【文章內(nèi)容簡介】 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。另外還有運(yùn)行狀態(tài)指示燈和過載報警等等。旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)實現(xiàn)了對門的自動啟停、自動定位、速度調(diào)節(jié)、殘疾人優(yōu)先等功能。3 自動門硬件系統(tǒng)的設(shè)計 PLC的簡要介紹PLC的定義：可編程控制器（Programmable Controller）簡稱PC，但個人計算機(jī)（Personal Computer）也簡稱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）。 國際電工委員會（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器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(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)形成一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計?？删幊炭刂破?0年代末在美國首先出現(xiàn)，當(dāng)時叫可編程邏輯控制器PLC（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。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(diǎn)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(diǎn)結(jié)合起來，控制器的硬件是標(biāo)準(zhǔn)的、通用的。根據(jù)實際應(yīng)用對象，將控制內(nèi)容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲器內(nèi)?？刂破骱捅豢貙ο筮B接方便。隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計算機(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，這時的PLC已不再是邏輯判斷功能，還同時具有數(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。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制、定時、計算和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(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τ脩魜碚f，是一種無觸點(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)計階段選用可編程控制器，在實施階段再確定工藝過程。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?？删幊炭刂破髡蔀楣I(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在世界各地發(fā)揮著越來越大的作用。由于這些特點(diǎn)，可編程控制器問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的選型通過分析可知，所需的控制的電氣元器件有按鈕開關(guān)和指示燈等。具體如表31所示。通過對旋轉(zhuǎn)門控制要求的分析，PLC控制輸入信號有22個，輸出接點(diǎn)共8個。按照預(yù)留15%20%的接點(diǎn)數(shù)來計算，輸入接點(diǎn)至少要30個，輸出接點(diǎn)至少要10個。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(diǎn)的分析主要有：開關(guān)量輸入字節(jié)數(shù)：3015=450開關(guān)量輸出字節(jié)數(shù)：108=80系統(tǒng)推斷定時器/計數(shù)器字節(jié)數(shù)：81=8總計大約需要538個字節(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)計數(shù)器，對來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)見表31。由PLC型號主回路電壓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程序存儲容量4096B數(shù)據(jù)存儲容量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(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,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。對于直流電源,應(yīng)并接續(xù)流二極管,對于交流電路應(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PLC輸入端電壓分析，自帶電阻為3k歐,對于DC24V的電流為標(biāo)準(zhǔn)電流，對輸入口保護(hù)不需做特別處理。輸出為直流感性負(fù)載時，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，在直流感性負(fù)載輸出時可選電流為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。 電動機(jī)的選型 本設(shè)計自動旋轉(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電動機(jī)兩個。 變頻器容量選擇變頻器容量的選用有很多因數(shù)決定，例如電動機(jī)的容量，電動機(jī)的額定電流，電動機(jī)加速時間等，其中最主要的電動機(jī)的額定電流。 兩翼旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)原理簡述本系統(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)通過減速機(jī)構(gòu)帶動旋轉(zhuǎn)門的軸柱，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)門的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。為實現(xiàn)系統(tǒng)的全部自動化和智能化，本控制系統(tǒng)設(shè)計過程中，在旋轉(zhuǎn)門的圓形框架上端，安裝了四個接近傳感器。通過傳感器的檢測范圍，和得到信號的傳感器的數(shù)量，自動檢測客流量的大小，反應(yīng)給可變程序控制器，結(jié)合變頻器，從而實現(xiàn)自動的智能的控制旋轉(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，則旋轉(zhuǎn)門馬上停轉(zhuǎn)，以防止撞傷行人或撞壞物體。行人或物體離開右側(cè)立柱時門自動恢復(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)，此時按正?；蚋咚兮o無效