【正文】 參考文獻(xiàn) 長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用紙 33 （ 1） 王永華，《現(xiàn)代電氣控制及 PLC 應(yīng)用技術(shù)》。 3. 線圈不能直接接在左邊的母線上。 梯形圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是用梯形圖的圖形符號(hào)來(lái)描述程序的一種設(shè)計(jì)語(yǔ)言。 限位開(kāi)關(guān) 限位 開(kāi)關(guān)又稱行程開(kāi)關(guān)，是一種利用生產(chǎn)機(jī)械某些運(yùn)動(dòng)部件的碰撞來(lái)發(fā)出控制命令的主令電器。 由于調(diào)速時(shí)磁通不變，如在一定的額定電流下調(diào)速，則電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩便是一定的（恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速）。 長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用紙 21 這種調(diào)速方法的局限是轉(zhuǎn)速只能升高，即調(diào)速后的轉(zhuǎn)速要超過(guò)額定轉(zhuǎn)速。當(dāng)保持電源電壓 U為額定值時(shí)，調(diào)節(jié) Rf，改變勵(lì)磁電流 If 以改變磁通量，如圖 13所示。額定電壓 24V DC。從應(yīng)用角度出發(fā)，通?？砂纯刂乒δ芑蜉斎胼敵鳇c(diǎn)數(shù)選型。因此本課題的 PLC內(nèi)存容量選擇應(yīng)能存儲(chǔ)索要儲(chǔ)存的程序，這樣才能在以后的改造過(guò)程中有足夠的空間。 2. 所有的組件都為插入式元件，使得安裝很簡(jiǎn)單。每次掃描所用的時(shí)間稱為掃描周期或工作周期。其功能要比繼電器控制裝置多得多、強(qiáng)得多。 自動(dòng)門(mén)的控制要求 （ 1） 當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān) K1 或 K2 時(shí)，開(kāi)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu) KM1 動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開(kāi)門(mén) 限位開(kāi)關(guān) K3 位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。由于自動(dòng)平移門(mén)在通電后可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理，既方便又提高了建筑檔次，于是迅速在國(guó)內(nèi)外建筑市場(chǎng)上得到了廣泛應(yīng)用。 長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用紙 5 自動(dòng)平移門(mén)最常見(jiàn)的形式是自動(dòng)門(mén)內(nèi)外兩側(cè)加感應(yīng)器，當(dāng)人走進(jìn)門(mén)時(shí)，感應(yīng)器感應(yīng)到人的存在，給控制器一個(gè)開(kāi)門(mén)信號(hào)，控制器通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置將門(mén)打開(kāi)。目前自動(dòng)門(mén)及其自動(dòng)化行業(yè)最穩(wěn)定的控制裝置是 PLC，它是一種專門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。目前自動(dòng)門(mén)在日常生活中用越來(lái)越廣泛。在現(xiàn)在人們生活中自動(dòng)門(mén)可以節(jié)約空調(diào)能源、降低噪音、防塵、防風(fēng)，同時(shí)可以使出入口顯得很 莊重高檔，因此應(yīng)用非常廣泛。 2. 自動(dòng)門(mén)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)門(mén)要求有很高的穩(wěn)定性來(lái)滿足日常的需要，長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用紙 6 故在本設(shè)計(jì)中所選用的智 能控制器為穩(wěn)定性良好的德國(guó)西門(mén)子公司生產(chǎn)的 CPU224小型 PLC。 3 自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 在自動(dòng)門(mén)的功能需求分析 本設(shè)計(jì)面向商場(chǎng)入口的應(yīng)用，需要有安全性和可靠性。它源于繼電器控制技術(shù)，但基于電子計(jì)算機(jī)。 長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用紙 11 a． 控制邏輯 繼電器控制邏 輯采用硬件接線邏輯，利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)，及時(shí)間繼電器等組合成控制邏輯，其接線多而復(fù)雜、體積大、功耗大、故障率高，一旦系統(tǒng)構(gòu)成后，想在改變或增加功能都很困難。其實(shí) PLC本身就是一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)，他是已經(jīng)開(kāi)發(fā)好的單片機(jī)產(chǎn)品。 （ 1） 輸入輸出（ I/O）點(diǎn)數(shù)的估算 I/O 點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔浚ǔ８鶕?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，在增加 10%到 20%的可擴(kuò)展。 五種標(biāo)準(zhǔn)化變成語(yǔ)言：順序功能圖（ SFC）、梯形圖（ LD）、功能模塊圖（ FBD）三種圖形化語(yǔ)言和語(yǔ)言表（ IL）、結(jié)構(gòu)文本（ ST）兩種文本語(yǔ)言。響應(yīng)時(shí)間包括輸入濾波時(shí)間，輸出濾波時(shí)間和掃描周期。 結(jié)合本課題的實(shí)際需要在設(shè)計(jì)自動(dòng)門(mén)的人員檢測(cè)上運(yùn)用上海順安達(dá)門(mén)業(yè)裝飾有限公司的微波自動(dòng)門(mén)感應(yīng)器 WB3004，其規(guī)格如下： 長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用紙 19 直流電動(dòng)機(jī)的選型 并勵(lì)或他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)與交流異步電動(dòng)機(jī)相比，雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高，維 修也不方便，但是在調(diào)速性能上有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。由于 Ia 增加的影響超過(guò)Φ減小的影響，所以轉(zhuǎn)矩 T=KTΦ Ia 也就增加。因此改變 U 可得出一組平行的機(jī)械特性曲線。 （ 4） 交流異步電機(jī)由于其非線性本質(zhì)，實(shí)現(xiàn)控制極為復(fù)雜。 若此時(shí)感應(yīng)器重新檢測(cè)到有人體信號(hào)時(shí)，則在重新進(jìn)行 8秒延時(shí) （ 3） 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(mén)過(guò)程。必要時(shí)可以把控制系統(tǒng)分解成幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分，盡量簡(jiǎn)化，利于編程 (2)將所有的輸入信號(hào)（按鍵，行程限位開(kāi)關(guān)，壓力開(kāi)關(guān)，壓力、速度、時(shí)間等傳感器）和輸出控制對(duì)象（接觸器、電磁閥、電動(dòng)機(jī)、指示燈等）分別列出，按被采用的 PLC 型號(hào)內(nèi)部邏輯元 件編長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用紙 29 號(hào)范圍，對(duì) I/O端子做出相應(yīng)的分配和安排。若此時(shí)再次按下按鈕 BG1或 BG2，則計(jì)時(shí)器重新計(jì)時(shí) 8秒。 長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用紙 34 附錄 1 附錄 2 長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用紙 35 附錄 3 長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用紙 36 。 聯(lián)機(jī)調(diào)試 （ 1）按圖 61連接線路，接電源 （ 2）將在“ STEP7Micro/WIN ”開(kāi)發(fā)平臺(tái)編寫(xiě)好的軟件通過(guò)“ RS232/PPI電纜”下載到“ CPU224”中。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱為編程。 5 自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 工作過(guò)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(dòng)按鈕，當(dāng)傳感器檢測(cè)到能有人體信號(hào)時(shí)，電動(dòng)機(jī)正傳，帶動(dòng)自動(dòng)門(mén)執(zhí)行開(kāi)門(mén)過(guò)程。對(duì)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。Φ 2Φ 紅外感應(yīng)器，是對(duì)物體的存在進(jìn)行反應(yīng)，不管人員是否移動(dòng)，只要處于感應(yīng)器的掃描范圍內(nèi)，它都會(huì)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。本課題所設(shè)計(jì)的自動(dòng)門(mén)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。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(chǎng)控制，并在一個(gè)掃描長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用紙 16 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。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)。另外機(jī)械觸點(diǎn)還會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)問(wèn)題；而 PLC 是由程序指令控制半導(dǎo) 體電路來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，屬于無(wú)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(jí)，且不會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)。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(jiǎn)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)。 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。因此運(yùn)用 PLC 控制自動(dòng)門(mén)具有較高的可靠性，維修方便等優(yōu)點(diǎn)。 1. 自動(dòng)門(mén)類型的選擇。因此是一個(gè)比較實(shí)用且經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展， PLC 不斷的更新， PLC 控制已成為自動(dòng)控制中最常見(jiàn)的方式之一。因此運(yùn)用 PLC 控制自動(dòng)門(mén)具有較高的可靠性、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。由于自動(dòng)平移門(mén)在通電后可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理，既方便又提高了 建筑的檔次，于是迅速在國(guó)內(nèi)外建筑市場(chǎng)上得到大范圍的普及。 早期自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，造成安裝繁瑣、體積大、不穩(wěn)定、不易維修等缺點(diǎn)已被逐漸淘汰。 （ 3） 在關(guān)門(mén)過(guò)程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān) K2 或 K1 時(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門(mén)，并自動(dòng)進(jìn)入開(kāi)門(mén)程序。 可以說(shuō)，凡普通小型計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)的功能， PLC 幾乎都可以做到。 PLC 就是這樣周而復(fù)始的重復(fù)上述循環(huán)掃描的，這種工作方式是在系統(tǒng)的控制下，順次掃描各輸入點(diǎn)的狀態(tài)，按用戶程序進(jìn)行運(yùn)算處理，然后順序向輸出點(diǎn)發(fā)出相應(yīng)的控制 信號(hào)。 長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用紙 14 4. 導(dǎo)軌：水平雙導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，形式正懸掛，解決了側(cè)擺得問(wèn)題，從而確保 了門(mén)扇的穩(wěn)定性。根據(jù)本課題所設(shè)計(jì)的自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的要求，主要介紹一下幾種功能的選擇。 b 經(jīng)濟(jì)的考慮 長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）專用紙