【正文】 感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠(yuǎn)健康快樂是我最大的心愿。只是今后大家就難得再聚在一起吃每年元旦那頓飯了吧，沒關(guān)系，各奔前程，大家珍重。三年了，仿佛就在昨天。他們細(xì)心指導(dǎo)我的學(xué)習(xí)與研究，在此，我要向諸位老師深深地鞠上一躬。對劉老師的感激之情是無法用言語表達(dá)的。劉老師多次詢問研究進(jìn)程，并為我指點迷津 ，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。加深了我對這兩個軟件的了解，也了解到了工控組態(tài)、 PLC編輯的一些注意事項。 本章小結(jié) 本章通過對自動門軟件部分的設(shè)計，完成了對自動門控制系統(tǒng)的設(shè)計。 ，為了保證其安全性設(shè)置過載保護(hù)和緊急停車。 8S 的延時完畢后 T0 線圈通電，關(guān)門限位開關(guān)關(guān)閉，所以使 通電并自鎖，電機(jī)反轉(zhuǎn)執(zhí)行關(guān)門過程。 ，由于開門限位開關(guān)的常閉變成常開，故使常開閉合。當(dāng) ，此時電動 機(jī)正轉(zhuǎn)帶動自動門扇移動，執(zhí)行開門過程。 梯形圖以及指令 圖 54 自動門開門梯形圖 大慶石油學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 25 圖 55 自動門運(yùn)行梯形圖 圖 56 自動門關(guān)門梯形圖 大慶石油學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 26 圖 57 自動門開門語句表 圖 58 自動門運(yùn)行及關(guān)門語句表 大慶石油學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 27 過程分析 ，若外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)有信號時 。 （ 5）在梯形圖中沒有真實的電流流動，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，這個電流只能在梯形圖中單向流動 —— 即從左向右流動，層次的改變只能從上向下流動。 （ 3）線圈不能直接接在左邊母線上。 自動門組態(tài)控 制實時數(shù)據(jù) 根據(jù)自動門組態(tài)對象的分析本設(shè)計需要設(shè)置如下圖 ： 圖 53 自動門實時數(shù)據(jù) 大慶石油學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 24 梯形圖的設(shè)計 梯形圖編輯注意事項 （ 1）每個繼電器的線圈和他的觸點均用同一個編號，每個元件的觸點使用沒有數(shù)量限制。 控制變量 —— 共兩個，分別控制正轉(zhuǎn)繼電器和反轉(zhuǎn)繼電器 自動門監(jiān)控系統(tǒng)初方案制定 從人身安全、公共利益，提高自動化程度、降低勞動強(qiáng)度考慮，本系統(tǒng)選擇閉環(huán)方案。 （ 4）在門打開后的 8S時間內(nèi)，若有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)K2或 K1時，必須重新開始等待 8S后，在自動進(jìn)入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。 （ 2）自動門在開門位置停留 8S后，自動進(jìn)入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu) KM2被啟動，電機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到關(guān)門限位開關(guān) K4位置時，電機(jī)停止運(yùn)行。首先提出系統(tǒng)控制要求，然后對自動門對象進(jìn)行分析，確定控制方案。 大慶石油學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 21 第五章 自動門的軟件系統(tǒng) 本章主要是對自動門控制系統(tǒng)的軟件部分進(jìn)行設(shè)計。其中主要是從以下幾個方面進(jìn)行硬件設(shè)計：驅(qū)動裝置的選型、感應(yīng)器件的選型、自動門控制系統(tǒng) I/O地址的分配。 I/O 地址分配時編寫 PLC 程序首先要做的前提條件，也是現(xiàn)成接線和調(diào)試的重要依據(jù)。 C 相對濕度 0— 95% 安裝方式 WALL 大慶石油學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 20 自動門系統(tǒng) I/O 地址的分配情況 輸入 /輸出信號在 PLC 接線端子的地址分配是進(jìn)行 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)。 