【正文】 由于變頻器的復(fù)位開(kāi)關(guān)需要有一定的接觸時(shí)間才能真正接通產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，因此當(dāng)有復(fù)位信號(hào)輸出后，定時(shí)器就開(kāi)始計(jì)時(shí)，用基數(shù)為 100ms 的定時(shí)器 T39 來(lái)實(shí)現(xiàn)，定時(shí)時(shí)間為 秒。當(dāng)紅外線檢測(cè)無(wú)人時(shí)，即四個(gè)觸點(diǎn)復(fù)位啟動(dòng) T40 計(jì)時(shí) 15 秒后常閉觸點(diǎn) T40 斷開(kāi)，使 停止輸出。當(dāng)變速輸入時(shí)實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)殘疾按扭的優(yōu)先功能，而當(dāng)直流制動(dòng)開(kāi)關(guān)啟用時(shí)要保證電機(jī)的停轉(zhuǎn)，所以應(yīng)串聯(lián)一個(gè)直流制動(dòng)啟用信號(hào)。這里采用基波為 100ms 的接通定時(shí)器T50 來(lái)實(shí)現(xiàn)。 表 51 程序中使用的 端口 及功能 表 端口 功能 端口 功能 程序初始化脈沖 高速轉(zhuǎn)速邏輯控制 PLC 上電啟動(dòng)，斷開(kāi) 電機(jī) 防碰防撞傳感 器邏輯控 制 急停按鈕邏輯控制 設(shè)定制動(dòng)前速度邏輯控制 變頻器過(guò)載報(bào)警信號(hào) T37 PLC 報(bào)警指示燈邏輯 控制 變頻器過(guò)熱報(bào)警信號(hào) T38 PLC 報(bào)警指示燈邏輯 控制 紅外線傳感器檢測(cè)邏輯控制 T39 變頻器自動(dòng)復(fù)位邏輯控制 電機(jī)啟停邏輯控制 T40 電動(dòng)機(jī)自動(dòng)停轉(zhuǎn)邏輯控制 STOP 按鈕邏輯控制 T41 STOP/防夾功能邏輯控制 直流制動(dòng)脈沖 T42 殘疾人通過(guò)時(shí)間邏輯控制 制動(dòng)鎖門(mén)邏輯控制 T43 接近開(kāi) 關(guān)制動(dòng)邏輯控制 防夾制動(dòng)邏輯控制 T44 無(wú)人進(jìn)出時(shí)等待時(shí)間設(shè)定 殘疾人轉(zhuǎn)速邏輯控制 T50 變頻器過(guò)載過(guò)熱延時(shí)自動(dòng)復(fù)位時(shí)間設(shè)定 30 表 52 模擬輸入點(diǎn)信號(hào) 輸入點(diǎn) 信號(hào)內(nèi)容 輸入點(diǎn) 信號(hào)內(nèi)容 急停 紅外感應(yīng)器 1 殘疾開(kāi)關(guān) 防撞傳感器 1 STOP 開(kāi)關(guān) 防碰傳感器 1 Middle 開(kāi)關(guān) 防夾傳感器 1 High 開(kāi)關(guān) 變頻器報(bào)警輸出 鎖匙 鎖門(mén)接近開(kāi)關(guān) 直流制動(dòng)接近開(kāi)關(guān) 防夾接近開(kāi)關(guān) 1 表 53 模擬輸出點(diǎn)信號(hào) 輸出點(diǎn) 信號(hào)內(nèi)容 輸出點(diǎn) 上電及報(bào)警指示燈 電磁鎖控制繼電器 電動(dòng)機(jī)啟停 （變頻器智能端子 1） 速度控制 （變頻器智能端子 3） 速度控制 （變頻器智能端子 4） 直流制動(dòng) （變頻器智能端子 5） 變頻器復(fù)位 （變頻器智能端子 6） 過(guò)載報(bào)警 31 控制程序流程圖 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的程序流程圖如圖 51 所示 ,語(yǔ)句表程序見(jiàn)附錄。 電路圖 如 圖 47 所示。 555 的觸發(fā)端 2 腳通過(guò)大電阻 2R 接地，處于等待觸發(fā)狀態(tài)。感應(yīng)位置過(guò)小，由于接 近開(kāi)關(guān)也有一個(gè)響應(yīng)時(shí)間，則使門(mén)停超過(guò)門(mén)應(yīng)停的位置。則需要一個(gè)接近開(kāi)關(guān)來(lái)判斷門(mén)翼也走到了防夾區(qū)域內(nèi)。 TX05D 的工作電壓為 5～ 12V，當(dāng)通電電壓為 12V 時(shí)，其紅外監(jiān) 測(cè)距離在 左右。應(yīng)采用紅外線傳感器檢測(cè)，其檢測(cè)方式是豎直的。調(diào)節(jié) W，使比較器同相端電壓在 ~4V左右變化。其電路如圖 43 所示。 被動(dòng)式熱釋電紅外探頭的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 本身不發(fā)任何類(lèi)型的輻射、器件功耗很小、隱蔽性好、價(jià)格低廉。 熱釋電紅外線傳感器是 80 年代發(fā)展起來(lái)的一種新型高靈敏度探測(cè)元件。 紅外線防夾安全感應(yīng)器防止門(mén)扇與曲壁柱之間夾傷行人，當(dāng) 人在 門(mén)扇 與曲壁立柱 安全距離內(nèi) 時(shí)，感應(yīng)器與接近開(kāi)關(guān)信號(hào)同時(shí)生效 ,門(mén)扇 應(yīng) 馬上停止。