【文章內(nèi)容簡介】 探 測 器探 測 到有 人進 入 時 ， 將脈沖 信號傳 給 主控器，主控器判 斷 后通知 馬達運 行，同 時監(jiān) 控 馬達轉(zhuǎn)數(shù) ，以便通知 馬達 在一 定時 候加力和 進 入慢行 運 行。 馬達 得到一定 運 行 電 流后做正向 運 行， 將動力傳給 同步 帶 ，再由同步 帶將動力傳給 吊具系 統(tǒng) 使自 動 感 應(yīng)門 扇 開啟 ；自 動 感 應(yīng)門 扇 開啟 后由控制器作出判 斷 ，如需 關(guān) 自 動 感 應(yīng)門 ，通知 馬達作 反向 運動，關(guān)閉 自 動 感 應(yīng)門 自動門的分類 圖 41 弧形自動門 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 9 圖 42 雙重平移自動門 圖 43 雙扇平移自動門 限位開關(guān)的工作原理 行 程開關(guān) 又 稱 限位 開關(guān)， 用于控制機械 設(shè)備 的行程及限位保 護 。在 實際 生 產(chǎn) 中， 將行 程開關(guān) 安 裝在預(yù)先 安排的位置， 當裝 于生 產(chǎn) 機械 運動 部件上的模 塊 撞 擊 行 程開關(guān)時 ，行 程開關(guān)的 觸 點動 作， 實現(xiàn)電 路的切 換 。因此，行 程開關(guān) 是一種根據(jù) 運動 部件的行程位置而切 換電 路的 電 器，它的作用原理與按 鈕類 似。行 程開關(guān)廣泛 用于各 類 機床和起重機械，用以控制其行程、 進 行 終 端限位保 護 。在 電 梯的控制 電 路中 ，還 利用行 程開關(guān)來 控制 開關(guān)轎門 的速度、自 動開關(guān)門 的限位， 轎廂 的上、下限位保 護 。 滾輪 式行 程開關(guān) 又分 為單滾輪自動 復(fù)位和 雙滾輪 (羊角式 )非自 動 復(fù)位式， 雙滾輪 行移開關(guān) 具 有兩個 穩(wěn)態(tài) 位置，有“ 記憶 ”作用，在某些情 況 下可以 簡 化 線 路。 機電一體化： 自動門控制裝置 10 光電開關(guān)介紹 1）、工作原理光 電開關(guān) （光 電傳 感器）是光 電 接近 開關(guān)的簡稱 ，它是利用被 檢測物 對 光束的遮 擋 或反射，由同步回路 選 通 電 路， 從 而 檢測 物體 有無 的。物體不限于金 屬，所有能反射光 線 的物體均可被 檢測 。光 電開關(guān)將輸 入 電 流在 發(fā)射 器上 轉(zhuǎn)換為 光信 號 射出，接收器再根據(jù)接收到的光 線 的 強 弱或 有無對 目 標物 體 進 行探 測 。 2）、光 電開關(guān)的分類 及 術(shù)語解釋 （ 1）、 分類 ①漫反射式光 電開關(guān) ：它是一種集 發(fā)射 器和接收器于一體的 傳 感器，當 有被 檢測 物體 經(jīng)過時 ，物體 將 光 電開關(guān)發(fā)射 器 發(fā)射 的 足 夠 量的光 線 反射到接收器，于是光 電開關(guān) 就 產(chǎn) 生了 開關(guān) 信 號 。 當 被 檢測 物體的表面光亮或其反光率極高 時 ，漫反射式的光 電開關(guān) 是首 選 的 檢測 模式。② 鏡 反射式光 電開關(guān) ：它亦集 發(fā)射 器與接收器于一體，光 電開關(guān)發(fā)射 器 發(fā) 出的光 線經(jīng)過 反射 鏡 反射回接收器， 當 被 檢測 物體 經(jīng)過 且完全阻 斷 光線時 ，光 電開關(guān) 就 產(chǎn) 生了 檢測開關(guān) 信 號 。③ 對 射式光 電開關(guān) ：它包含了 在結(jié) 構(gòu)上相互分離且光 軸相對 放置 的發(fā)射 器和接收器 ，發(fā)射 器 發(fā) 出的光 線 直接 進 入接收器， 當 被 檢測 物體 經(jīng)過發(fā)射 器和接收器 之間 且阻 斷 光 線時 ，光 電開關(guān) 就 產(chǎn) 生了 開關(guān) 信 號 。 