【正文】 謝 辭在本論文完成之際，謹(jǐn)向指導(dǎo)教師表示最衷心的感謝和最誠摯的敬意，感謝他對我的指導(dǎo)和教誨！感謝在我寫作論文期間幫助我的同學(xué)，謝謝你們的幫助，幫我克服一些困難！感謝答疑教師對論文的指導(dǎo)和對我的教誨，讓我受益匪淺。而且現(xiàn)有的故障診斷很不全面，應(yīng)該增加主動性預(yù)防診斷，可使系統(tǒng)在發(fā)生故障之前，我們就可以預(yù)見故障、排除故障，使運(yùn)行中的故障率降低到最低水平，保障自動門安全可靠運(yùn)轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在的系統(tǒng)還沒有達(dá)到真正的智能化，還需要增加很多新的功能和先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，才能達(dá)到真正意義上的智能化控制。但在實(shí)際應(yīng)用中還應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，考慮各部分的容量及其實(shí)際的技術(shù)參數(shù)，供電電源的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)接地問題、電纜設(shè)計(jì)與鋪設(shè)、PLC輸出端保護(hù)等問題，已使系統(tǒng)達(dá)到安全可靠的工作，所以要想用于實(shí)際中，必須得通過現(xiàn)場調(diào)試。采用了雙元件型紅外線光電感應(yīng)器防止夾人(或物)的情況出現(xiàn)。若在停留的時(shí)間內(nèi)有人出入，計(jì)時(shí)器進(jìn)行循環(huán)計(jì)時(shí)，直到無人進(jìn)出，然后進(jìn)入關(guān)門程序。當(dāng)關(guān)門按鈕按下時(shí)，自動門關(guān)門到極限，然后停止運(yùn)行；若按下自動選擇開關(guān)，則自動門進(jìn)行自動程序，當(dāng)門口有人時(shí)，感應(yīng)探測器感應(yīng)到人的存在，門高速開門到達(dá)開門減速開關(guān)，門減速運(yùn)行到達(dá)開門極限開關(guān)，門停止運(yùn)行，自動門停留8秒后自動進(jìn)入關(guān)門程序，到達(dá)關(guān)門減速開關(guān)，門減速運(yùn)行到達(dá)關(guān)門極限開關(guān)，門停止運(yùn)行，當(dāng)感應(yīng)探測感應(yīng)到有人時(shí)，進(jìn)入下一循環(huán)。下面就詳細(xì)地介紹程序的流程，首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，然后PLC根據(jù)輸入信號進(jìn)行不同的處理。一個(gè)掃描周期主要分為輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新。本設(shè)計(jì)自動門控制系統(tǒng)的梯形圖如圖41所示：圖41 梯形圖 程序流程圖根據(jù)本設(shè)計(jì)的控制要求和安全要求，所設(shè)計(jì)的程序按照圖42所示的流程運(yùn)行，以達(dá)到本系統(tǒng)的最佳設(shè)計(jì)要求和完成系統(tǒng)的最終設(shè)計(jì)。梯形圖與電氣控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電器人員掌握，特別適用于開關(guān)量邏輯控制。因此，由這種邏輯控制技術(shù)發(fā)展而來的梯形圖受到歡迎，并得到廣泛的應(yīng)用。梯形圖程序設(shè)計(jì)語言是最常用的一種程序設(shè)計(jì)語言，它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。采用梯形圖程序設(shè)計(jì)語言，這種程序設(shè)計(jì)語言采用因果關(guān)系來描述事件發(fā)生的條件和結(jié)果，每個(gè)梯級是一個(gè)因果關(guān)系。梯形圖和功能塊圖為圖形語言，指令表和結(jié)構(gòu)文本為文字語言，功能表圖是一種結(jié)構(gòu)塊控制流程圖。根據(jù)自動門的控制系統(tǒng)的要求，確定了PLC的I/O分配表，如表31所示：表31 I/O分配表類型設(shè)備PLC端子號輸入端門外感應(yīng)探測器SB1X000門內(nèi)感應(yīng)探測器SB2X001開門減速開關(guān)SB3X002開門限位開關(guān)SB4X003關(guān)門減速開關(guān)SB5X004關(guān)門限位開關(guān)SB6X005防夾人SB7X006手動開門K1X007手動關(guān)門K2X008手動/自動開關(guān)K3X009電機(jī)過熱K4X010急停開關(guān)K5X011輸出端高速開門KM1Y000低速開門KM2Y001高速關(guān)門KM3Y002低速關(guān)門KM4Y003報(bào)警器Y004門動作中指示燈Y005門停止工作指示燈Y006門達(dá)到上限指示燈Y007電機(jī)過熱指示燈Y008手動開門Y009手動關(guān)門Y010PLC外部端子I/O配置圖是I/O分配表的直觀表達(dá)，可以清楚的表示PLC的外部端子的接線情況，是非常必要的，如圖32所示：圖32 PLC外部I/O配置圖 自動門軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PLC梯形圖概述PLC是專門為工業(yè)控制而開發(fā)的裝置，其主要使用者是工廠廣大電氣技術(shù)人員，為了適應(yīng)他們的傳統(tǒng)習(xí)慣和掌握能力，通常PLC不采用微機(jī)的編程語言，而常常采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”編程。綜合以上因素，本設(shè)計(jì)采用日本三菱公司生產(chǎn)的FX232MR小型PLC來實(shí)現(xiàn)整個(gè)自動系統(tǒng)的控制。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。