【正文】 的。 傳感器的分布如圖 41 所示。采用雙元件的傳感器可以消除環(huán)境溫度變化引起的誤動作。 當(dāng)有人進(jìn)入該視野時就會產(chǎn)生一個交流電壓，這電壓的頻率與移動的速度有關(guān)。 A2 在無信號輸入時，其輸出約為。 前半 部分有信號輸出就會使 BG 導(dǎo)通， BG 輸出低電平，此低電平觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路，使其 3 腳輸出為高電平，使繼電器吸合。紅外線防夾傳感器安裝在門的進(jìn)出口的兩個防夾區(qū)域內(nèi)，即進(jìn)出口的右邊立柱旁的華蓋上，其具體位置根據(jù)調(diào)節(jié)而定。 接近開關(guān)傳感器 本設(shè)計中應(yīng)用的接近開關(guān)傳感器共四個：防夾接近開關(guān)（出入口右側(cè)立柱各 1 個 )、直流制動接近開關(guān) 1 個、鎖門接近開關(guān) 1 個。 ： 由于當(dāng)電動機(jī)停轉(zhuǎn)時，門要停在指定的位置，而門停轉(zhuǎn)時，電機(jī)要先停轉(zhuǎn)而門體有一定慣性而使得門無法停在指定的位置上。 N1N2C 2 21 n6. 8 nC 2 3C 2 622 nRx22 KR 2 6 R 2 76. 8 KR 2 82. 2 MR 2 910 0 k R 3 012 KC 250. 47 uC 2 40. 01 u12 V555S = 5 m mR 3 110 03678421 5 1 2V+ 12 VKA121N 4 14 8D Z 4 6 圖 46 電感式接近開關(guān)電路圖 圖 46 為本設(shè)計中用到的電感式接近開關(guān)。 防碰撞傳感器 防碰撞傳感器：防碰傳感器主要時為了防止人和門的速度不一致時，旋轉(zhuǎn)門翼打到行人；而防撞傳感器則是為了防止人因不小心撞在門體的立柱上，而引起旋轉(zhuǎn)門體旋轉(zhuǎn)過來撞傷行人。具體使用時，可安裝于入口右側(cè)門立柱內(nèi)和每扇門扉底邊處，這樣就可以防止旋轉(zhuǎn)門運行過程中夾傷行人，也可以防止門扇打到行人。其中 T38 的作用是使 T37循環(huán)計時 秒。程序設(shè)計如下； T 3 9INP T1 0 0 m sT O N+ 5Q 0 .7 設(shè)計。當(dāng)高，中速輸入 閉合時其響。當(dāng)紅外線檢測有人時啟動電，直到無人時讓電機(jī)15 秒后停轉(zhuǎn)。因此，我們設(shè)置變頻器發(fā)生過載 3 秒后才對變 頻器實行復(fù)位操作，這 3 秒的時間用來判斷變頻器是真的過載還是假的過載。 具體內(nèi)容見表 5表 5表 53。防碰傳感器安裝在兩扇旋轉(zhuǎn)門翼的底部，而防撞傳感器安裝在門體的立柱上。 以 555 為核心組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路。接近開關(guān)的感應(yīng)距離過大，會使門制動后停在指定位置的前邊。而防夾感應(yīng)器是用來感應(yīng)人是否處于防夾區(qū)域內(nèi)，而不知道是否門扇已經(jīng)靠近防夾區(qū)域內(nèi)，所以僅靠防夾傳感器是無法鑒別 26 人是否即將受夾或正在受夾。 25 1N 4 14 8R 3510 KR 3417 .5 KVT90 13T X 0 5 DV DDV SS+ 12K A 1 1D Z 4 6 圖 45 防夾紅外傳感器電路圖 TX05D 為反射式紅外光電開關(guān)，通電后，它會向外發(fā)射載頻為40kHz 的紅外調(diào)制光。 防夾紅外傳感器 防夾傳感器是用來檢測人是否在防夾區(qū)域內(nèi)用的。 A3 為電壓比較器。 23 人體檢測電路的框圖如圖 42 所示。） [2 0 ]。而且，為了防止誤報，被動紅外探測器通過菲涅爾透鏡將探測覆蓋范圍分成一定數(shù)量的探測區(qū)，當(dāng)溫度變化在兩個區(qū)之間產(chǎn)生時，探測器電路就觸發(fā)一個信號脈沖，探測器根據(jù)信號脈沖觸發(fā)警報輸出 [1 1 ]。主要采用以下方式。 