【文章內(nèi)容簡介】 ，是一種利用生產(chǎn)機械的某些運動部件地碰撞來發(fā)出控制命令以達到控制生產(chǎn)機械的運動方向、運動速度、行程大小或位置的主令自動控制器件。限位開關(guān)是傳感器的一種，可以做為開關(guān)的傳感器分為兩類：一種是接觸式的；另一類是非接觸式的。接觸式的傳感器就是當有物體碰觸到它之后才可以產(chǎn)生信號給控制器來進行控制；而非接觸式傳感器是在物體靠近但還沒碰到傳感器地時候，傳感器就給控制器發(fā)出控制信號進行控制。行程開關(guān)通常選擇接觸式的傳感器。因為在自動門控制系統(tǒng)的設(shè)計中，所用的行程開關(guān)是用來為開門和關(guān)門的極限位置限位的，所以用接觸式的傳感器就可以滿足要求。當然使用非接觸式的接近開關(guān)也可以滿足要求，但接近開關(guān)的價格卻比接觸式的傳感器高很多[6]。考慮到經(jīng)濟性原則，我選擇了AZ7系列的行程開關(guān)。它的主要特點如下：行程作用范圍大；有長效強力的彈簧機構(gòu)；作動器種類多并且有驅(qū)作位置可調(diào)設(shè)計規(guī)格；強合型復(fù)合材料主體；側(cè)邊固定式高精度微型行程開關(guān)；多種形式的接點及連桿可選擇；工作溫度范圍大(20℃至 60℃)，防護等級IP65；輔助密封式結(jié)構(gòu)；機械壽命達1000萬次以上，電氣壽命達50萬次以上[6]。 接近開關(guān)的選取接近開關(guān)是種晶體管無觸點的行程開關(guān)。當物體到達了預(yù)定的工作位置進入接近開關(guān)地控制距離時，開關(guān)就可以無接觸、無壓力、無火花的迅速發(fā)出電氣指令信號，準確反應(yīng)出運動機構(gòu)的行程和位置，因為具有頻率響應(yīng)快，體積小，重復(fù)精度高，抗干擾性能好，工作范圍廣，無機械的磨損，沒有噪聲，耐振動，安裝調(diào)試較方便，工作壽命長等優(yōu)點，進而應(yīng)用非常廣泛。接近開關(guān)樣式很多，主要有電容式接近開關(guān)，電感式接近開關(guān)，光電式接近開關(guān)和超聲波式接近開關(guān)。電感式接近開關(guān)僅對金屬物體感應(yīng)，而且開關(guān)動作距離較小。電容式接近開關(guān)即使對非金屬感應(yīng)，但是動作距離也較小，無法滿足自動門控制系統(tǒng)的需求。超聲波式接近開關(guān)僅能對能發(fā)出超聲波的物體感應(yīng)，因而也不符合。光電式接近開關(guān)不論是金屬還是非金屬，也無論能不能發(fā)出超聲波都可以產(chǎn)生感應(yīng)，而且感應(yīng)距離在10cm300cm之間，可以很好的符合要求。光敏傳感器是光電接近開關(guān)的核心部件。是將光量轉(zhuǎn)化為電量的器件，光敏傳感器的工作原理是基于半導體材料地光電效應(yīng)。光敏傳感器有光敏電阻，光電池和光敏管等。光敏元件是種光導電元件其工作原理是利用半導體材料的內(nèi)光電效應(yīng)。就是當半導體受到光照射時，其電阻值就會減小[7]。圖31 光電式接近開關(guān)半導體光電池將光能轉(zhuǎn)化為電能直接；受光照直接可以輸出電勢，事實上相當于一個電源。光敏二極管是一種同時具有一個PN結(jié)和光電轉(zhuǎn)化功能的晶體二極管，位于管的頂部該PN結(jié)。它往往在電路中處于反偏置狀態(tài)，處于截至狀態(tài)在沒有光照時，反向電阻很大而反響電阻很小?？梢孕纬晒怆娏鳟斒艿焦庹諘r。光電流伴隨著入射光的強度的變化來作出變動，光敏二極管把光信號轉(zhuǎn)換為成電信號。普通晶體管的基極—集電極如果制成光敏二極管成為了光敏三極管。那么光敏二極管的光電流就成為基極電流，集電極電流在三極管內(nèi)形成。光電式接近開關(guān)又可分為鏡反射型、對射型和漫反射型三種。下面分別來簡單介紹下它們的原理及應(yīng)用。漫反射型光電開關(guān)由發(fā)射器和接收器兩部分組成。當有物體經(jīng)過的時候，其將發(fā)射器發(fā)射的足量的光線反射到接收器上，相應(yīng)開關(guān)就產(chǎn)生了信號。