當檢測 物體 為不透明 時 ， 對 射式光 電開關(guān) 是 最可靠的 檢測裝 置。④槽式光 電開關(guān) ：它通常采用 標 準的U 字型 結(jié) 構(gòu)，其 發(fā)射 器和接收器分 別位 于 U 型槽的 兩邊 ，并形成一光 軸 ， 當 被 檢測 物體經(jīng)過 U 型槽且阻 斷 光 軸時 ，光 電開關(guān) 就 產(chǎn) 生了 開關(guān) 量信 號 。槽式光 電開關(guān)比較 適合 檢測高速 運動 的物體，并且它能分辨透明與半透明物體 ,使用安全可靠。⑤光 纖 式光 電開關(guān) ：它采用塑料或玻璃光 纖傳 感器 來 引 導(dǎo) 光 線 ，可 以對距 離 遠 的被 檢測 物體 進 行 檢測 。通常光 纖傳 感器分 為對 射式和漫反射式。 （ 2） 術(shù)語 ① 檢測 距離：是指 檢測體 按一定方式移 動 ， 當開關(guān)動 作 時測 得的基準位置（光 電開關(guān)的 感 應(yīng) 表面）到 檢測 面的空 間 距離。 額 定 動 作距離指接近 開關(guān)動 作距離的標稱 值。②回差距離： 動 作距離與復(fù)位距離 之間 的 絕對 值。③ 響應(yīng)頻 率：在 規(guī) 定的 1s的 時間間 隔 內(nèi) ， 允許光電開關(guān)動 作循 環(huán) 的次 數(shù) 。④ 輸 出 狀態(tài) ：分常 開 和常 閉 。 當無檢測物體 時 ，常 開型 的光 電開關(guān) 所接通的 負載由 于光 電開關(guān)內(nèi) 部的 輸 出晶體管的截止而不工作， 當檢測 到物體 時 ，晶體管 導(dǎo) 通， 負載 得 電 工作。⑤ 檢測 方式：根據(jù)光 電開關(guān) 在 檢測物體 時發(fā)射 器所 發(fā) 出的光 線 被折回到接收器的途 徑 的不同，可分 為 漫反射式 、鏡 反射式、對 射式等。⑥ 輸 出形式：分 NPN 二 線 、 NPN 三 線 、 NPN 四 線 、 PNP 二 線 、 PNP 三 線 、 PNP四 線 、 AC 二 線 、 AC 五 線 （自 帶繼電 器），及直流 NPN/PNP/常 開 /常 閉 多功能等幾種常用的 輸 出形式。⑦指向角。 安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 11 第 5 章 I/O 地址分配 輸入 /輸出信號在 PLC 接線端子上的地址分配是進行 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)。對軟件設(shè)計來說， I/O 地址分配以后才可進行編程；對控制柜及 PLC 的外圍接線來說，只有I/O 地址確定以后，才可以繪制電氣接線圖，裝配圖，讓裝配人員根據(jù)線路圖和安裝控制柜。 分配輸出點地址時，要注意負載類型的問題。 在進行 I/O 地址分配時最好把 I/O 點的名稱、代碼和地址以表格 的形式列寫出來。 控制系統(tǒng)的輸入 /輸出信號的名稱、代碼及地址編號如表 31 名稱 代碼 地址編號 輸 入 信 號 門內(nèi)光電探測開關(guān) K1 門外光電探測開關(guān) K2 開門到位限位開關(guān) K3 關(guān)門到位限位開關(guān) K4 輸 出 信 號 開門執(zhí)行機構(gòu) KM0 關(guān)門執(zhí)行機構(gòu) KM1 短接啟動電阻接觸器 KM2 表 51 輸入 /輸出信號的名稱 、代碼及地址編號 機電一體化： 自動門控制裝置 12 第 6 章 電氣原理圖 系統(tǒng)設(shè)計包括硬件系統(tǒng)設(shè)計和軟件系統(tǒng)設(shè)計。