【文章內(nèi)容簡介】 的輸出點(diǎn)可分為共點(diǎn)式、分組式和隔離式幾種接法。隔離式的各組輸出點(diǎn)之間可以采用不同的電壓種類和電壓等級(jí)，但這種 PLC 平均每點(diǎn)的價(jià)格較高。如果輸出信號(hào)之間不需要隔離，則應(yīng)選擇前兩種輸出方式的 PLC。(2) 對(duì)存儲(chǔ)容量的選擇對(duì)用戶存儲(chǔ)容量只能作粗略的估算。在僅對(duì)開關(guān)量進(jìn)行控制的系統(tǒng)中，可以用輸入總點(diǎn)數(shù)乘 10 字/點(diǎn)＋輸出總點(diǎn)數(shù)乘 5 字/點(diǎn)來估算；計(jì)數(shù)器/定時(shí)器按(3 至 5)字/個(gè)估算；有運(yùn)算處理時(shí)按(5 至 10)字/量估算；在有模擬量輸入/輸出的系統(tǒng)中，可以按每輸入/(或輸出)一路模擬量約需(80 至 100)字左右的存儲(chǔ)容量來估算；有通信處理時(shí)按每個(gè)接口 200 字以上的數(shù)量粗略估算。最后，一般按估算容量的 50 至 100％留有裕量。對(duì)缺乏11經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者，選擇容量時(shí)留有裕量要大些。(3) 對(duì) I/O 響應(yīng)時(shí)間的選擇PLC 的 I/O 響應(yīng)時(shí)間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時(shí)間延遲(一般在 2 至 3 個(gè)掃描周期)等。對(duì)開關(guān)量控制的系統(tǒng)，PLC 和 I/O 響應(yīng)時(shí)間一般都能滿足實(shí)際工程的要求，可不必考慮 I/O 響應(yīng)問題。但對(duì)模擬量控制的系統(tǒng)、特別是閉環(huán)系統(tǒng)就要考慮這個(gè)問題。(4) 根據(jù)輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型不同的負(fù)載對(duì) PLC 的輸出方式有相應(yīng)的要求。例如，頻繁通斷的感性負(fù)載，應(yīng)選擇晶體管或晶閘管輸出型的，而不應(yīng)選用繼電器輸出型的。但繼電器輸出型的 PLC 有許多優(yōu)點(diǎn)，如導(dǎo)通壓降小，有隔離作用，價(jià)格相對(duì)較便宜，承受瞬時(shí)過電壓和過電流的能力較強(qiáng)，其負(fù)載電壓靈活(可交流、可直流)且電壓等級(jí)范圍大等。所以動(dòng)作不頻繁的交、直流負(fù)載可以選擇繼電器輸出型的 PLC。(5) 對(duì)在線和離線編程的選擇離線編程是指主機(jī)和編程器共用一個(gè) CPU，通過編程器的方式選擇開關(guān)來選擇 PLC 的編程、監(jiān)控和運(yùn)行工作狀態(tài)。編程狀態(tài)時(shí)，CPU 只為編程器服務(wù)，而不對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行控制。專用編程器編程屬于這種情況。在線編程是指主機(jī)和編程器各有一個(gè) CPU，主機(jī)的 CPU 完成對(duì)現(xiàn)場的控制，在每一個(gè)掃描周期末尾與編程器通信，編程器把修改的程序發(fā)給主機(jī)，在下一個(gè)掃描周期主機(jī)將按新的程序?qū)ΜF(xiàn)場進(jìn)行控制。計(jì)算機(jī)輔助編程既能實(shí)現(xiàn)離線編程，也能實(shí)現(xiàn)在線編程。在線編程需購置計(jì)算機(jī)，并配置編程軟件。采用哪種編程方法應(yīng)根據(jù)需要決定。(6) 根據(jù)是否聯(lián)網(wǎng)通信選型若 PLC 控制的系統(tǒng)需要聯(lián)入工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)，則 PLC 需要有通信聯(lián)網(wǎng)功能，即要求PLC 應(yīng)具有連接其他 PLC、上位計(jì)算機(jī)及 CRT 等的接口。大、中型機(jī)都有通信功能，目前大部分小型機(jī)也具有通信功能。(7) 對(duì) PLC 結(jié)構(gòu)形式的選擇在相同功能和相同 I/O 點(diǎn)數(shù)據(jù)的情況下，整體式比模塊式價(jià)格低。但模塊式具有功能擴(kuò)展靈活，維修方便(換模塊)，容易判斷故障等優(yōu)點(diǎn)，要按實(shí)際需要選擇 PLC 的結(jié)構(gòu)形式。2．分配輸入/輸出點(diǎn) 一般輸入點(diǎn)和輸入信號(hào)、輸出點(diǎn)和輸出控制是一一對(duì)應(yīng)的。分配好后，按系統(tǒng)配置的通道與接點(diǎn)號(hào)，分配給每一個(gè)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)，即進(jìn)行編12號(hào)。