【正文】 。 問(wèn)題 5： 自動(dòng)門(mén)采用直流無(wú)刷電機(jī)有什么優(yōu)點(diǎn)？ 27 答： 直流無(wú)刷電機(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、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)。采用自動(dòng)和手動(dòng)控制方式，此種控制模式為目前大多自動(dòng)門(mén)的控制方式。 （ 2） 緊急停止 當(dāng)自動(dòng)門(mén)出現(xiàn)夾人現(xiàn)象時(shí)，可閉合緊急停止開(kāi)關(guān)，自動(dòng)門(mén)自動(dòng)進(jìn)入開(kāi)門(mén)過(guò)程。 問(wèn)題 4：你所設(shè)計(jì)的自動(dòng)門(mén)應(yīng)具有什么功能？ 答： （ 1） 開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)控制應(yīng)有手動(dòng)和自動(dòng)方式 為了便于維護(hù)，自動(dòng)門(mén)應(yīng)具有手動(dòng)和自動(dòng)方式。采用自動(dòng)和手動(dòng)電動(dòng)控制方式，此種控制方式為目前大多自動(dòng)門(mén)的控制方式。主要工作原理是感應(yīng)器件將檢測(cè)到的人體或物體信號(hào)傳送到 PLC， PLC再綜合收到的自動(dòng)門(mén)狀態(tài)信號(hào) 給出 判斷，而后發(fā)出控制信號(hào)，使驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)行，在通過(guò)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)門(mén)的動(dòng)作。 值此論文完成之際，謹(jǐn)向所有曾為我?guī)椭椭笇?dǎo)老師、同學(xué)和朋友們致以中心的感謝！ 26 問(wèn)題 1： plc 工業(yè)控制的主要特點(diǎn)？ 答： （ 1） 抗干擾能力強(qiáng)，可靠性能高 （ 2） 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng) （ 3）編程方便，易于使用 （ 4） 功能強(qiáng)大，成本低 （ 5） 設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試的周期短 （ 6）維護(hù)方便 。 通過(guò)對(duì)自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，在學(xué)習(xí)與設(shè)計(jì)過(guò)程中，了解所設(shè)計(jì)工程的工藝流程，從而完成了對(duì)自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，同時(shí)，對(duì)于自動(dòng)門(mén)硬件，也知道 了一些周邊技術(shù)，擴(kuò)充了知識(shí)面，增強(qiáng)對(duì)工藝的理解。首先，向天津冶金職業(yè)技術(shù) 學(xué)院的各位老師表示感謝?，F(xiàn)在的系統(tǒng)還沒(méi)有達(dá)到真正的智能化，還需要正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。 雖說(shuō)調(diào)試后本系統(tǒng)的整體 安裝 能夠達(dá)到實(shí)際要求，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技術(shù)參數(shù)，供電電源的 安裝、系統(tǒng)接地問(wèn)題、電纜安裝 與鋪設(shè)、 plc 輸出端保護(hù)等問(wèn)題，已使系統(tǒng)達(dá)到安全可靠的工作，所以要想交付用戶使用，必須得通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。 23 6 結(jié)束語(yǔ) 本文研究了基于 plc 的自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的 安裝 ，包括硬件 安裝 與軟件 安裝 。若此時(shí)再次按下按鈕 BG1 或 BG2，則 計(jì)時(shí)器重新計(jì)時(shí) 8 秒。 QA QA2 用中間繼電器代替，其線圈電壓為 24V。 根據(jù)以上規(guī)則和 PLC 的編程方法 和思路編寫(xiě)了本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的梯形圖程序，具體程序如下（如圖 ） ： 圖 梯形程序圖 21 5 程序調(diào)試 硬件線路連接 圖 接線圖 采用實(shí)驗(yàn)室可編程控制器試驗(yàn)臺(tái)，主機(jī) s7200cpu224 ac/dc/rly,其供電電壓均為直流 24v。 