【正文】 修也不方便，但是在調(diào)速性能上27 電氣自動化 27 有其獨特的優(yōu)點。 紅外感應(yīng)器，是對物體的存在進(jìn)行反應(yīng)，不管人員是否移動，只要處于感應(yīng)器的掃描范圍內(nèi)，它都會反應(yīng)，26 電氣自動化 26 另外，紅外感應(yīng)器的反應(yīng)速度比微波感應(yīng)器慢。其探測方式具體如下優(yōu)點： （ 1）非接觸探測。整機關(guān)鍵元器 件均為進(jìn)口器件，方案設(shè)計選擇器件均確保了產(chǎn)品可靠性。 目前自動門行業(yè)運用的感應(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”等場合的最佳選擇本設(shè)計選用的是亞坦電機控制有限公司生產(chǎn)的 45BLDC 系列直流無刷電機，電機直徑φ 45，額定轉(zhuǎn)數(shù) 4000 轉(zhuǎn)，額定扭矩 ，功率 15W～ 100W。在本設(shè)計中是運用直流無刷電機。 綜合以上因素，本課題的設(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。本課題所設(shè)計的自動門屬于小型控制系統(tǒng)，結(jié)合經(jīng)濟(jì)性的考慮因此選用整體型 PLC。點當(dāng)數(shù)增加到一數(shù)值后，相應(yīng)的存儲器容量相應(yīng)增加，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影響?？紤]經(jīng)濟(jì)性時，應(yīng)24 電氣自動化 24 同時考慮應(yīng)用的可擴展性、可操作性、 投入產(chǎn)出比等因素，進(jìn)行比較和兼顧，最終選出比較滿意的產(chǎn)品。整體型 PLC 的I/0 點數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型 PLC 提供多種 I/0 卡件或插卡，因此用戶可較合理的選擇和配置系統(tǒng)控制的 I/0 點數(shù)，功能擴展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。 (4)機型的選擇 的類型 PLC 按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊兩類型型，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場安裝和控制室安裝兩類；按 CPU 字長分為 1位、4 位、 8位、 16 位、 32 位、 64 位等。通過軟件對 PLC 內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷，通過軟鍵對 PLC 的 CPU 玉外部輸入輸出等部件信息叫喚功能進(jìn)行診斷是外診斷。 c 診斷功能 PLC 的診斷功能爆孔硬件和軟鍵的診斷。 五種標(biāo)準(zhǔn)化變成語言：順序功能圖（ SFC）、梯形圖（ LD）、功能模塊圖（ FBD）三種圖形化語言和語言表（ IL）、結(jié)構(gòu)文本（ ST）兩種文本語言。在編程方式： CPU 和編程器有各自的 CPU，主機 CPU 負(fù)責(zé)現(xiàn)場控制，并在一個掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機，下一掃描周期，主機就根據(jù)新收到的程序運行。完成編程后，編程器切 換到運行模式， CPU 對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。 a 控制功能 PLC 主要用于順序邏輯控制，因此，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)省存儲器容量。 （ 3） 控制 功能的選擇 該選擇包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功22 電氣自動化 22 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估算，通常采用存儲器容量的估算來代替，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，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（ 16 位為一個字），另外再按次數(shù)的 25%考慮余量。 （ 2） 存儲器容量的選擇 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)用項目實用的存儲單元 的大小，因此程序容量小于存儲器的容量。實際訂貨時，還需根據(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 。 21 電氣自動化 21 （ 1） 輸入輸出（ I/O）點數(shù)的估算 I/O 點數(shù)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)。 6. 皮帶：采用齒形皮帶，齒形皮帶的截面為曲線設(shè)計，增加了齒形的高度，提高了皮帶與傳動齒輪的吻合度，從而提高了使用壽命。并配以雙側(cè)密封毛刷，形成密封式導(dǎo)軌，避免積塵對導(dǎo)軌及滑輪的磨損，實現(xiàn)了維護(hù)方便的特點。 3. 電機：驅(qū)動電機采用 64V 直流電動機，功 率大，可調(diào)性強。 在本課題設(shè)計的自動門針對人流較多的商場 ，應(yīng)對周圍環(huán)境進(jìn)行綜合考慮，所以在本課題的自動門機械傳動設(shè)計中考慮了以下幾個方面： 1. 自動門的傳動主要包括安裝版，軌道，門機，皮帶，吊掛件等。進(jìn)行系統(tǒng) 調(diào)試時，因為有好的工程工具幫助，所以非常容易。 