將交流電 220V 通過(guò)變壓器將電壓轉(zhuǎn)換為所需的電壓等級(jí)，再經(jīng)過(guò)整流橋整流，通過(guò)穩(wěn)壓器 7824 和電容 、穩(wěn)壓管 等等器件實(shí)現(xiàn)整流穩(wěn)壓濾波的作用，最終輸出 所需要的24V 直流電 [1 2 ]。根據(jù)以上的計(jì)算的數(shù)據(jù)，選用佳靈 JP6C 。當(dāng)變頻器輸出頻率對(duì)應(yīng)的速度低于電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)就進(jìn)行再生制動(dòng)。 在生產(chǎn)機(jī)械中廣泛使用不改變同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法有繞線式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、斬波調(diào)速、 串級(jí)調(diào)速 以及應(yīng)用電磁轉(zhuǎn)差離合器、液力偶合器、油膜離合器等調(diào)速。輸入點(diǎn)分配表見(jiàn)表 33 輸出點(diǎn)分配表見(jiàn) 表 34。對(duì)于直流電源 ,應(yīng)并接續(xù)流二極管 ,對(duì)于交流電路應(yīng)并接阻容電路。加上預(yù)留 30%，有 1K 的程序容量足夠了。特別是它的高可靠性和較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣環(huán)境的能力，受到用戶(hù)的青昧，因而在冶金、化工、交通、電力等諸多領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用，與機(jī)器人、 CAD/C AM 一起，被 稱(chēng)為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)象，將控制內(nèi)容編成軟件寫(xiě)入控制器的用戶(hù)程序存儲(chǔ)器內(nèi)。 旋轉(zhuǎn)門(mén)控制系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn) 了對(duì) 門(mén)的自動(dòng)啟停 、 自動(dòng)定位 、速度調(diào)節(jié)、安全智能 和夜間閉鎖等功能。中心門(mén)軸的上方安裝電動(dòng)機(jī)及其他電氣 控制部件，再配以感應(yīng)裝置和安全裝置，就成為一個(gè)完整的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門(mén) 。 (3)控制系統(tǒng)：由可編程控制器 P LC、變頻器、功能開(kāi)關(guān)組成。膠條恢復(fù)正常，門(mén)扉則自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng) 。立柱、曲壁、門(mén)扉一般采用高強(qiáng)度鋁合金型材，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，精密牢固。 ：由紅外傳感器實(shí)現(xiàn)有無(wú)人自動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)對(duì)電機(jī)啟停進(jìn)行操作。 具體參數(shù)見(jiàn)表 11。 。采用電磁鎖方式鎖門(mén)，只要轉(zhuǎn)動(dòng)鑰匙即可完成自動(dòng)鎖門(mén)工作，快捷方便。行人或物體離開(kāi)右側(cè)立柱時(shí)門(mén)自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。 通過(guò)各種類(lèi)型的傳感器將控制信號(hào)（如：調(diào)速按鈕、防夾、放撞、防碰、急停等）檢測(cè)并經(jīng)處理傳遞到 P LC 中，根據(jù)設(shè)計(jì)要求的安全控制措施以及條件的優(yōu)先級(jí)來(lái)判斷并發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，最后由傳動(dòng)裝置完成動(dòng)作。但是國(guó)家對(duì)自動(dòng)門(mén)產(chǎn)品質(zhì)量、安全性、節(jié)能性、噪音、施工質(zhì)量、售后服務(wù)還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所有國(guó)內(nèi)建筑業(yè)院校都沒(méi)有相關(guān)的專(zhuān)業(yè)或課程，也沒(méi)有權(quán)威的咨詢(xún)機(jī)構(gòu)，自動(dòng)門(mén)市場(chǎng)的管理尚處于無(wú)序狀態(tài)。 90 年代后期旋轉(zhuǎn)門(mén)開(kāi)始在我國(guó)建筑領(lǐng)域中得到迅速推廣和廣泛的使用。 2 自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門(mén)的 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)外 自動(dòng) 旋轉(zhuǎn)門(mén)發(fā)展現(xiàn)狀 自 1903 年寶盾公司在荷蘭生產(chǎn)出第一座旋轉(zhuǎn)門(mén) [1 ]，旋轉(zhuǎn)門(mén)至今已有一百年的歷史，發(fā)展到今天，旋轉(zhuǎn)門(mén)已具有可靠的安全系統(tǒng)和先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)技術(shù)，其智能化高格調(diào)的設(shè)計(jì)為現(xiàn)代化樓宇建筑的確入口提供了完美的選擇。 