【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 快，適用于行走速度正常的人員通過的場(chǎng)所。微波感應(yīng)器是以微波多普勒原理為基礎(chǔ)，平面型天線感應(yīng)系統(tǒng)，以微處理器作控制。、接收，其探測(cè)方式具有非接觸探測(cè)、不受溫度、濕度、噪音的影響等優(yōu)點(diǎn)。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。 光電感應(yīng)器：是傳感器大家族中的成員，它把發(fā)射端和接收端之間光的強(qiáng)弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化以達(dá)到探測(cè)的目的。由于光電開關(guān)輸出回路和輸入回路是電隔離的（即電緣絕），所以它可以在許多場(chǎng)合得到應(yīng)用。感應(yīng)器根據(jù)不同的功能和性能運(yùn)用在各類不同場(chǎng)合的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，是自動(dòng)門系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，其性能直接影響自動(dòng)門系統(tǒng)的安全及穩(wěn)定，如在高檔酒店、寫字樓，可以選擇高靈敏度的感應(yīng)器；在人行道邊上的銀行、商店等經(jīng)常有人路過的地方，選擇窄區(qū)域的感應(yīng)器。由于光電傳感器應(yīng)用廣泛，本課題傳感器的檢測(cè)距離為1米，故而在本系統(tǒng)中選擇MGK系列光電傳感器。 MGK系列光電傳感器特點(diǎn)（1）、具有自診斷穩(wěn)定工作區(qū)指示功能，可及時(shí)告知工作狀態(tài)是否可靠；（2）、對(duì)射式、反射式、鏡面反射式光電開關(guān)都有防止相互干擾功能，安裝方便；（3）、響應(yīng)速度快，每分鐘可進(jìn)行30萬次檢測(cè)操作，能檢出高速移動(dòng)的微小物體；（4）、采用專用集成電路和先進(jìn)的SMT表面安裝工藝，具有很高的可靠性；（5）、體積?。ㄗ钚H203112mm）、重量輕，安裝調(diào)試簡(jiǎn)單，并具有短路保護(hù)功能。 光電傳感器使用及注意事項(xiàng)（1） 、避免強(qiáng)光源：光電開關(guān)在環(huán)境照度較高時(shí)，一般都能穩(wěn)定工作。但應(yīng)回避將傳感器光軸正對(duì)太陽光、白熾燈等強(qiáng)光源。在不能改變傳感器（受光器）光軸與強(qiáng)光源的角度時(shí)，可在傳感器上方四周加裝遮光板或套上遮光長(zhǎng)筒。（2） 、防止相互干擾：防止干擾最有效的辦法是投光器和受光器交叉設(shè)置，超過2組時(shí)還拉開組距。 （3） 、鏡面角度影響：當(dāng)被測(cè)物體有光澤或遇到光滑金屬面時(shí)，一般反射率都很高，有近似鏡面的作用。這時(shí)應(yīng)將投光器與檢測(cè)物體安裝成10~20176。的夾角，以使其光軸不垂直于被檢測(cè)物體，從而防止誤動(dòng)作。（4） 、自診斷使用功能：在安裝或使用時(shí)，有時(shí)可能會(huì)由于臺(tái)面或背景影響以及使用振動(dòng)等原因而造成光軸的微小偏移、透鏡沾污、積塵、外部噪聲、環(huán)境溫度超出范圍等問題。這些問題有可能會(huì)使光電開關(guān)偏離穩(wěn)定工作區(qū)，這時(shí)可以利用光電開關(guān)的自診斷功能而使其通過STABLITY綠色穩(wěn)定指示燈發(fā)出通知，以提醒使用者及時(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。4. 直流電動(dòng)機(jī)的選型 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速并勵(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)。因?yàn)槭蠡\式電動(dòng)機(jī)在一般情況下是不能調(diào)速的，更不能無級(jí)調(diào)速。因此，對(duì)調(diào)速要求高的設(shè)備，均采用直流電動(dòng)機(jī)。這是因?yàn)橹绷麟妱?dòng)機(jī)能無級(jí)調(diào)速，機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。 由直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式41所示 n=（UIaRa）/KeΦ （41）可知：Ra、Φ和U中的任意一個(gè)值，都可使轉(zhuǎn)速改變，改變電樞電路中外電阻的方法也可進(jìn)行調(diào)速。 直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)直流電動(dòng)機(jī)在調(diào)速方面很簡(jiǎn)單，相對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)來說又有以下的優(yōu)點(diǎn)：（1）、由于采用高性能永磁材料，無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子尺寸得以減小，可以具有較低的慣性、更快的響應(yīng)速度、更高的轉(zhuǎn)矩慣量比。（2）、由于沒用轉(zhuǎn)子損耗（轉(zhuǎn)子使用永磁材料），也無需定子勵(lì)磁電流分量，所以無刷直流電機(jī)具有較高的效率和功率密度。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。（3）、由于沒有轉(zhuǎn)子發(fā)熱，無刷直流電機(jī)也無需考慮轉(zhuǎn)子冷卻問題。（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。無刷直流電機(jī)把其復(fù)雜的磁場(chǎng)定向控制簡(jiǎn)化為離散狀態(tài)的轉(zhuǎn)子位置控制，無需坐標(biāo)變換，調(diào)速范圍更寬，控制性能更好。 自動(dòng)門直流電動(dòng)機(jī)的負(fù)載電動(dòng)機(jī)是自動(dòng)門能否良好工作的保障，根據(jù)測(cè)量，自動(dòng)門單扇門的最大承重為120kg，為了保證自動(dòng)門的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，故而本設(shè)計(jì)選用的是亞坦電機(jī)控制有限公司生產(chǎn)的45BLDC系列直流無刷電機(jī)，電機(jī)直徑φ45，額定轉(zhuǎn)數(shù)4000轉(zhuǎn)，功率70W～100W，額定電壓24V。直流電機(jī)功率密度高，噪音極小、調(diào)速性能好，即具備交流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，又具備直流電動(dòng)機(jī)線性機(jī)械特性好、調(diào)速范圍寬、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、運(yùn)行效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)，是應(yīng)用于“輕、小、薄、安靜、精密、可靠”等場(chǎng)合的最佳選擇。