輸入輸出點(diǎn)數(shù)對價(jià)格有直接影響。(2) 經(jīng)濟(jì)性的考慮選擇PLC時(shí)，應(yīng)考慮性能價(jià)格比。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。PLC的診斷功能的強(qiáng)弱，直接影響對操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求，并影響平均維修時(shí)間。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。選用的編程語言應(yīng)遵守其標(biāo)準(zhǔn)(IEC6113123)，同時(shí)，還應(yīng)支持多種語言編程形式如C，Basic等，以滿足特殊控制場合的控制要求。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型PLC中常采用。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。(2) 編程功能離線編程方式：PLC和編程器公用一個(gè)CPU，編程器在編程模式時(shí)，CPU只為編程器提供服務(wù)，不對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。根據(jù)本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的自動門控制的需要，主要介紹以下幾種功能的選擇。因此本設(shè)計(jì)的PLC內(nèi)存容量選擇應(yīng)能存儲2000梯形圖，這樣才能在以后的改造過程中有足夠的空間。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來代替。2. 存儲容量的估算存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容量。實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造廠商的產(chǎn)品特點(diǎn)，對輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。 可編程控制器(PLC)的選型在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型。像PLC這樣，集豐富功能于一身，是別的電控器所沒有的，更是傳統(tǒng)的繼電控制電路所無法比擬的。PLC有豐富的指令系統(tǒng)，有各種各樣的I/O接口、通信接口，有大容量的內(nèi)存，有可靠的自身監(jiān)控系統(tǒng)，因而具有以下基本的功能：(1) 邏輯處理功能；(2) 數(shù)據(jù)運(yùn)算功能；(3) 準(zhǔn)確定時(shí)功能；(4) 高速計(jì)數(shù)功能；(5) 中斷處理(可以實(shí)現(xiàn)各種內(nèi)外中斷)功能；(6) 程序與數(shù)據(jù)存儲功能；(7) 聯(lián)網(wǎng)通信功能；(8) 自檢測、自診斷功能。PLC可以通過它的外設(shè)或者通信接口與外界交換信息。而PLC則要考慮信息出入的可靠性、實(shí)時(shí)性，以及信息的實(shí)際使用。PLC基于電子計(jì)算機(jī)，但并不等于普通計(jì)算機(jī)。它源于繼電器控制技術(shù)，但基于電子計(jì)算機(jī)。 可編程控制器(PLC)的選型 PLC概述可編程控制器，英語稱Programmable Controller，簡稱PLC，本設(shè)計(jì)中用PLC作為它的簡稱。這是一個(gè)非常重要的保護(hù)功能，在防止碰人或物的同時(shí)，保護(hù)自動門電機(jī)不會因過載而燒壞。主動式紅外線防夾感應(yīng)器由發(fā)射特定頻率的紅外線發(fā)射器與接收器組成，其紅外線頻率與自然界及人體的紅外線不同。這時(shí)需要具體分析，如果是在開門過程中出現(xiàn)這種情況，有可能是途中障礙的阻止，或者是開門限位開關(guān)壞了，停止運(yùn)行并報(bào)警；如是關(guān)門時(shí)出現(xiàn)這種情況，有可能擠到人或物了，應(yīng)向相反方向運(yùn)行，給出報(bào)警信號。2個(gè)行程開關(guān)，占用PLC3個(gè)輸入點(diǎn)。當(dāng)門在運(yùn)行過程中，接近最大位置時(shí)，限位開關(guān)的信號傳給PLC，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 自動門運(yùn)行位置檢測本系統(tǒng)的關(guān)鍵是控制門的運(yùn)行，為了達(dá)到更好的控制效果，PLC必須時(shí)刻知道門所處的位置從而做出相應(yīng)的處理，所以在關(guān)鍵的位置上安裝位置傳感器，并把傳感器信號傳給PLC。電子開關(guān)信號輸入到PLC輸入繼電器中，PLC根據(jù)收到的信號，驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)將門打開。人體感應(yīng)探測電路由被動紅外探頭、放大電路及電子開關(guān)電路組成，安裝在自動門兩側(cè)。被動式紅外探頭，其傳感器包含兩個(gè)反向相串聯(lián)的熱釋電元件，環(huán)境背景輻射對兩個(gè)熱釋元件幾乎具有相同的用，使其產(chǎn)生熱釋電效應(yīng)相互抵消，于是探測器無信號輸出。發(fā)出波長為10微米左右的紅外線。根據(jù)本設(shè)計(jì)的需要選用人體感應(yīng)探測器。(3) 頻率設(shè)置簡單，并且具有三速設(shè)定功能，可以滿足本設(shè)計(jì)自動門系統(tǒng)的控制要求，且操作方便，只需輕輕轉(zhuǎn)動外接電位器的旋鈕，就可以進(jìn)行頻率設(shè)置。三菱FR540變頻器具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1) 接線簡單，可運(yùn)用PLC的繼電器輸出接到變頻器的控制輸入端來控制變頻的正反轉(zhuǎn)和頻率