【正文】 551前言 在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的中國，高樓聳立的大都市里的大廈、賓館、酒店、銀行、商場、寫字樓，自動門已經(jīng)隨處可見。主要工作原理是感應(yīng)器件將檢測到的人體或物體信號傳送到PLC，PLC再綜合收到的自動門狀態(tài)信號作出判斷，而后發(fā)出控制信號，使驅(qū)動裝置運(yùn)行，在通過傳動裝置帶動門的動作。由于自動門在通電后可以實(shí)現(xiàn)無人管理，不但能給我們帶來人員進(jìn)出方便、節(jié)約空調(diào)能源、防風(fēng)、防塵、降低噪音等好處，更令我們的大門增添了不少高貴典雅的氣息。研究本課題意味著產(chǎn)品成本的下降，效益提高。本課題所設(shè)計(jì)的自動門控制系統(tǒng)采用PLC為控制中心來控制傳動機(jī)構(gòu)從而控制門的開和關(guān)實(shí)現(xiàn)門的自動化控制。 PLC概述可編程控制器，英文Programmable Controller,簡稱PLC，本課題中用PLC作為它的簡稱。PLC可以通過他的外設(shè)或通信接口與外界交換信息。其主要特點(diǎn)有:(1) 抗干擾能力強(qiáng)，可靠性能高(2) 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，通用性強(qiáng)(3) 編程方便，易于使用(4) 功能強(qiáng)大，成本低(5) 設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試的周期短(6) 維護(hù)方便（1）PLC與其它典型控制系統(tǒng)的區(qū)別 繼電器控制系統(tǒng)雖有較好的抗干擾能力，但使用了大量的機(jī)械觸點(diǎn)。而PLC則采用不斷循環(huán)的順序掃描的工作方式。另外機(jī)械觸點(diǎn)還會出現(xiàn)抖動問題；而PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實(shí)現(xiàn)控制，屬于無觸點(diǎn)控制，速度極快，一般一條用戶指令的執(zhí)行時(shí)間在微秒數(shù)量級，且不會出現(xiàn)抖動。 在本課題設(shè)計(jì)的自動門針對人流較多的商場，應(yīng)對周圍環(huán)境進(jìn)行綜合考慮，所以在本課題的自動門機(jī)械傳動設(shè)計(jì)中考慮了以下幾個(gè)方面：1. 自動門的傳動主要包括安裝版，軌道，門機(jī)，皮帶，吊掛件等。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)，能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來代替，存儲器內(nèi)存容量的估算沒有固定的形式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同的公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的10到15倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個(gè)字），另外再按次數(shù)的25%考慮余量。在編程方式：CPU和編程器有各自的CPU，主機(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。 (4)機(jī)型的選擇 PLC按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊兩類型型，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場安裝和控制室安裝兩類；按CPU字長分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。本課題所設(shè)計(jì)的自動門屬于小型控制系統(tǒng)，結(jié)合經(jīng)濟(jì)性的考慮因此選用整體型PLC。是應(yīng)用于“輕、小、薄、安靜、精密、可靠”等場合的最佳選擇本設(shè)計(jì)選用的是亞坦電機(jī)控制有限公司生產(chǎn)的45BLDC系列直流無刷電機(jī)，電機(jī)直徑φ45，額定轉(zhuǎn)數(shù)4000轉(zhuǎn)，功率15W～100W。 紅外感應(yīng)器，是對物體的存在進(jìn)行反應(yīng)，不管人員是否移動，只要處于感應(yīng)器的掃描范圍內(nèi)，它都會反應(yīng)，另外，紅外感應(yīng)器的反應(yīng)速度比微波感應(yīng)器慢。（1）調(diào)磁法　即改變磁通量Φ。Φ這種調(diào)速方法有3個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）調(diào)速平滑，可無級調(diào)速；（2）調(diào)速經(jīng)濟(jì)，控制方便；（3）機(jī)械特性較硬，穩(wěn)定性較好。Φ2但這時(shí)轉(zhuǎn)速已比原來降低了。對于同等容量輸出，交流異步電機(jī)需要更大功率的整流器和逆變器。 3 同步皮帶：用于傳輸電機(jī)所產(chǎn)動力，牽引自動門吊具走論系統(tǒng)。