在個(gè)別情況下，為節(jié)省輸入點(diǎn)，也有兩個(gè)信號(hào)用一個(gè)輸入點(diǎn)的，那樣就應(yīng)在接入輸入點(diǎn)前，按邏輯關(guān)系接好線(如兩個(gè)觸點(diǎn)先串聯(lián)或并聯(lián))，然后再接到輸入點(diǎn)。(1) 確定 I/O 通道范圍不同型號(hào)的 PLC，其輸入/輸出通道的范圍是不一樣的，應(yīng)根據(jù)所選 PLC 型號(hào)，查閱相應(yīng)的編程手冊，決不可“張冠李戴”。必須參閱有關(guān)操作手冊。(2) 內(nèi)部輔助繼電器內(nèi)部輔助繼電器不對(duì)外輸出，不能直接連接外部器件，而是在控制其他繼電器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器時(shí)作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或數(shù)據(jù)處理用。從功能上講，內(nèi)部輔助繼電器相當(dāng)于傳統(tǒng)電控柜中的中間繼電器。(3) 分配定時(shí)器/計(jì)數(shù)器繪制電氣原理圖是很關(guān)鍵的一步。在繪制 PLC 的輸入電路時(shí)，不僅要考慮到信號(hào)的連接點(diǎn)是否與命名一致，還要考慮到輸入端的電壓和電流是否合適，也要考慮到在特殊條件下運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定條件等問題。特別要考慮到能否把高壓引導(dǎo)到 PLC 的輸入端，把高壓引入 PLC 輸入端，會(huì)對(duì) PLC 造成比較大的傷害。在繪制 PLC 的輸出電路時(shí)，不僅要考慮到輸出信號(hào)的連接點(diǎn)是否與命名一致，還要考慮到 PLC 輸出模塊的帶負(fù)載能力和耐電壓能力。此外，還要考慮到電源的輸出功率和極性問題。在整個(gè)電路的繪制中，還要考慮設(shè)計(jì)的原則努力提高其穩(wěn)定性和可靠性。雖然用 PLC 進(jìn)行控制方便、靈活。但是在電路的設(shè)計(jì)上仍然需要謹(jǐn)慎、全面。因此，在繪制電路圖時(shí)要盡量考慮周全?？刂葡到y(tǒng)采用市電和 UPS 雙重供電，由 KM 接觸器來完成市電和 UPS 間的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。當(dāng)市電有電時(shí)，KM 的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合為系統(tǒng)供電，此時(shí) KM 的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開；當(dāng)市電停電時(shí)，KM 的動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，KM 的動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合為系統(tǒng)供電。空氣開關(guān) Q 為系統(tǒng)提供過壓、欠壓、過流等保護(hù)，也可以利用 Q 實(shí)現(xiàn)手動(dòng)為系統(tǒng)斷電或停電。強(qiáng)電系統(tǒng)還為其它有強(qiáng)電需求的部件提供電源，如：PLC 控制器、變頻器、抱閘、照明等。其中，電機(jī)抱閘線圈常得電，由電機(jī)的控制部分來執(zhí)行抱閘與否?？紤]到安全原因，系統(tǒng)照明電壓為 24VDC，由變壓整流模塊來完成變壓和整流功能。采用 FX－32MR 型三菱系列的 PLC 作為控制器。輸入部分為共點(diǎn)輸入方式，有按鈕、扭子開關(guān)、無觸點(diǎn)開關(guān)等組成；輸出部分要求全部為 220VAC，故將所有 COM 端子連接13在一起，并加裝熔斷器防止短路造成故障范圍擴(kuò)大。為了現(xiàn)場安裝、拆卸方便，同時(shí)也為了防水、防塵，從控制箱到旋轉(zhuǎn)門各個(gè)部件的連線采用航空防水、防塵接頭。同時(shí)考慮到強(qiáng)電對(duì)弱電可能產(chǎn)生的干擾，以及現(xiàn)場可能出現(xiàn)的誤插等因素，采用的接頭有多種。現(xiàn)場即使誤插也不會(huì)造成器件損壞的事故。 旋轉(zhuǎn)門的組成及特點(diǎn)旋轉(zhuǎn)門主要由旋轉(zhuǎn)門門體、接近傳感器、可編程序控制器和變頻器組成，如圖 21 所示 [7]。