【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 接近開(kāi)關(guān)用來(lái)檢測(cè)門翼是否停在定位位置；防碰撞傳感器用來(lái)檢測(cè)是否有人被碰或被撞；主控芯片用來(lái)判斷傳感器傳來(lái)的各種信號(hào)并經(jīng)過(guò)判斷做出相應(yīng)控制動(dòng)作；變頻器接收控制信號(hào)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速。另外還有運(yùn)行狀態(tài)指示燈和過(guò)載報(bào)警等等。旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)門的自動(dòng)啟停、自動(dòng)定位、速度調(diào)節(jié)、殘疾人優(yōu)先等功能。3 自動(dòng)門硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PLC的簡(jiǎn)要介紹PLC的定義：可編程控制器（Programmable Controller）簡(jiǎn)稱PC，但個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）也簡(jiǎn)稱PC。為了區(qū)別，人們?nèi)粤?xí)慣稱可編程控制器為可編程邏輯控制器PLC（Programmable Logical Controller）。 國(guó)際電工委員會(huì)（International Electrical Committee）于1987年頒布了可編程控制器的標(biāo)準(zhǔn)及其定義：可編程控制器是一種專門為在工業(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。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？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)?？删幊炭刂破?0年代末在美國(guó)首先出現(xiàn)，當(dāng)時(shí)叫可編程邏輯控制器PLC（Programmable Logic Controller），目的是用來(lái)取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能。PLC的基本設(shè)計(jì)思想是把計(jì)算機(jī)功能完善、靈活、通用等優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，控制器的硬件是標(biāo)準(zhǔn)的、通用的。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)象，將控制內(nèi)容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲(chǔ)器內(nèi)?？刂破骱捅豢貙?duì)象連接方便。隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，到70年代中期以后，PLC已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時(shí)的PLC已不再是邏輯判斷功能，還同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能[17]?？删幊炭刂破魇且环N數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制、定時(shí)、計(jì)算和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC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)?？删幊炭刂破鲗?duì)用戶來(lái)說(shuō)，是一種無(wú)觸點(diǎn)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(jì)階段選用可編程控制器，在實(shí)施階段再確定工藝過(guò)程。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(jì)控制器，適合批量生產(chǎn)。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/CAM一起，被被為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱。可編程控制器正成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在世界各地發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。由于這些特點(diǎn)，可編程控制器問(wèn)世以后很快受到工業(yè)控制界的歡迎，并得到迅速的發(fā)展。 PLC的選型通過(guò)分析可知，所需的控制的電氣元器件有按鈕開(kāi)關(guān)和指示燈等。具體如表31所示。通過(guò)對(duì)旋轉(zhuǎn)門控制要求的分析，PLC控制輸入信號(hào)有22個(gè)，輸出接點(diǎn)共8個(gè)。按照預(yù)留15%20%的接點(diǎn)數(shù)來(lái)計(jì)算，輸入接點(diǎn)至少要30個(gè)，輸出接點(diǎn)至少要10個(gè)。本系統(tǒng)是個(gè)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)，按一般經(jīng)驗(yàn)來(lái)估算，同時(shí)由上段對(duì)I/O接點(diǎn)的分析主要有：開(kāi)關(guān)量輸入字節(jié)數(shù)：3015=450開(kāi)關(guān)量輸出字節(jié)數(shù)：108=80系統(tǒng)推斷定時(shí)器/計(jì)數(shù)器字節(jié)數(shù)：81=8總計(jì)大約需要538個(gè)字節(jié)數(shù)容量。加上預(yù)留30%，有1K的程序容量足夠了。由以上可得，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性原則。在常用的PLC產(chǎn)品中SIMATICS7200系列可編程控制器是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外最新，最具特色、最具代表性的PLC。在此系列PLC中設(shè)置了高數(shù)計(jì)數(shù)器，對(duì)來(lái)自特定的輸入繼電器的高頻脈沖進(jìn)行中斷處理，擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用領(lǐng)域。本系統(tǒng)選擇了SIMATICS7200型PLC，參數(shù)見(jiàn)表31。由PLC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以內(nèi)。 PLC性能參數(shù)表性能指標(biāo)S7200CPU226程序存儲(chǔ)容量4096B數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量2560BI/O點(diǎn)數(shù)128位指令類型149種指令基本指令執(zhí)行時(shí)間~擴(kuò)展I/O模塊數(shù)量7塊記時(shí)/記數(shù)區(qū)256記時(shí)器/記數(shù)器 PLC的I/O點(diǎn)分配輸入輸出口及端口的保護(hù)及分配： PLC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。當(dāng)輸入端口連接電感類設(shè)備時(shí),為了防止電路關(guān)斷時(shí)刻產(chǎn)生高電壓對(duì)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。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。阻容電路中電阻可取51~120歐,~。電容的額定電壓應(yīng)大于電源的峰值電源,續(xù)流二極管可以選1A的管子,其額定電壓應(yīng)大于電源電壓的3倍。對(duì)PLC輸入端電壓分析，自帶電阻為3k歐,對(duì)于DC24V的電流為標(biāo)準(zhǔn)電流，對(duì)輸入口保護(hù)不需做特別處理。輸出為直流感性負(fù)載時(shí)，需在負(fù)載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管或齊納二極管加以抑制。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。本系統(tǒng)中輸出口選交流電源，電阻取65歐。 電動(dòng)機(jī)的選型 本設(shè)計(jì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門采用三相異步電機(jī)。異步電機(jī)廣泛用于輕工,紡織，建筑機(jī)械行業(yè)。異步電動(dòng)機(jī)是直接輸出低轉(zhuǎn)速，大轉(zhuǎn)距，且有轉(zhuǎn)速型譜寬，運(yùn)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(diǎn)。由于使用旋轉(zhuǎn)門為兩翼類型，,選擇YVP90L4電動(dòng)機(jī)兩個(gè)。 變頻器容量選擇變頻器容量的選用有很多因數(shù)決定，例如電動(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。 兩翼旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)原理簡(jiǎn)述本系統(tǒng)主要由旋轉(zhuǎn)門、接近傳感器，可編程序控制器和變頻器組成。本設(shè)計(jì)中，旋轉(zhuǎn)門由兩扇玻璃門相互成1800夾角，鑲嵌在同一根軸柱上構(gòu)成。電機(jī)通過(guò)減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的軸柱，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)門的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全部自動(dòng)化和智能化，本控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，在旋轉(zhuǎn)門的圓形框架上端，安裝了四個(gè)接近傳感器。通過(guò)傳感器的檢測(cè)范圍，和得到信號(hào)的傳感器的數(shù)量，自動(dòng)檢測(cè)客流量的大小，反應(yīng)給可變程序控制器，結(jié)合變頻器，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的智能的控制旋轉(zhuǎn)門的轉(zhuǎn)速。在門框外的邊沿上，分別安裝了兩套防夾傳感器，當(dāng)門扇運(yùn)轉(zhuǎn)靠近曲壁立柱時(shí)，則旋轉(zhuǎn)門馬上停轉(zhuǎn)，以防止撞傷行人或撞壞物體。行人或物體離開(kāi)右側(cè)立柱時(shí)門自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。在圓弧門框外側(cè)的表面上，分別安裝了暫停按鍵、急停按鍵和殘疾人專用換速按鍵。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(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)按正?；蚋咚兮o無(wú)效