5自動門控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 工作過程的分析根據(jù) 本課題的控制要求和安全要求，所設(shè)計(jì)的程序按照下圖所示的流程運(yùn)行，已達(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)，工作流程如下：（1） 首先按下啟動按鈕，當(dāng)傳感器檢測到能有人體信號時(shí)，電動機(jī)正傳，帶動自動門執(zhí)行開門過程。梯形圖和功能塊圖為圖形語言，指令表和結(jié)構(gòu)文本為文字語言，功能表是一種結(jié)構(gòu)塊控制流程圖。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱為編程。2. 梯形圖每一行都是從左邊開始，線圈接在最右邊（線圈右邊不允許再有觸點(diǎn)）。 （1）按圖61連接線路，接電源 （2）將在“STEP7Micro/WIN ”開發(fā)平臺編寫好的軟件通過“RS232/PPI電纜”下載到“CPU224”中?，F(xiàn)在的系統(tǒng)還沒有達(dá)到真正的智能化，還需要正增加很多新的功能和先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，才能達(dá)到真正意義上的智能化控制。7 結(jié)束語 本文研究了基于plc的自動門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理與實(shí)現(xiàn)方法，包括硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)。6. 無論選用何種PLC機(jī)型，所使用的軟件編號（即地址）必須在該機(jī)型的有效范圍以內(nèi)。（4）以梯形圖的形式來描述控制要求，繪制梯形圖要遵循編程原則。梯形圖設(shè)計(jì)語言是最常見的一種程序設(shè)計(jì)語言，它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。（4） 考慮到自動門若出現(xiàn)故障時(shí)，使用自動控制系統(tǒng)有所不適，于是設(shè)置手動開門和手動關(guān)門。當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動到某一運(yùn)動位置時(shí)，行程開關(guān)通過機(jī)械可動部分的動作，將機(jī)械信號轉(zhuǎn)化為電信號，以實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)機(jī)械的控制，限制它們的動作和位置，借此對生產(chǎn)機(jī)械給以必要的保護(hù)。 綜上所述，無刷直流電機(jī)具有更大的功率密度（鐵芯利用率高）、更高的效率和更好的控制性能，如將節(jié)能因素、省卻變頻器以及產(chǎn)能提高因素考慮在內(nèi)，使用者的綜合成本下降很大。近年來由于采用了可控硅整流電源對電動機(jī)進(jìn)行調(diào)壓和調(diào)速，使這種方法得到了廣泛應(yīng)用。由于改變電樞電壓只能向小于電動機(jī)額定電壓的方向改變，所以轉(zhuǎn)速將下調(diào)(nn)。（2）調(diào)壓法　即改變電壓U。隨著n的升高，反電動勢E增大，Ia和T也著減小，直到T=Tc時(shí)為止。在一定負(fù)載下，Φ愈小，則n愈高。這是因?yàn)橹绷麟妱訖C(jī)能無級調(diào)速，機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)比較簡單。整機(jī)關(guān)鍵元器件均為進(jìn)口器件，方案設(shè)計(jì)選擇器件均確保了產(chǎn)品可靠性。綜合以上因素，本課題的設(shè)計(jì)采用德國西門子公司生產(chǎn)的CPU224小型PLC來實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的控制?？紤]經(jīng)濟(jì)性時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮應(yīng)用的可擴(kuò)展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素，進(jìn)行比較和兼顧，最終選出比較滿意的產(chǎn)品。 c診斷功能 PLC的診斷功能爆孔硬件和軟鍵的診斷。a 控制功能PLC主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時(shí)也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需要的控制功能，提高PLC的處理速度和節(jié)省存儲器容量。實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造廠商PLC的產(chǎn)品特點(diǎn)對輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。并配以雙側(cè)密封毛刷，形成密封式導(dǎo)軌，避免積塵對導(dǎo)軌及滑輪的磨損，實(shí)現(xiàn)了維護(hù)方便的特點(diǎn)。單片機(jī)控制系統(tǒng)適合于家電產(chǎn)品、智能化的儀器儀表、玩具和批量生