1234 C 3 30 .0 3 u FC 3 21 u F7 8 2 4L1N2 4 V+C 3 44 7 0 u F 圖 33 直流 24V 電源電路圖 20 圖 33 為第一 個電源模塊。又因為三翼旋轉(zhuǎn)門的轉(zhuǎn)速不允許超過額定值，電機(jī)不會過載。加快變頻器輸出頻率的降低速率，可使電動機(jī)更快的減速。從調(diào)速的本質(zhì)來看，不同的調(diào)速方式無非是改變交 流電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速或不改變同步轉(zhuǎn)兩種。 根據(jù)實現(xiàn)功能和設(shè)計要求，對 P LC 的 I/O 點進(jìn)行分配。當(dāng)輸入口端連接電感類設(shè)備時 ,為了防 止電路關(guān)斷時刻產(chǎn)生高電壓對輸入輸出口造成破壞 ,應(yīng)在感性元件兩端加接保護(hù)元件。 本系統(tǒng)是個簡單控制系統(tǒng)，按一般經(jīng)驗來估算，同時由上段對I/O 接點的分析主要有：開關(guān)量輸入字節(jié)數(shù)： 30 15=450 開關(guān)量輸出字節(jié)數(shù)： 10 8=80 系統(tǒng)推斷定時器 /計數(shù)器字節(jié)數(shù)： 8 1=8 總計大約需要 538 個字節(jié)數(shù)容量。另一方面，從制造生產(chǎn)可編程控制器的廠商角度看，在制造階段不需要根據(jù)用戶的訂貨要求專門設(shè)計控制器，適合批量生產(chǎn)。 PLC 的基本設(shè)計思想是把計算機(jī)功能完善、靈活、通用等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來，控制器的硬件是標(biāo)準(zhǔn)的、通用的。另外還有運行狀態(tài)指 9 示 燈和過載報警等等。 三翼旋轉(zhuǎn)門采用方案二這種結(jié)構(gòu)，即中心門軸通過軸承機(jī)構(gòu)垂直安裝于地面，三個呈發(fā)散式固定在中心門軸上，各門扇之間的角度相等。 (2)驅(qū)動系統(tǒng)：由一個三相交流電機(jī)提供動力，用減速器帶動中心門軸驅(qū)動。 旋轉(zhuǎn)門入口立柱均裝有安全膠條，防止行人夾傷，自動門入口右側(cè)立柱膠條內(nèi)裝有內(nèi)藏式防夾感應(yīng)器，如受擠壓門扉即馬上停止運轉(zhuǎn)。從上面幾個方面具體分析有兩種設(shè)計方案可供選擇： (1)框架總成 ： 分為固定部分和旋轉(zhuǎn)部 分，均由鋁型材框架和玻璃等組成。 ：由可編程控制器 P LC、變頻器、功能開關(guān)組成。 JXJ 系列異步電動機(jī)是直接輸出低轉(zhuǎn)速，大轉(zhuǎn)距，且有轉(zhuǎn)速型譜寬，運轉(zhuǎn)平衡，噪聲低，高效節(jié)能，體積小，重量輕，規(guī)格多， 選用方便等特點。 30s 后來人，門自動以正常速度運轉(zhuǎn)。 。當(dāng)門扇運轉(zhuǎn)靠近曲壁立柱時，則旋轉(zhuǎn)門馬上停轉(zhuǎn)，以防止撞傷行人或撞壞物體。 主要設(shè)計內(nèi)容 旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)的設(shè)計是以 三翼旋轉(zhuǎn)門為模型，以 P LC 為主控制器，外加傳感器和變頻器等組成的自動旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)?？胺Q建筑物的點睛之筆。 國內(nèi) 自動 旋轉(zhuǎn)門發(fā)展現(xiàn)狀 我國旋轉(zhuǎn)門技術(shù)的發(fā)展：我國的全自動旋轉(zhuǎn)門技術(shù)來源于荷蘭、瑞典、日本等國。 因此 針 對 自動 旋轉(zhuǎn)門系統(tǒng)的設(shè)計就顯得更具有實際意義，不僅可以提高旋轉(zhuǎn)門的智能化程度，更能促進(jìn)旋轉(zhuǎn)門的技術(shù)更新和產(chǎn)品的應(yīng)用。 自動旋轉(zhuǎn)門的普及和應(yīng)用，改變了人們的防護(hù)意識，提升了人們的安全觀念。 