5. 在梯形圖中沒(méi)有真實(shí)的電流流動(dòng)，為了便于分析 PLC 的周期掃描原理和邏輯上的因果關(guān)系，假定在梯形圖中有電流流動(dòng)，這個(gè)電流只能在梯形圖中單向流動(dòng) — 即從左向右流動(dòng)，層次的改變只能從上向下流動(dòng)。 。在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)遵循以下編程規(guī)則： 1. 每個(gè)繼電器的線圈和他的觸點(diǎn)均用同一個(gè)編號(hào)，每個(gè)元件的觸點(diǎn)使用時(shí) 20 沒(méi)有數(shù)量限制。 （ 5） 編寫(xiě)程序清單時(shí)，必須按梯形圖的邏輯行和邏輯單元的編排順序（由上而下，從左到右）依次進(jìn)行。 （ 3） 根據(jù)控制流程圖，有規(guī)律的分配和利用 PLC 內(nèi)部有關(guān)的邏輯元件（如輔 助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等）構(gòu)成相應(yīng)的基本回路。 梯形圖的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)梯形圖的基本方法和步驟： （ 1） 首先根據(jù)工藝過(guò)程控制要求，畫(huà)出控制流程圖，力求表達(dá)清晰、準(zhǔn)確。 梯形圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的特點(diǎn)： ，具有直觀性和對(duì)應(yīng)性； ，易于掌握和學(xué)習(xí)； ：梯形圖中的能流不是實(shí)際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，因此應(yīng)用時(shí)需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別對(duì)待； 梯形圖是使用的最多的圖形編程語(yǔ)言，被稱為 PLC 的第一編程語(yǔ)言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(kāi)關(guān) 量邏輯控制。在工業(yè)過(guò)程控制領(lǐng)域，電氣技術(shù)人員對(duì)繼電器邏輯控制技術(shù)較為熟悉。在梯級(jí)中，描述事件發(fā)生的條件表示在左面，事件的結(jié)果表示在右面。 梯形圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是用梯形圖的圖形符號(hào)來(lái)描述程序的一種設(shè)計(jì)語(yǔ)言。國(guó)際電工委員會(huì)（ IEC）1994 年 5 月公布的 IEC11313(可編程控制器語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn) )詳細(xì)的說(shuō)明了句法、語(yǔ)義和下述 5中編程語(yǔ)言：功能表圖、梯形圖、功能塊圖、指令表結(jié) 構(gòu)文本。以上工作過(guò)程可用流程圖表達(dá)如附圖所示。在關(guān)門(mén)過(guò)程中，傳感器重新檢測(cè)到人體信號(hào)時(shí)，此時(shí)中斷關(guān)門(mén)轉(zhuǎn)向開(kāi)門(mén)過(guò)程。 （ 2） 當(dāng)門(mén)完全打開(kāi)之后，使開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)打開(kāi)，此時(shí)自動(dòng)門(mén)停止，進(jìn)行 8秒延時(shí)。 16 表 I/O 配置表 自動(dòng)們控制系統(tǒng)的原理圖 主電路及供電線路 下 圖 為自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的主電路原理圖： 圖 自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的主電路原理圖 17 外圍接線 (圖 為 外部接線圖 ) 圖 外部接線圖 如上圖 所示 KA1 KA2 是感應(yīng)器控制的兩個(gè)繼電器，有感應(yīng)器感應(yīng)到有人時(shí)會(huì)自動(dòng)閉合， SQ SQ2 是開(kāi)關(guān)門(mén)到位行程開(kāi)關(guān) ，檢測(cè)開(kāi)關(guān)門(mén)是否到位檢，SQ SQ4 是開(kāi)關(guān)門(mén)時(shí)減速行程開(kāi)關(guān)。當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)到某一運(yùn)動(dòng)位置時(shí)，行程開(kāi)關(guān)通過(guò)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)。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。 