【文章內(nèi)容簡介】 環(huán)境的能力，受到用戶的青昧，因而在冶金、化工、交通、電力等諸多領域獲得廣泛的應用，與機器人、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)控制領域的主流控制設備，在世界各地發(fā)揮著越來越大的作用。由于這些特點，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，輸出接點共8個。按照預留15%20%的接點數(shù)來計算，輸入接點至少要30個，輸出接點至少要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接點的分析主要有：開關量輸入字節(jié)數(shù)：3015=450開關量輸出字節(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。加上預留30%，有1K的程序容量足夠了。由以上可得，同時兼顧經(jīng)濟性原則。在常用的PLC產(chǎn)品中SIMATICS7200系列可編程控制器是當今國內(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行中斷處理，擴大了PLC的應用領域。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S7200CPU226程序存儲容量4096B數(shù)據(jù)存儲容量2560BI/O點數(shù)128位指令類型149種指令基本指令執(zhí)行時間~擴展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點分配輸入輸出口及端口的保護及分配： 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。當輸入端口連接電感類設備時,為了防止電路關斷時刻產(chǎn)生高電壓對輸入輸出口造成破壞,應在感性元件兩端加接保護元件。對于直流電源,應并接續(xù)流二極管,對于交流電路應并接阻容電路。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的電流為標準電流，對輸入口保護不需做特別處理。輸出為直流感性負載時，需在負載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管或齊納二極管加以抑制。查有關資料時，在直流感性負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。 電動機的選型 。 JXJ系列異步電機按照TB1T644292標準設計制造,廣泛用于輕工,紡織，建筑機械行業(yè)。JXJ系列異步電動機是直接輸出低轉(zhuǎn)速，大轉(zhuǎn)距，且有轉(zhuǎn)速型譜寬，運轉(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。具體參數(shù)見表32。 電機參數(shù)表型號額定電壓（V）額定頻率（Hz）額定功率(KW)轉(zhuǎn)矩()同步轉(zhuǎn)速(r/min)滿載轉(zhuǎn)速(r/min)2205015001440 變頻器容量選擇變頻器容量的選用有很多因數(shù)決定，例如電動機的容量，電動機的額定電流，電動機加速時間等，其中最主要的電動機的額定電流。降低變頻器的輸出頻率，就可以實現(xiàn)電動機減速。加快變頻器輸出頻率的降低速率，可使電動機更快的減速。當變頻器輸出頻率對應的速度低于電動機的實際轉(zhuǎn)速時，電動機就進行再生制動。在這種運行狀況下，異步電動機將變成異步發(fā)電機，而負載的機械能將被轉(zhuǎn)換為電能并反饋給變頻器。當反饋能量過大時，變頻器本身的過電壓保護電路將會動作并切斷變頻器的輸出，使電動機處于自由減速狀態(tài)，反而無法達到快速減速的目的。為了避免出現(xiàn)上述現(xiàn)象，使上述能量能在直流中間回路的其他部分消耗，而不造成電壓升高。在電壓星變頻器中，一般都在直流中間回路的電容器兩端并聯(lián)上制動三極管和制動電阻。當直流中間回路的電壓升高到一定的電壓值，制動三極管會導通，使直流電壓通過制動電阻放電，既電動機回饋給變頻器的直流中間回路的能量，以熱能的形式在制動電阻上消耗掉。由于三翼自動旋轉(zhuǎn)門是恒轉(zhuǎn)矩負載，故變頻器選用通用型的。又因為三翼旋轉(zhuǎn)門的轉(zhuǎn)速不允許超過額定值，電機不會過載。根據(jù)以上的計算的數(shù)據(jù)，選用三菱FRS540通用變頻器。 三翼旋轉(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。本設計中，旋轉(zhuǎn)門由三扇玻璃門相互成1200夾角，鑲嵌在同一根軸柱上構成。電機通過減速機構帶動旋轉(zhuǎn)門的軸柱，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)門的旋轉(zhuǎn)運動。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，三個面向進門的行人，一個面向出門的行人。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，當門扇運轉(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)立柱時門自動恢復運轉(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。當按下殘疾按鈕后，30s內(nèi)門始終以2 r／min的速度低速運轉(zhuǎn)，此時按正常或高速鈕無效，以確保殘疾人安全通過。30s后來人，門自動以正常速度運轉(zhuǎn)。當出現(xiàn)緊急意外事故時，按下急停按鈕，門立即停轉(zhuǎn)，解除急停信號，門又自動恢復運轉(zhuǎn)。暫停按鍵與急停功能相當，不同的是按STOP鈕后，必須用殘疾、正?；蚋咚偃齻€按鈕中的一個進行恢復。在門扇上端安裝了兩個定位行程開關。所有的檢測信號和按鍵裝置通過信息反饋，使門的旋轉(zhuǎn)速度要達到換速的目的，只有當門扇通過這兩個定位行程開關中的一個時，通過反饋信息，最總達到換速的目的。4 變頻器的參數(shù)設定及功能選擇 變頻調(diào)速的基本原理變頻調(diào)速技術的基本原理是根據(jù)電機轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關系： n =60 f（1s）／p，（式中n、f、s、p分別表示轉(zhuǎn)速、輸入頻率、電機轉(zhuǎn)差率、電機磁極對數(shù)）；通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉(zhuǎn)速的目的。三相異步電動機轉(zhuǎn)速公式為：n=60f/p(1s) 從上式可見，改變供電頻率f、電動機的極對數(shù)p及轉(zhuǎn)差率s均可達到改變轉(zhuǎn)速的目的。從調(diào)速的本質(zhì)來看，不同的調(diào)速方式無非是改變交流電動機的同步轉(zhuǎn)速或不改變同步轉(zhuǎn)兩種。 在生產(chǎn)機械中廣泛使用不改變同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法有繞線式