門曲線。 (3) 采用了新設(shè)計的調(diào)頻電位器，用操作盤就可容易地操作正轉(zhuǎn) /反轉(zhuǎn)。變頻器的額定電流與電機的額定電流相符。變頻器的電流一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制 4 個部分組成。 西門子 S7200 系列 PLC 是 SIEMENS 公司推出的一種小型 PLC ，它結(jié)構(gòu)緊湊、擴展性良好、指令功能強大、價格低廉，成為當代各種小型控制工程的理想控制器。 (2) 輸入輸出 (I/0)點數(shù)的估算 PLC 的輸入 /輸出點數(shù)是 PLC 的基本參數(shù)之一。 隨著 PLC 技術(shù)的不斷發(fā)展，目前已能完成以下控制功能：條件控制功能；定時 /計數(shù)控制功能；步進控制功能；數(shù)據(jù)處理功能； A/D 與 D/A 轉(zhuǎn)換功能；運動控制功能；過程控制功能；擴展功能；遠程 I/O 功能；通訊聯(lián)網(wǎng)功能；監(jiān)控功能等。目前自動化行業(yè)最穩(wěn)定的控制裝置是可編程控制器（ PLC）。雙水平導(dǎo)軌的最大優(yōu)點是靜音，因為徹底解決側(cè)擺的弊病從而達到了最大的動態(tài)穩(wěn)定性，從而保證了安全，在一定程度實現(xiàn)了 “ 免維修 ” 的承諾。其中馬達皮帶直徑為 5cm，皮帶外徑為 28cm，內(nèi)徑為 14cm。 3 ③ 門處于開啟狀態(tài)，控制器應(yīng)使門保持開啟狀態(tài)。 ④ 門扇行進軌道：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。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。 學(xué)號： 202107021135 成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)論文 論文題目 ： 基于 PLC 和變頻器的自動門控制 學(xué)生姓名 ： 趙強 專業(yè)名稱：機電一體化技術(shù) 指導(dǎo)教師：龐 智 2021 年 11 月 摘 要 本系統(tǒng)設(shè)計了一個基于西門子 S7200 系列 PLC 和松下 VF0 變頻器控制變頻電機的自動門系統(tǒng)。 (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。 ⑤ 門扇吊具走輪系統(tǒng) :用于吊掛活動門扇，同時在動力牽引下帶動門扇運行。 (2) 無物體靠近門時 。 I 1傳 送 皮 帶皮 帶 滑 輪吊 架軌 道 滑 輪電 機 圖 22 機械傳動結(jié)構(gòu) 自動 門的導(dǎo)軌及滑輪結(jié)構(gòu) 導(dǎo)軌、滑輪及傳動皮帶是推拉自動門的基本傳動部件，與活動扇的運行直接有關(guān)，是易損件， 其結(jié)構(gòu)設(shè)計、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。 (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)計中。 本設(shè)計運用 PLC 控制變頻器來調(diào)節(jié)交流電機運轉(zhuǎn)來實現(xiàn)自動門運轉(zhuǎn)的控制方式。 像 PLC 這樣集豐富功能于一身，是別的電控器所沒有的，更是傳統(tǒng)的機電控制電路所無法比擬的。 I/O 點數(shù)的確定應(yīng)以控制設(shè)備所需的所有輸入 /輸出點數(shù)的總和為依據(jù)。其產(chǎn)品集成一定數(shù)字 I/O 點的 CPU： CPU22 CPU 22 CPU 22 CPU 22 CPU 226XM。整流部分為三相橋 11 式不可控整流器，逆變部分為 IGBT 三相橋式逆變器，且輸出為 PWM 波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。由以上電機選型參數(shù)可知電機 Y 型連結(jié)啟動最大電流值為 ，所用變頻器最大電流應(yīng)大于該電機最大啟動電流值。 (4) 內(nèi)裝 8 段速多功能控制功能，可最大滿足自動門多段速調(diào)節(jié) 。 開 門 曲 線關(guān) 門 曲 線VS 圖 34 開關(guān)門曲線 根據(jù)曲線要求，以下對轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速進行計算。根據(jù)公式和電機參數(shù) p=6，額定轉(zhuǎn)速為 900r/min，算出電機的轉(zhuǎn)差率 s= 。這種程序設(shè)計語言采用因果關(guān)系來描述事件發(fā)生的條件和結(jié)果，每個梯級是一種因果關(guān)系。 當電源打開時， PLC 需要上電，網(wǎng)絡(luò) 1 設(shè)置上電命令 ，并連接手自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，當轉(zhuǎn)換開關(guān)接通時，直接跳轉(zhuǎn)到網(wǎng)絡(luò) 26 的指定位置，運行手動程序。 22 網(wǎng)絡(luò) 7 和網(wǎng)絡(luò) 8 是防夾人程序段，當發(fā)生過于接近 人或物體時，防夾人傳感器接通，輸出下降沿信號，傳送到防夾人中間繼電器 ，當門體開門到開門下限位置，下限常閉開關(guān)斷開，解除防夾人信號。網(wǎng)絡(luò) 15 當有開門上升沿信號輸出時，自動開門輸出信號接通，實現(xiàn)自動開門，同理網(wǎng)絡(luò) 16 實現(xiàn)自動關(guān)門。同理網(wǎng)絡(luò) 21 至網(wǎng)絡(luò) 24 分別控制變頻器的中速和高速控制，不再贅述。當 急停開關(guān)按下， 常亮，表明已經(jīng)觸動 24V 接觸器再控制 KM2 交流接觸器斷開電機。 感謝所有在我成長的道路上，關(guān)心、支持、幫助過我的人。 33 參考文獻 [1] 張萬忠 ， 劉明芹 .電器與 PLC 控制技術(shù) [M].化學(xué)工業(yè)出 版社 ， [2] 唐介 .電機與拖動 [M].高等教育 出版社， [3] 成大先 .機械設(shè)計手冊 [M].化學(xué)工業(yè)出版社， [4] 高鴻斌 .PLC 分析與設(shè)計應(yīng)用 [M].電子工業(yè)出版社， [5] 張運剛 .從入門到精通 西門子 S7200 PLC 技術(shù)與應(yīng)用 [M].人民郵電出版社， [6] 劉偉強 .變頻器基礎(chǔ)及應(yīng)用 [M].冶金工業(yè)出版社， [7] 吳玉香 ，吳忻生，胡躍明 .交流變頻電機在自動門控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].中小型電機，2021， 30(4)： 3437 [8] 丁煒 .可編程控制器在工業(yè)控制中的應(yīng)用 [M].化學(xué)工業(yè)出版社， [9] 李良仁 .變頻器調(diào)速技術(shù)與應(yīng)用 [M].電子工業(yè)出版社， [10] 廖常初 .可編程控制器應(yīng)用技術(shù) [M].重慶大學(xué) 出版社， [11] 丁斗章 .變頻器調(diào)速技術(shù)與系統(tǒng)應(yīng)用 [M].機械工業(yè) 出版社， [12] 上海松