圖 旋轉(zhuǎn)門總體結(jié)構(gòu)圖旋轉(zhuǎn)門的特點(diǎn)：（1）全數(shù)字化的程序控制器 簡單明了的人機(jī)對(duì)話操作界面，驅(qū)動(dòng)部分為日本生產(chǎn)的變頻和交流電機(jī)；（2）高速運(yùn)轉(zhuǎn) 當(dāng)上下班高峰期時(shí)，旋轉(zhuǎn)門以高速運(yùn)轉(zhuǎn)，增加單位時(shí)間的客流數(shù)量；（3）正常運(yùn)轉(zhuǎn) 一般情況下，旋轉(zhuǎn)門以常人的步行速度運(yùn)轉(zhuǎn)，滿足常人的通行要求；（4）慢速運(yùn)轉(zhuǎn) 當(dāng)有老人、小孩或殘疾人通過時(shí)，按下殘疾人按扭，旋轉(zhuǎn)門以正常14轉(zhuǎn)速的一半運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)行一周后，自動(dòng)恢復(fù)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)速度；（5）定位功能 智能化自動(dòng)定位停車功能；（6）安全系統(tǒng) 多部傳感器對(duì)通行區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控，防止發(fā)生夾人、撞人事故。 旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)根據(jù)旋轉(zhuǎn)門的總體結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，初步確定其控制功能，由此設(shè)計(jì)出旋轉(zhuǎn)門的基本控制功能框架圖，并在其基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的硬件和軟件（見圖 ）。該旋轉(zhuǎn)門由多扇玻璃門相互垂直地鑲嵌在同一個(gè)軸柱上構(gòu)成，電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的軸柱，從而產(chǎn)生門的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(見圖 )。圖 旋轉(zhuǎn)門控制功能框圖 FX 系列 PLC 及變頻器的選擇原則該系統(tǒng)利用日本三菱公司的 FX 系列 PLC 作為系統(tǒng)的控制指揮中心。該 PLC 把來自旋轉(zhuǎn)門現(xiàn)場的檢測信號(hào)、變頻器的狀態(tài)信號(hào)以及樓宇自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的指令，經(jīng)過收集、處理后，完成對(duì)變頻器的頻率控制和對(duì)樓宇自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的信息反饋。當(dāng) X0 閉合時(shí)，啟動(dòng)該旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)。由于旋轉(zhuǎn)門處于公共場所，行人或物品阻礙旋轉(zhuǎn)門正常旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，因此15導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的負(fù)載變化大、過電流現(xiàn)象發(fā)生頻繁，所以選用通用 FVR015E7S7EX 型變頻器。該變頻器具有快速響應(yīng)的電流限制功能，當(dāng)負(fù)載波動(dòng)較大時(shí)，變頻器并不跳閘，能自動(dòng)減速運(yùn)行；當(dāng)負(fù)載恢復(fù)正常時(shí)，變頻器能自動(dòng)升速到設(shè)定值。使用該變頻器，電動(dòng)機(jī)低速驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩能達(dá)到額定值的 150%，該變頻器還具有電壓自整定等一系列功能。 旋轉(zhuǎn)門運(yùn)行狀態(tài)分析及設(shè)計(jì)(1) 自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)功能：當(dāng)紅外線動(dòng)作感應(yīng)器感應(yīng)到行人時(shí)，門扇馬上用正常速度轉(zhuǎn)動(dòng)，若一直有行人通過轉(zhuǎn)門，則旋轉(zhuǎn)門一直不停的旋轉(zhuǎn)。行人離開后，轉(zhuǎn)門自動(dòng)變?yōu)槁龠\(yùn)轉(zhuǎn)或停止。(2) 速度可調(diào)功能：旋轉(zhuǎn)門的運(yùn)轉(zhuǎn)速度(正常速度和慢速)均可根據(jù)門的大小和客戶的要求進(jìn)行調(diào)整。(3) 定位停功能：當(dāng)行人離開轉(zhuǎn)門時(shí)，門扇將由正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)變?yōu)槁龠\(yùn)轉(zhuǎn)并自動(dòng)停止于雙層密封位。