針對每個環(huán)節(jié)進(jìn)行具體設(shè)計，對主控芯片、變頻器 、傳感器 等進(jìn)行參數(shù)選擇 ， 給出傳感器的 連接電路和信號分析。 設(shè)計中根據(jù)控制原理和設(shè)計要求確定了系統(tǒng)的設(shè)計方案 ， 給出了結(jié)構(gòu)框圖、電氣原理圖 。樓宇自動化產(chǎn)品中的旋轉(zhuǎn)自動門由于其 可以實現(xiàn)無人看管，同時又可節(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 的原因，在 銀行 、 寫字樓 、 酒店等辦公娛樂場所 得到了廣泛普及應(yīng)用。 由于旋轉(zhuǎn)自動門在通電后可以實現(xiàn)無人管理而且智能、安全、節(jié)能，又能提高建筑的檔次，于是迅速在國內(nèi)外建筑市場上得到大范圍的普及。當(dāng)出現(xiàn)異常時，可準(zhǔn)確傳回故障信息，實現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)，縮短維護(hù)、保養(yǎng)時間；采用液晶顯示屏，進(jìn)行可視化設(shè)計 ，全面顯示門體轉(zhuǎn)速、狀態(tài)和故障等信息。對門的選擇由單一的功用型向個性化、品位化發(fā)展，旋轉(zhuǎn)門以其全新的概念，寬敞開放的門面和高格調(diào)的設(shè)計，自然成為當(dāng)代的建筑裝飾的主流，無可質(zhì)疑的必選設(shè)施。 ：隨著用戶安全意識的提高，安全性將成為非常重要的一項指標(biāo)，也是一項基本要求。 。行人離開門扇，門自動恢復(fù)運轉(zhuǎn)。當(dāng)按下殘疾按鈕后， 30s 內(nèi)門始終以 2 r／ min的速度低速運轉(zhuǎn)，此時按正?；蚋咚兮o無效，以確保殘疾人安全通過。 5 JXJ 系列異步電機(jī)按照 TB1T644292 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計制造 ,廣泛用于輕工 ,紡織，建筑機(jī)械行業(yè)。 圖 21 門體結(jié)構(gòu)簡圖 ：由一個三相交流電機(jī)提供動力，用減速器帶動中心門軸驅(qū)動。 旋轉(zhuǎn)門控制方案的分析 旋轉(zhuǎn)門主要設(shè)計是從門體 ,傳動系統(tǒng) ,控制系統(tǒng)，檢測系統(tǒng) ,安全系統(tǒng)等幾個方面進(jìn)行考慮 [3 ]。 (5)安全系統(tǒng)：主要有接觸和非接觸安全感應(yīng)器。門扉玻璃采用（ 3+3）夾膠玻璃或 6MM 厚鋼化玻璃，曲壁玻璃一般采用（ 4+4）夾膠玻璃，安全可靠。膠條恢復(fù)正常，門扉則自動轉(zhuǎn)動。 紅外傳感器作用是檢測是否有行人通行；紅外防夾傳感器和防夾接近開關(guān)用來檢測是否有人被夾；定位接近開關(guān)用來檢測門翼是否停在定位位置；防碰撞傳感器用來檢測是否有人被碰或被撞；主控芯片用來判斷傳感器傳來的各種信號并經(jīng)過判斷做出相應(yīng)控制動作；變頻器接收控制信號對電動機(jī)進(jìn)行調(diào)速。 可編程控制器是 60 年代末在美國首先出現(xiàn)，當(dāng)時叫可編程邏輯控制器 P LC（ Programmable Logic Controller），目的是用來取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計時、計數(shù)等順序控制功能 [1 6 ]。 可編程控制器對用戶來說，是一種無觸點設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝，因此可在初步設(shè)計階段選用可編程控制器，在實施階段再確定工藝過程。按照預(yù)留 15%20%的接點數(shù)來計算，輸入接點至少要 30 個，輸出接點至少要 10 個。 