同步皮帶：用于傳輸電機(jī)所產(chǎn)動(dòng)力，牽引自動(dòng)門(mén)吊具走論系統(tǒng)。 傳動(dòng)裝置 本控制系統(tǒng)所用到的傳動(dòng)裝置具體包括如 ： 自動(dòng)門(mén)扇行進(jìn)軌道：就像火車的鐵軌，約束門(mén)扇的走位 ，使其按特定方向進(jìn)行。 綜上所述，無(wú)刷直流電機(jī)具有更大的功率密度（鐵芯利用率高）、更高的效率和更好的控制性能，如將節(jié)能因素、省卻變頻器以及產(chǎn)能提高因素考慮在內(nèi)，使用者的綜合成本下降很大。 （ 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。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。 直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì) 因?yàn)橹绷麟妱?dòng)機(jī)在調(diào)試 方面很簡(jiǎn)單，相對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)又有以下的優(yōu)勢(shì)： （ 1） 由于采 用高性能永磁材料，無(wú)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。近年來(lái)由于采用了可控硅整流電源對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)壓和調(diào)速，使這種方法得到了廣泛應(yīng)用。 這種調(diào)速方法有下列優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 機(jī)械特性較硬，并且電壓降低后硬度不變，穩(wěn)定性較好； （ 2） 調(diào)速幅度大； （ 3） 可均勻調(diào)節(jié)電樞電壓；得到平滑的無(wú)級(jí)調(diào)速。但這時(shí)轉(zhuǎn)速已比原來(lái)降低了。如果阻轉(zhuǎn)矩 Tc未變，則 T＜ Tc，轉(zhuǎn)速 n下降。由于改變電樞電壓只能向小于電動(dòng)機(jī)額定電壓的方向改變，所以轉(zhuǎn)速將下調(diào)(nn)。因此改變 U可得出一組平行的機(jī)械特性曲線。Φ 2Φ Ra/KE 即改變電壓 U。因?yàn)殡姍C(jī)不允許超速太多，因此限制了它的調(diào)速范圍。 這種調(diào)速方法有 3個(gè)優(yōu)點(diǎn)： (1)調(diào)速平滑，可無(wú)級(jí)調(diào)速； (2)調(diào)速經(jīng)濟(jì)，控制方便； (3)機(jī)械特性較硬，穩(wěn)定性較好。 必須指出，若電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行，則電樞電流 Ia 為額定值，如果調(diào)速時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩仍舊保持不變（為額定值），由于 T=KTΦ Ia，故減小磁通量Φ后 Ia必然超過(guò)額定值，因此調(diào)速后負(fù)載轉(zhuǎn)矩必須減小。隨著 n的升高，反電動(dòng)勢(shì) E 增大， Ia 和 T也著減小，直到 T=Tc 時(shí)為止。由于 Ia增加的影響超過(guò)Φ減小的影響，所以轉(zhuǎn)矩 T=KTΦ Ia 也就增加。Φ 調(diào)速的過(guò)程是：當(dāng)電壓 U 保持恒定時(shí)，減小磁通Φ。在一定負(fù)載下，Φ愈小，則 n 愈高。由于 n=U/KEΦ Ra/KTKEΦ 即改變磁通量Φ。但 其缺點(diǎn)是耗電多，電機(jī)機(jī)械特性軟，調(diào)速范圍小，且只能進(jìn)行有級(jí)調(diào)速，故這種方法目前已較少采用。這是因?yàn)橹绷麟妱?dòng)機(jī)能無(wú)級(jí)調(diào)速，機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。 結(jié)合本課題的實(shí)際需要在設(shè)計(jì)自動(dòng)門(mén)的人員檢測(cè)上運(yùn)用上海順安達(dá)門(mén)業(yè)裝飾有限公司的微波自動(dòng)門(mén)感應(yīng)器 WB3004，其規(guī)格如表 所示 ： 表 微博自動(dòng)門(mén)感應(yīng)器 WB3004的規(guī)格 型號(hào) WB3004 供電電壓 AC/DC12V~AC/DC24V 工作探頭工作頻率 50Hz~60Hz 工作指示方式 (~) 感應(yīng)時(shí)間 /延時(shí)時(shí)間 LED 感應(yīng)范圍 REALTIME/ 靜態(tài)功耗 (W)(D) 工作功耗 200Mv12V 探頭可調(diào)節(jié)角度 550Mv12v 工作溫度范圍 25℃ ~+60℃ 相對(duì)溫度 0~9