硬件系統(tǒng)設(shè)計主要包括 PLC 及外圍線路的設(shè)計、電氣線路的設(shè)計和抗干擾措施的設(shè)計等。軟件系統(tǒng)設(shè)計主要指編制 PLC 控制程序。 選定 PLC 及其擴展模塊（如需要的話）和分配完 I/O 地址后，硬件設(shè)計的主要內(nèi)容就是電氣控制系統(tǒng)原理圖的設(shè)計，電氣控制元器件的選擇和控制柜的設(shè)計。電氣控制系統(tǒng)原理圖包括主電路和控制電路?？刂齐娐分邪?PLC 的 I/O 接線和自動部分、手動部分的詳細連接等，有時還要在電氣原理圖中標上期間代碼或另外配上安裝圖、端子接線圖等，以方便控制柜的安裝。電器元器件的選擇主要是根據(jù)控制要求選擇按鈕、開關(guān)、傳感器、保護電器、接觸器、指示燈和電磁閥等。 在程序設(shè)計時，除 I/O 地址列表外，有時還要把在程序中用到的中間繼電器（ M）、定時器 (T)，計數(shù)器（ C）和存儲單元 (V)以及它們的作用或功能列寫出來，以便編寫程序和閱讀程序。 在編程語言的選擇上，用梯形圖編程還是用語句表編程或使用功能圖編程，這主要取決于以下幾點： （ 1）有些 PLC 使用梯形圖編程不是很方便（例如書寫不便），則可用語句表編程，但梯形圖總比語句表直觀。 （ 2）經(jīng)驗豐富的人員可以用語句 表直接編程，就像使用匯編語言一樣。 （ 3）如果是清晰的單順序、選擇順序或并發(fā)順序的控制任務(wù)，則最好是用功能圖來設(shè)計程序。 方案說明 由于自 動門 的 分類 很多，本次 實驗 不能一一 進 行 討論 ，最后 決定 主要 對 平移自 動門進 行 設(shè)計實現(xiàn) plc 的自 動 控制。自 動門的硬件組 成部分在前已 經(jīng)敘 述， 現(xiàn) 不再 贅 述。下面主要 對 控制部件 進 行 討論 。 經(jīng) 分析 設(shè)計 任 務(wù) ，可知完成任 務(wù) 的 實質(zhì) 就是控制 電 機的正反 轉(zhuǎn) 。要 實現(xiàn) 自 動 控制首先要具 備 以下功能部件：光 電檢測開關(guān)， 限位 開關(guān)， 超 載 保 護開關(guān)，直 流 電 機。 現(xiàn) 確定 電 機與 門 扇 軌 道 組 成的系 統(tǒng) ，要 實現(xiàn)電 機正 轉(zhuǎn) —— 開門 ， 電 機反 轉(zhuǎn) —— 關(guān)門 。 1）當有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān)時，開關(guān)上有電流通過（光電檢測開關(guān)是脈沖觸發(fā)須對其自鎖）由于開門限位開關(guān)常閉，所以線圈上有電通過，電動機正轉(zhuǎn)，到達開門限位開關(guān)位置時，電機停止運行。 2）當自動門到開門限位開關(guān)位置時啟動延時定時器 8 秒后，自動進入關(guān)門過程，電動機反轉(zhuǎn)，當門移動到關(guān)門限位開關(guān)時，電機停止運行。 3）在關(guān)門過程中，當有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)，應(yīng)立即停止安徽礦業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 13 關(guān)門，并自動進入開門程序。 4）在門打開后的 8 秒等待時間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電 檢測開關(guān)時，必須重新開始等待 8 秒后，再自動進入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。 5）考慮到自動門在出現(xiàn)故障或在維修的時候，用自動控制從在一定的問題，最后決定加增手動開門和關(guān)門開關(guān)。 程序流程圖