表 31 控制系統(tǒng)電氣元件表 序號 符號 名稱 型號 規(guī)格 1 SB1 停止按鈕開關(guān) LAY8 DC24V 2 SB2 停止按鈕開關(guān) LAY8 DC24V 3 SB3 高速按鈕開關(guān) LAY8 DC24V 4 SB4 高速按鈕開關(guān) LAY8 DC24V 5 SB5 中速按鈕 開關(guān) LAY8 DC24V 6 SB6 中速按鈕 開關(guān) LAY8 DC24V 7 SB7 殘疾按鈕開關(guān) LAY8 DC24V 8 SB8 殘疾按鈕開關(guān) LAY8 DC24V 9 SA1 急停開關(guān) LW22 DC24V 10 SA2 電磁鎖 D4JL DC24V 11 FR1 熱繼電器 JR20 12 LAMP 報警指示燈 XD8 DC24V 13 LAMP 常速指示燈 XD8 DC24V 14 LAMP 高速指示燈 XD8 DC24V 15 LAMP 低速指示燈 XD8 DC24V 16 BELL 過載報警鈴 NFM1/22L AC150V~220 V 13 表 32 PLC 性能參數(shù)表 性能指標(biāo) S7200CPU226 程序存儲容量 4096B 數(shù)據(jù)存儲容量 2560B I/O 點數(shù) 128 位 指令類型 149 種指令 基本指令執(zhí)行時間 ~ 擴(kuò)展 I/O 模塊數(shù)量 7 塊 記時 /記數(shù)區(qū) 256 記時器 /記數(shù)器 PLC 的 I/O 點分配 輸入輸出口及端口的保護(hù)及分配 ： P LC 輸入口電壓定額一般為接有直流 24V， 有一些輸入口是不接電源輸出口的電壓定額常接工頻低壓交流電源和直流電源。本系統(tǒng)中輸出口選交流電源，電阻取 65 歐。 三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)速公式為： n=60f/p(1s) 從上式可見，改變 17 供電頻率 f、電動機(jī)的極對數(shù) p 及轉(zhuǎn)差率 s 均可太到改變轉(zhuǎn)速的目的。 降低變頻器的輸出頻率，就可以實現(xiàn)電動機(jī)減速。 由于三翼自動旋轉(zhuǎn)門是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，故變頻器選用通用型的。 如 圖 33 和圖 34 所示 。 21 第 4 章 傳感器的選型及信號處理 為防止三翼旋轉(zhuǎn)門在工作過程中因某些原因而發(fā)生傷人的事故出現(xiàn)，那么就需要配置一定的安全系統(tǒng)。 圖 41 傳感器分布示意圖 22 紅外檢測傳感器 熱釋電紅外傳感器 被動紅外探測器的原理是人體表面溫度與周圍環(huán)境溫度存在差別的，在人 體移動時，這種差別產(chǎn)生的變化可以通過紅外敏感元件來檢測到，從而觸發(fā)報警。為提高檢測距離，采用焦距為 15～ 20mm 的菲涅耳透鏡，這樣可檢測距離為10～ 12m（視野約 70176。在正常行走速度下，其頻率約為 6Hz 左右。圖中 C C9 為退交連電容。暫態(tài)時間由 R C3 決定，暫態(tài)結(jié)束后 3 腳為低電平，繼電器釋放。 詳細(xì)電路 如 圖 45 所示 。 ：由于在出入口兩個防夾區(qū)域內(nèi)要安裝了防夾傳感器。這時我們就需要接近開關(guān)，當(dāng)門靠近門停位置時，就產(chǎn)生信號發(fā)出制動信息，使門體在這個位置。該電路為負(fù)電源供電，電壓為 12V，電路由振蕩器施密特觸發(fā)器由穩(wěn)壓管組成的穩(wěn)壓 27 器輸出晶體三極管和電源濾波器組成 , 接近開關(guān)。其采用接觸式傳感器防夾安全帶來實現(xiàn)，它是以向其施加垂直壓力致使觸帶內(nèi)的導(dǎo)電體互相接觸，這導(dǎo)致電阻和電流改變而產(chǎn)生開關(guān)信號的。 29 第 5 章 系統(tǒng)軟件部分設(shè)計 模擬輸入輸出點信號 由于設(shè)計中很多按鈕的功能是重復(fù)的（如調(diào)速按鈕等），因此以下只選其一來說明。 由于變頻器可能出現(xiàn)瞬時的過載而不是長期過載，那樣就不用使變頻器復(fù)位，防止導(dǎo)致錯誤反應(yīng)。 紅外線檢測有人時，殘疾人時 30 秒停轉(zhuǎn) 、 高 、 中轉(zhuǎn)速時 15 秒停轉(zhuǎn)的程序設(shè)