大多用在被檢測物體的表面光亮及反光率比較高的場合。因此選擇漫反射型光電開關(guān)最為合適在自動門控制系統(tǒng)中[9]。鏡反射型光電開關(guān)的工作方式和漫反射相同，但是卻是適用于被檢測物體表面光亮比較差的場所。對射型光電開關(guān)，主要用在檢測距離比較遠的場所。以下是光電接近開關(guān)的一些參數(shù)：額定距離 用來確定動作距離的定量。開關(guān)距離 被檢測體沿傳感器基準軸向感應(yīng)面移近時引起的輸出信號變化的距離，本設(shè)計選取300cm的動作距離。有效動作距離 是指在規(guī)定的基準環(huán)境溫度、安裝條件和額定電壓下所測出的單只接近開關(guān)的動作距離。 。響應(yīng)時間 是指當檢測體進入或離開開關(guān)檢測區(qū)域后，開關(guān)元件動作所需要的時間?；夭?指開關(guān)動作點及檢測體移開接近開關(guān)復(fù)位點間的距離在檢測物體接近開關(guān)基準感應(yīng)面時。一般取H 。操作頻率 指接近開關(guān)在規(guī)定時間內(nèi)所完成的操作循環(huán)的次數(shù)。重復(fù)精度 有效動作距離的重復(fù)精度是適當溫度[(235)186。C]，相對溫度在10186。C時不能超過50%，在溫度較低時允許有較高的相對溫度。 光電開關(guān)光電開關(guān)是通過把光強度的變化轉(zhuǎn)變成電信號的變化實現(xiàn)的。通常有三部分構(gòu)成分別為：發(fā)送器、接收器和檢測電路。發(fā)送器對準目標后不間斷的發(fā)射光束，或是改變脈沖的寬度。接收器由光電三機關(guān)、光電二極管、光電池構(gòu)成。在接收器的前面裝有光學元件如光圈和透鏡等。檢測電路在其后面，它能慮出有效信號并能應(yīng)用該信號。光電開關(guān)可以應(yīng)用在以下幾個方面 （1）控制液面位地上下限值，光電開關(guān)控制電路可以使閾門打開或關(guān)閉在當液面位高于或低于上下極限液面位時，以使液面位的高度保持在上下限值之間；（2）對材料定位的剪切控制；（3）利用光的直線傳播特性來檢驗產(chǎn)品是否是等高排列；（4）檢測物體通過的個數(shù)或物體是不是存在利用物體對光的遮擋作用；（5）在流水生產(chǎn)線上用來檢測產(chǎn)品的個數(shù)；（6）用來檢測液面位的高低。本系統(tǒng)用的是上述第四個用途，用來檢測人是否已經(jīng)通過自動門，當人已經(jīng)通過時，光點檢測開關(guān)給主控制器發(fā)送控制關(guān)門的信號，從而控制門的關(guān)閉。4 自動門控制系統(tǒng)部分設(shè)計自動控制技術(shù)是實現(xiàn)自動化的核心技術(shù)，自動控制技術(shù)取得了飛速發(fā)展隨著計算機的發(fā)展及應(yīng)用。首先本章介紹自動門的純電氣控制和可編程控制；接著重點介紹應(yīng)用PLC來實現(xiàn)對自動門控制的方法和它的備選電氣控制方案。其包括電路圖的實現(xiàn)和繪制，程序梯形圖的繪制，程序流程圖的繪制，程序的編寫及布線圖的繪制等。 自動門的電氣控制電動機通常是電氣控制的控制對象，最早就是通過采用接觸器繼電器控制來實現(xiàn)電動機的控制。繼電器接觸器式控制就是由各種有觸電的繼電器、行程開關(guān)、接觸器、控制按鈕等一起組成的控制電路，通過其來實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的啟動、制動、調(diào)速和反向控制，來實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的保護及生產(chǎn)加工的自動化。以下是自動門的控制要求 初始門處于關(guān)閉狀態(tài)，主控制器應(yīng)當驅(qū)動執(zhí)行電機以最佳速度直線將門打開。門處于半開狀態(tài)時，主控制器應(yīng)當根據(jù)門當前所在的位置以適當?shù)乃俣闰?qū)動執(zhí)行電機執(zhí)行開門。門處于開啟狀態(tài)后，主控制器則使門保持開啟