工作溫度范圍 25176。 根據(jù)不同的功能和性能運(yùn)用在各類不同場合的自動門控制系統(tǒng)中，感應(yīng)器是自動門系統(tǒng)的 重要部位，其性能直接影響自動門系統(tǒng)的安全及穩(wěn)定，結(jié)合本設(shè)計要求，選用上海安達(dá)門業(yè)裝飾有限公司的微波自動門感應(yīng)器 WB3004，其規(guī)格如下表 42： 表 42 感應(yīng)器的參數(shù)表 型號 WB3004 供電電壓 AC/DC12V— AC/DC24V 工作頻率 50Hz— 60Hz 感應(yīng)探頭工作頻率 （ — ） 工作指示方式 LED 感應(yīng)時間 /延時時間 REALTIME/ 感應(yīng)范圍 (W)(D) 靜態(tài)功耗： 工作功耗： 200Mw/12V 550Mw/12V 探頭可調(diào)角度 40176。 其探測方式具體有以下優(yōu)點：非接觸探測和不受溫度、適度、噪音影響。微波感應(yīng)器是以微波多普勒原理為基礎(chǔ)，平面型天線作感應(yīng)系統(tǒng)，以微處理器做控制。 感應(yīng)器選型 目前，自動門行業(yè)運(yùn)用的感應(yīng)器件主要有微波感應(yīng)器、紅外感應(yīng)器等。是應(yīng)用于：輕、小、薄、安靜、精密、可靠：等場合的最佳選擇。 驅(qū)動裝置選型 自動門的驅(qū)動裝置是自動門能否良好工作的保障，在本設(shè)計中是運(yùn)用直流無刷電動機(jī)。存儲容量大，有 7 個擴(kuò)展模塊，有內(nèi)置時鐘 ，有更強(qiáng)的模擬量和高速計數(shù)處理能力。其機(jī)構(gòu)緊湊、功能強(qiáng)，具有很高的性能價格比，在中小規(guī)?？刂葡到y(tǒng)中應(yīng)用廣泛。 綜合以上的因素，本設(shè)計采用德國西門子公司生產(chǎn)的 CPU224 小型 PLC 來實現(xiàn)整個系統(tǒng)的控制。響應(yīng)時間包括輸入濾波時間、輸出濾波時間和掃描周期。本設(shè)計的自動門屬于小型控制系統(tǒng)，結(jié)合經(jīng)濟(jì)性的考慮，選用整體型 PLC。因此，點數(shù)的增加對 PLC選用、存儲器容量、控制功能范圍等選擇都有一定的影響。進(jìn)行比較和兼顧，最終 選出比較滿意的產(chǎn)品。 （ 2）經(jīng)濟(jì)角度的考慮 在選擇 PLC 時，應(yīng)該考慮其性能價格比。從應(yīng)用角度出發(fā)，通?？砂纯刂乒δ芑蜉斎胼敵鳇c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，并影響平均維修時間。硬件診斷是通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置。選用的編程語言應(yīng)遵守標(biāo)準(zhǔn)（ IEC6113123),同時，也應(yīng)支持多種語言編程方式，如 C 語言， Basic 語言等，以滿足特殊控制場合的控制要求。這種方式成本高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大型 PLC中常采用。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行模式， CPU 對現(xiàn)場進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。 （ 1） 控制功能 PLC主要用于順序邏輯控制，因此，在大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需要的控制功能，提高 PLC的處理速度和節(jié)省存儲容量。 控制功能的選擇 該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等性能的選擇。為了設(shè)計選型時能對程序容量有一定的估算，通常采用存儲器容量估算來代替，存儲器內(nèi)存容量的估算沒有固定的形式許多文獻(xiàn)資料中給出了不同的公式，大體上都是按數(shù)字量 I/O點數(shù)的 10到 15倍，加上模擬 I/O點數(shù)的 100倍，以此為內(nèi)存的字?jǐn)?shù)（ 16 位為一字），另外再按字?jǐn)?shù)的 25%考慮余量。 存儲器容量的選擇 存儲器容量是可編程控制器本身能提供 的硬件存儲單元的大小，程序容量是存儲器中用戶應(yīng)用項目實用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容量。在實際訂貨時，還需要根據(jù)制造廠商 PLC的產(chǎn)品特點對輸入輸出點數(shù)進(jìn)行圓整。 輸入輸出（ I/O）點數(shù)的估算 I/O點數(shù)的估算時應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，在增加 10%到 20%的可擴(kuò)展。