5. 限位開關(guān)的選擇限位開關(guān)又稱行程開關(guān)，是一種利用生產(chǎn)機(jī)械某些運(yùn)動(dòng)部件的碰撞來發(fā)出控制命令的主令電器。用于控制生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方向、速度、行程大小或位置的一種自動(dòng)控制器件。限位開關(guān)廣泛應(yīng)用于各類機(jī)床、起重機(jī)械以及輕工機(jī)械的行程控制。當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)到某一運(yùn)動(dòng)位置時(shí)，限位開關(guān)通過機(jī)械可動(dòng)部分的動(dòng)作，將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的控制，限制它們的動(dòng)作和位置，借此對(duì)生產(chǎn)機(jī)械給以必要的保護(hù)。 根據(jù)本次自動(dòng)門設(shè)計(jì)的要求，故選擇滾輪式行程開關(guān)。而滾輪式行程開關(guān)又分為單滾輪自動(dòng)復(fù)位式和雙滾輪(羊角式)非自動(dòng)復(fù)位式，雙滾輪行移開關(guān)具有兩個(gè)穩(wěn)態(tài)位置，有“記憶”作用，在某些情況下可以簡(jiǎn)化線路。因?yàn)樽詣?dòng)門需要自動(dòng)復(fù)位，所以選擇單滾輪自動(dòng)復(fù)位式行程開關(guān)。6. PLC的選型 PLC的類型PLC按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場(chǎng)安裝和控制室安裝兩類；按CPU字長(zhǎng)分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。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。整體型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型PLC提供多種I/O卡件或插卡，因此用戶可較合理的選擇和配置系統(tǒng)控制的I/O點(diǎn)數(shù)，功能擴(kuò)展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。結(jié)合本課題的應(yīng)用角度考慮因此選用整體型PLC。 PLC經(jīng)濟(jì)的考慮選擇PLC時(shí)，應(yīng)考慮性能價(jià)格比?？紤]經(jīng)濟(jì)性時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮應(yīng)用的可擴(kuò)展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素，進(jìn)行比較和兼顧，最終選出比較滿意的產(chǎn)品。輸入輸出點(diǎn)數(shù)對(duì)價(jià)格有直接影響。當(dāng)點(diǎn)數(shù)增加到一數(shù)值后，相應(yīng)的存儲(chǔ)器容量相應(yīng)增加，因此，點(diǎn)數(shù)的增加對(duì)PLC選用、存儲(chǔ)器容量、控制功能范圍等選擇都有影響。在估算和選用時(shí)應(yīng)充分考慮，使整個(gè)控制系統(tǒng)有較合理的性能價(jià)格比。本課題所設(shè)計(jì)的自動(dòng)門屬于小型控制系統(tǒng)，結(jié)合經(jīng)濟(jì)性的考慮因此選用整體型PLC。 對(duì)PLC響應(yīng)時(shí)間的要求對(duì)于多數(shù)場(chǎng)合，PLC的相應(yīng)時(shí)間基本上能滿足控制要求。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。PLC的工作方式?jīng)Q定了它不能接受頻率過高或持續(xù)時(shí)間小于掃描周期的輸入信號(hào)，當(dāng)有此類信號(hào)輸入時(shí)需要選用掃描速度高的PLC或快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊。綜合以上因素，本課題的設(shè)計(jì)采用德國(guó)西門子公司生產(chǎn)的S7200小型PLC來實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的控制。 第5章 控制系統(tǒng)及程序設(shè)計(jì)1. 自動(dòng)門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 自動(dòng)門控制系統(tǒng)的硬件組成由德國(guó)西門子公司S7200小型PLC、MGK系列光電傳感器、亞坦45BLDC系列直流無刷電動(dòng)機(jī)、門外光電探測(cè)開關(guān)K門內(nèi)光電探測(cè)開關(guān)K開門到限位開關(guān)K關(guān)門到限位開關(guān)K低速開門感應(yīng)開關(guān)K低速關(guān)門感應(yīng)開關(guān)K開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1（使直流電動(dòng)機(jī)正傳）、關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2（使直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)）、低速開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM3（使直流電動(dòng)機(jī)低速正傳）、低速開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM4（使直流電動(dòng)機(jī)低速反傳）等組成。 控制要求（1）、當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測(cè)開關(guān)K1或K2時(shí)，開關(guān)執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)高速正轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動(dòng)到低速感應(yīng)開關(guān)K5位置時(shí)，低速開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM3動(dòng)作，當(dāng)門移動(dòng)到限位開關(guān)K3位置時(shí)，所有電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。（2）、自動(dòng)門在開門位置停留8s后，自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)高速反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動(dòng)到低速關(guān)門感應(yīng)開關(guān)K6時(shí)，低速開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM4動(dòng)作，當(dāng)門