同時(shí)對(duì)于旋轉(zhuǎn)自動(dòng)門(mén)的控制系統(tǒng)也有了更高的要求。 系統(tǒng) 通過(guò) 主控芯片 與各種傳感器（防夾、防撞傳感器，紅外線感應(yīng)傳感器，接近開(kāi)關(guān)傳感器）的連接， 對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和分析，并利用變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)門(mén)的控制。 本設(shè)計(jì) 利用可編程控制器（ PLC）和變頻器 等 設(shè)計(jì)了針對(duì) 三翼 自動(dòng) 旋轉(zhuǎn) 門(mén) 的 控制系統(tǒng) 。s brief ................................................................. 10 P LC Selection ............................................................ 11 The I / O Distribution of P LC ..................................... 13 The design of S ystem control circuit ................................. 16 The basic principle of frequency control ..................... 16 Inverter C apacity Selection ........................................ 17 The design of system power supplies ................................. 19 Chapter 4 Selection of sensors and signal processing .............. 21 Infrared detection sensor ................................................... 22 P yroelectric infrared sensor ........................................ 22 P inch infrared sensor .................................................. 24 P roximity switch sensor .................................................... 25 4 Anti collision sensors ....................................................... 27 Chapter 5 The design of software ............................................. 29 The signal of analog input and output po ints ..................... 29 The flow chart of control program ..................................... 31 The analysis of program control process ........................... 32 Conclus ions ............................................................................... 44 Ack nowle dge ments .................................................................... 45 References ................................................................................. 46 Appe ndix 1 ................................................................................ 47 1 第 1 章 緒 論 選題的背景和意義 隨著人們生活水平的不斷提高和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們更加注重自動(dòng)化和人性化的產(chǎn)品 。而且在無(wú)人通行時(shí)停止節(jié)能，在夜間實(shí)現(xiàn)閉鎖等功能。