(4) 當(dāng) X1 閉合時(shí)，旋轉(zhuǎn)門的轉(zhuǎn)速不受客流量多少的控制，以固定不變的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。反饋給樓宇自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的信息狀態(tài)如表 所示。 該旋轉(zhuǎn)門由多扇玻璃門相互垂直地鑲嵌在同一個(gè)軸柱上構(gòu)成，電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的軸柱，從而產(chǎn)生門的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(見圖 )。16LNX 0X 1Y 0C O M 1Y 1Y 4C O MX 2X 3X 4Y 5Y 6Y 7C O M 2X 5X 6X 7X 1 6 Y 1 2F X 2 N 3 2 M RX 1 7X 1 0X 1 1X 1 2Y 1 3Y 1 0Y 1 1C O M 3X 1 3X 1 4X 1 5C O MY 3C O M 4+K M~到 機(jī) 械 抱 閘 系 統(tǒng)樓 宇自 動(dòng)化 系統(tǒng)R S TX 2X 1F W DC MR T 13 0 A3 0 C故 障報(bào) 警~ 2 2 0 VU V W變 頻 器F RM3 ~K M~ 2 2 0 V樓 宇 自 動(dòng) 監(jiān)控 系 統(tǒng)3 0 CF R2 4 V傳 感 器 電 源進(jìn) 門 防 夾 傳 感 器門 外 接 近 傳 感 器B 2C 2門 內(nèi) 暫 停 按 鍵門 內(nèi) 換 速 按 鍵門 內(nèi) 接 近 傳 感 器出 門 防 夾 傳 感 器定 位 行 程 開 關(guān)D 2門 外 換 速 按 鍵C 1B 1E 1門 外 急 停 按 鍵定 位 行 程 開 關(guān)D 1A 2A 1 A 1 A 1旋 轉(zhuǎn) 門減 速 機(jī) 構(gòu) 及 機(jī)械 抱 閘 系 統(tǒng)圖 旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全部自動(dòng)化和智能化，系統(tǒng)在旋轉(zhuǎn)門圓形框架的上端，安裝了 4 個(gè)接近傳感器，其中 3 個(gè)面向進(jìn)門的行人(見圖 的 A1)，一個(gè)面向出門的行人(見圖 的 A2)；在門框外側(cè)的邊沿上分別安裝了 2 套防夾傳感器(見圖 的 E1 和 E2)；在圓弧門框外側(cè)的表面上，分別安裝了急停按鍵和殘疾人專用換速按鍵(見圖 的 BB2 和CC2)；D1 和 D2 是旋轉(zhuǎn)門的定位或加減速起點(diǎn)行程開關(guān)。本章介紹了旋轉(zhuǎn)門的組成和功能特點(diǎn)，對(duì)控制系統(tǒng)的硬件和控制方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)，選用了合適的 PLC 和變頻器，對(duì)旋轉(zhuǎn)門的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)。17表 旋轉(zhuǎn)門運(yùn)行狀態(tài)表Y7 Y6 Y5 Y4 診斷信息0 0 0 0 控制系統(tǒng)沒工作0 0 0 1 將有人進(jìn)門0 0 1 0 將有人出門0 0 1 1 進(jìn)出人都有0 1 0 0 有多人進(jìn)門0 1 0 1 旋轉(zhuǎn)門低速運(yùn)行(按鍵 C1 動(dòng)作)0 1 1 0 旋轉(zhuǎn)門低速運(yùn)行(按鍵 C2 動(dòng)作)0 1 1 1 旋轉(zhuǎn)門高速運(yùn)行1 0 0 0 旋轉(zhuǎn)門急停(出門人被夾)1 0 0 1 旋轉(zhuǎn)門急停(進(jìn)門人被夾)1 0 1 0 旋轉(zhuǎn)門停轉(zhuǎn)(按鍵 B1 動(dòng)作)1 0 1 1 旋轉(zhuǎn)門停轉(zhuǎn)(按鍵 B2 動(dòng)作)1 1 0 0 旋轉(zhuǎn)門停轉(zhuǎn)(變頻器故障)1 1 0 1 旋轉(zhuǎn)門停轉(zhuǎn)(電動(dòng)機(jī)故障)1 1 1 0 旋轉(zhuǎn)門停轉(zhuǎn)(沒有人進(jìn)出)注：表中“1”表示“ON”，“0”表示“OFF”。YYYY4 為 PLC 的輸出端。18第 3 章 旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 可編程序控制器軟件設(shè)計(jì)步驟軟件部分設(shè)計(jì)主要就是程序的編制，在確定了 PLC 程序結(jié)構(gòu)之后，就要具體地編制程序了。編制 PLC 控制程序的方法很多 [15,16]，綜合考慮以下幾種典型的編程方法。1. 圖解法編程 圖解法是靠畫圖進(jìn)行 PLC 程序設(shè)計(jì)。常見的主要有梯形圖法、邏輯流程圖法、時(shí)序流程