18 電氣自動化 18 單片機控制系統(tǒng)適合于家電產(chǎn)品、智能化的儀 器儀表、玩具和批量生產(chǎn)的控制器產(chǎn)品等場合使用；而 PLC控制系統(tǒng)適合在單片機電氣控制系統(tǒng)、工業(yè)控制領(lǐng)域的制造業(yè)自動化和過程中使用。其實 PLC 本身就是一個單片機系統(tǒng)，他是已經(jīng)開發(fā)好的單片機產(chǎn)品。另外機械觸點還會出現(xiàn)抖動問題；而 PLC 是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實現(xiàn)控制，屬于無觸點控制，速度極快，一般一條用戶指令的執(zhí)行時間在微秒數(shù)量級，且不會出現(xiàn)抖動。由于運算速度極高 ，各電器的動作似乎是同時完成的，但實際輸入輸出的響應(yīng)是有滯后的。 PLC 是一種工業(yè)控制計算機，所以他的工作原理是建立在計算機的工作原理基礎(chǔ)上的，即通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實現(xiàn)的。 CPU 從第一條指令開始，按順序逐條的執(zhí)行用戶程序知道用戶程序結(jié)束，然后返回第一條指令 開始新一輪的掃描。而PLC 則采用不斷循環(huán)的順序掃描的工作方式。 PLC 有微型計算機的許多特點，但他的工作方式卻與微機有很大不同。 電源接通時，繼電器控制線路中各繼電器同時處于受控制狀態(tài) ，它屬于并行方式。 16 電氣自動化 16 a． 控制邏輯 繼電器控制邏輯采用硬件接線邏輯，利用繼電器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)，及時間繼電器等組合成控制邏輯，其接線多而復(fù)雜、體積大、功耗大、故障率高，一旦系統(tǒng)構(gòu)成后 ，想在改變或增加功能都很困難。其主要特點有 : (1) 抗干擾能力強，可靠性能高 (2) 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，通用性強 (3) 編程方便，易于使用 (4) 功能強大，成本低 (5) 設(shè)計、施工、調(diào)試的周期短 (6) 維護(hù)方便 （ 1） PLC 與其它典型控制系統(tǒng)的區(qū)別 繼電器控制系統(tǒng)雖有較好的抗干擾能力，但使用了大量的機械觸點。 現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過程是復(fù)雜多樣的，它們對控制的要求也各不相同。像 PLC 這樣，集豐富功能于一身，是別的電控制器所沒有的，更是傳統(tǒng)的繼電器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)，因而具有以下基本功能： （ 1） 邏輯處理功能； （ 2） 數(shù)據(jù)運算功能； （ 3） 準(zhǔn)確定時功能； （ 4） 高速計數(shù)功能； （ 5） 中斷處理 (可以實現(xiàn)各種內(nèi)外中斷 )功能； 15 電氣自動化 15 （ 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 可以通過他的外設(shè)或 通信接口與外界交換信息。而 PLC 則要考慮信息入出的可靠性、實時性、以及信息的實際使用。 PLC 基于電子計算機，但并不等同于計算機。它源于繼電器控制技術(shù)，但基于14 電氣自動化 14 電子計算機。 概述 可編程控制器，英文 Programmable Controller,簡稱 PLC，本課題中用 PLC 作為它的簡稱。采用自動和手動電動控制方式，此種控制方式為目前大多自動門的控制方式。 （ 4） 在門打開后的 8 秒等待時間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電檢測開關(guān) K2 或 K1 時，必須重新開始等待 8 秒后，再自動進(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 8秒后，自動進(jìn)入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機構(gòu) KM2 被起動，電動機反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到關(guān)門限位開關(guān) K4 位置時，電機停止運行。本課題 所設(shè)計的自動門控制系統(tǒng)采用 PLC 為控制中心來控制傳動機構(gòu)從而控制門的開和關(guān)實現(xiàn)門的自動化控制。 自動門控制系統(tǒng)包含 PLC 控制和執(zhí)行元件構(gòu)成。當(dāng)信號采集裝置檢測到有人接近門口且門未打開或者檢測到已無人接近門口且門未關(guān)閉， PLC 動作輸出信號開控制點動機正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)來開門或者關(guān)門。 3 自動門控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計 12 電氣自動化 12 本設(shè)計面向商場入口的應(yīng)用，需要有安全性和可靠性。因此運用 PLC 控制自動門具有較高的可靠性，維修方 便等優(yōu)點。 PLC 具有可靠性高，抗干擾能力強，功能完善，適用性強，系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造，體積小，重量輕，能耗低等優(yōu)點。 PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。 自動門在國外早就得到了普遍應(yīng)用，在國內(nèi)也逐漸得到了大家的認(rèn)可，已經(jīng)迎來了自動門發(fā)展的黃金時期。