利用當(dāng)前先進(jìn)的通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使自動(dòng)門(mén)的維護(hù)不再受時(shí)間、地域和專(zhuān)業(yè)維護(hù)技術(shù)的限制，制造商可通過(guò) inter 與設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)交流，校正偏差，讓自動(dòng)門(mén)達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)?，F(xiàn)代城市建筑物裝飾裝修中，將高科技應(yīng)用到建筑物的外觀形象上，使城市建筑的入口體現(xiàn)出智能化。 ：將會(huì)有各種各樣不同外觀和功能的產(chǎn)品，滿(mǎn)足用戶(hù)的不同需要。檢測(cè)到來(lái)人時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，并以正常轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，15s 無(wú)人進(jìn)出，則自動(dòng)停轉(zhuǎn)并封門(mén)。行人在旋轉(zhuǎn)門(mén)內(nèi)通行過(guò)程中，如遇門(mén)扇碰行人腳后跟，則門(mén)立即自動(dòng)停轉(zhuǎn)，以防止碰傷行人。 。 本設(shè)計(jì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門(mén) 采用的電機(jī)是 擺線針輪減速器三相異步電機(jī)。 門(mén)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 如 圖 21 所示 。膠條恢復(fù)正常，門(mén)扉則自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。 (4)檢測(cè)系統(tǒng)：由紅外傳感器實(shí)現(xiàn)有無(wú)人自動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)對(duì)電機(jī)啟停進(jìn)行操作。采用中心門(mén)軸結(jié)構(gòu)安裝和驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)門(mén)體設(shè)計(jì)，每扉 8 門(mén)三面安裝密封毛條與地 面天花及曲壁緊密接觸，使門(mén)扉在任何位置均處于密閉狀態(tài) 。每扇門(mén)扉底邊膠條內(nèi)裝有內(nèi)藏式防碰感應(yīng)器，碰到物體或行人門(mén)扉立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)控制原理和設(shè)計(jì)要求確定了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 如圖 22 所示 ?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(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) [5 ]。 P LC 是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合 的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用微處理器的優(yōu)點(diǎn)。 通過(guò)對(duì)旋轉(zhuǎn)門(mén)控制要求的分析， P LC 控制輸入信號(hào)有 22 個(gè)，輸出接點(diǎn)共 8 個(gè)。 由 P LC型號(hào)主回路電壓 AC（ 100～ 240） V；輸入端參數(shù)為電壓 DC24V，電流 5/7mA；繼電器輸出端電壓 AC150V， DC30V 以?xún)?nèi) [6 ]。查有關(guān)資料時(shí)，在直流感性負(fù)載輸出時(shí)可選電流 為 1A 左右的二極管，電阻約為 50 歐左右。 變頻調(diào)速的基 本原理 變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系： n =60 f（ 1s）／ p，（式中 n、 f、 s、 p 分別表示轉(zhuǎn)速、輸入頻率、電機(jī)轉(zhuǎn)差率、電機(jī)磁極對(duì)數(shù)）；通過(guò)改變 電動(dòng)機(jī) 工作電源頻率達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。 變頻器容量選擇 變頻器容量的選用有很多因數(shù)決定，列如電動(dòng)機(jī)的容量，電動(dòng)機(jī)的額定電流，電動(dòng)機(jī)加速時(shí)間等，其中最主要的電動(dòng)機(jī)的額定電流 [9 ]。當(dāng)直流中間回路的電壓升 高到一定的電壓值，制動(dòng)三極管就回導(dǎo)通，使直流電壓通過(guò)制動(dòng)電阻放電，既電動(dòng)機(jī)回饋給變頻器的直流中間回路的能量，以熱能的形式在制動(dòng) 18 電阻上消耗掉。 12V 模塊。 圖中電磁鎖是為了完成自動(dòng)門(mén)夜間閉鎖功能而設(shè)置的，電磁鎖的主要控制內(nèi)容和電磁繼電器類(lèi)似，都是通過(guò)控制線圈吸合來(lái)實(shí)現(xiàn)控制