工藝流程的特點和應(yīng)用要求是設(shè)計選型的主要依據(jù)。 大慶石油學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 16 因此，它采用的是方波自控永磁體式同步機(jī)，以霍爾傳感器取代碳刷換向器，以釹鐵硼作為轉(zhuǎn)子的永磁材料；產(chǎn)品性能超越傳統(tǒng)直流電機(jī)的所有優(yōu)點，同時又解決了直流電機(jī)碳刷滑環(huán)的缺點，數(shù)字式控制，是當(dāng)今最理想的調(diào)速電機(jī)。驅(qū)動器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成，其功能是：接受電動機(jī)的啟動、停止、制動信號，以控制電動機(jī)的啟動、停止和制動；接受位置傳感器信號和正反轉(zhuǎn)信號，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩；接收速度指令和速度反饋信號，用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速；提供保護(hù)和顯示等等。同步電動機(jī)的定子繞組多做成對星型接法，同三相異步電動機(jī)十分相似。 無刷直流電動機(jī)工作原理 是將交流電源整流后變成直流，再由逆變器轉(zhuǎn)換成頻率可調(diào)的交流電，但是，注意此處逆變是工作在直流斬波方式。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可檢測。因此行程開關(guān)是一種根據(jù)運(yùn)動部件的位置而切換電路的電器，它的作用原理與按鈕類似。 限位開關(guān)的工作原理 行程開關(guān)又被稱為限位開關(guān)，用于控制機(jī)械設(shè)備的行程及保護(hù)。 自動感應(yīng)門門扇完成一次開門與關(guān)門，其工作流程如下：感應(yīng)探測器探測到有人進(jìn)入時，將脈沖信號穿給主控制器，主控制器判斷后通知馬達(dá)，同時監(jiān)控馬達(dá)轉(zhuǎn)數(shù)，以便通知馬達(dá)在一定時候加力和進(jìn)行慢行運(yùn)行。 (6) 同步皮帶：用于傳輸馬達(dá)所產(chǎn)動力，牽引自動感應(yīng)門扇吊具走輪系統(tǒng)。 (4) 自動感應(yīng)門扇行進(jìn)軌道：就像火車的鐵軌，約束門扇的 吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定的方向行進(jìn)。 (2) 感應(yīng)探測器：負(fù)責(zé)采集外部信號，如同人們的眼睛，當(dāng)有移動的物體進(jìn)入它的工作范圍時，他就給主控制器一個脈沖信號。 開門門磁 驅(qū)動器 220v 市電 控制器 電源 閉門門磁 紅外傳感器 M 大慶石油學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 14 第四章 自動門的硬件設(shè)計 自動門的硬件根據(jù)不同的類型各有不同，此以平移型感應(yīng)門為例子介紹它的硬件，主要有：自動感應(yīng)門主控制器，自動感應(yīng)探測器，自動感 應(yīng)門動力馬達(dá)，自動感應(yīng)門門扇行進(jìn)軌道，門扇吊具走輪系統(tǒng)，同步皮帶（有的廠家使用三角皮帶），自動感應(yīng)門下部導(dǎo)向系統(tǒng)：是門扇下部的導(dǎo)向與定位裝置，防止門扇在運(yùn)行時出現(xiàn)前后門體擺動。主要的設(shè)計分為穩(wěn)壓電源和無刷直流電機(jī)的應(yīng)用兩大部分。超過預(yù)期時間門不到位即是故障狀態(tài)。驅(qū)動器：擴(kuò)大驅(qū)動功率以驅(qū)動 150W 的無刷直流電機(jī)。開門門磁：檢測門的最大開啟位置，門開后驅(qū)動電機(jī)停止工作，并防止開門過量而損壞系統(tǒng)部件。 無物體靠近門時：如果門處于開啟狀態(tài)，延時適當(dāng)?shù)臅r間后以最佳速度曲線關(guān)閉門；如果門處于關(guān)閉狀態(tài)，維持相應(yīng)的 開、關(guān)門速度曲線。 ○ 2 門處于半開狀態(tài)，控制器應(yīng)根據(jù)門當(dāng)前所在位置，以適當(dāng)?shù)乃俣闰?qū)動執(zhí)行點擊開門。物體靠近門時傳感器獲得信號傳給控制器，控制器根據(jù)當(dāng)前所在位置決定門的動作。此外， MC33035 還有欠鎖定功能，同時帶有可選時間延遲鎖存關(guān)斷模式的逐周限流特 性以及內(nèi)部運(yùn)行使能等。下圖是電機(jī)的主電大慶石油學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 12 路圖 （圖 ）： 無刷直流電機(jī)需要控制器來進(jìn)行控制， MC33035 無刷直流電機(jī)控制器采用雙極性模擬工藝制造，可在任何惡劣的工業(yè)環(huán)境條件下保證高品質(zhì)和高穩(wěn)定性