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基于plc自動門的控制系統(tǒng)設計畢業(yè)論文-在線瀏覽

2025-05-01 10:14本頁面
  

【正文】 服感應探頭感應不到的盲區(qū),從而使感應門更安全。 波模塊、踢腳開光、 ID 卡密碼機、遙控收發(fā)模塊、電動車報警器、伸縮門電子顯示屏、摩托車報警器 。 大體分為 6 部分,如(圖 21)。 2. 自動感應門感應探測器:負責采集外部信號,如同人們的眼睛,當有移動的物體進入它的工作范圍時,它就給主控制器一個脈沖信號; 3. 自動感應門動力馬達:提供開門與關門的主動力,控制門扇加速與減速運行。 5. 門扇吊具走輪系統(tǒng) :用于 吊掛活動門扇,同時在動力牽引下帶動門扇運行。 7. 自動感應門下部導向系統(tǒng):是門扇下部的導向與定位裝置,防止門扇在運行時出現(xiàn)前后門體擺動。電動門控制器具有良好的智能判定功能和很高的可靠性,是當前電動伸縮門系統(tǒng)中首選的自動控制設備。 ( 5)報警控制:輸出接口:控制器對報警器探頭可提供 12V 或 15V 直流電源;輸入接口:報警器輸出為繼電器獨立常開觸點;報警器探頭:可使用紅外線熱釋、光電對射、聲波振動、多普勒雷達探測、電磁感應等類型。探頭監(jiān)測距離不小于 6―7m。 ( 7)聲光顯示:控制器在下述狀態(tài)下均有顯示:數(shù)碼顯示:控制器接通電源顯示“ ”,此時為待機狀態(tài);報警功能選通后由“ ”狀態(tài)變?yōu)椤叭铡?;開門時顯示“ H”,關門時顯示“ E”,“-”為停機;聲訊提示: 開門或關門時有低頻訊響,報警時變?yōu)楦哳l訊響。電源線和電機動力線應選用線徑不小于 銅芯護套電纜,其它控制線應選用導線截面不小于 的銅芯電纜。機內(nèi)保險應使用Ф 5 20mm/ 6A的快速熔斷器,嚴禁將機內(nèi)保險作直接短路使用。報警器應接于機內(nèi)的 P4 端子排。安裝接線時應參照產(chǎn)品所附的接線圖正確連接。控制器的接線安裝除本產(chǎn)品規(guī)定的事項外,其他事項應遵守電氣安全操作規(guī)程的有關規(guī)定。安裝高度距地面不應小于 。通電前應對全部安裝工作進行全面檢查,確認無誤之后方可送電試機。 ( 2)操作: 門體開關手動控制:接通電源后,控制器數(shù)顯窗口中間應顯示“-”,此時為控制器的待機狀態(tài)。按下“開門 ”5 或“關門”鍵時,顯窗口應分別顯示“ H”或“ E”。門體在運動時,當限位開關起作用或自動延時動作,門體自動停止運動,此時低頻訊響聲自動停止發(fā)聲。 門體開關遙控控制:遙控器的“ A”鍵對應手動開關的“開門”,“ B”鍵對應手動開關的“停止”,“ C”鍵對應手動開關的“關門”,“ D”鍵對應手動開關的“報警”功能。遙控器的控制距離與現(xiàn)場的電磁場強弱、遙控發(fā)射器的電池電壓、氣候的變化等因素有一定影響,這是正?,F(xiàn)象,使用拉桿天線可適當增加控制距離。該鍵為重復鍵,即報警的設置和解除交替產(chǎn)生。當報警狀態(tài)為解除時,窗口顯示為“-”。當門體啟動(開關)時,報警狀態(tài)自動解除。 器使用注意事項 ( 1)報警功能的性能取決于報警探頭的性能,用戶應根據(jù)報警的實際需要選配報警探頭。如果不用報警功能,探頭不椄即可。探頭耗電應≤ 100 毫安。探頭 .應避免其他熱源或直射光影響,上方應加防雨罩。 ( 4)發(fā) 現(xiàn)開門和關門方向相反時,將控制器的“ V”、“ W”端子接線對調(diào)即可。 ( 5)本控制器發(fā)生故障時,應由專業(yè)人員進行維修或與供貨方和生產(chǎn)廠聯(lián)系維修。 ( 6)控制器應保持清潔,防止進水或其他有害物質(zhì)侵蝕。 ( 7)電動門的電纜芯數(shù)一般不應少于 8 線(過去有 7 線的,接線不很合理),門體電纜中間不應含有接頭。注意檢查電池電壓,必要時及時更換。電池型號為 KC12V23A。 ( 9)遙控器出廠時按編碼加密使用,不能互換。 6 自動門控制器遙控 自動門遙控器( Autodoor Remote Controller)是利用無線電信號對遠方的各種機構進行控制的遙控設備。作為一種與紅外遙控器相補充的遙控器種類 ,在車庫門、電動門、道閘遙控控制,防盜報警器,工業(yè)控制以及無線智能家居領域得到了廣泛的應用。發(fā)射部分一般分為兩種類型,即遙控器與發(fā)射模塊,遙控器和遙控模塊是對于使用方式來說的,遙控器可以當一個整機來獨立使用,對外引出線有接線樁頭;而遙控模塊在電路中當一個元件來使用,根據(jù)其引腳定義進行應用,使用遙控模塊的優(yōu)勢在于可以和應用電路天衣無縫的連接、體積小、價格低、物盡其用,但使用者必須真正懂得電路原理,否則還是用遙控器來的方便。超外差式解調(diào)電路與超外差收音機相同,它是設置一本機振蕩電路產(chǎn)生振蕩信號,與接收到的載頻信號混頻后,得到中頻(一般為 465kHz)信號,經(jīng)中頻放大和檢波,解調(diào)出數(shù)據(jù)信號。超外差式的接收器穩(wěn)定、靈敏度高、抗干擾能力也相對較好;超再生式的接收器體積小、價格便宜。必須根據(jù)建筑物的使用特點。自動門安裝公司有責任在對用戶系統(tǒng)需求的充分了解的基礎上,向用戶提供合理而經(jīng)濟的系統(tǒng)配置方案 。 自動門的開門信號是觸點信號,微波雷達和紅外傳感器是常用的兩種信號源。紅外傳感器對物體存在進行反應,不管人員移動與否,只要處于傳感器的掃描范圍內(nèi),它都會反應即傳出觸點信號。另外,如果自動門接受觸點信號時間過長,控制器會認為信號輸入系統(tǒng)出現(xiàn)障礙。由于微波雷達和紅外傳感器并不了解接近自動門的人是否真要進門,所以有些場合更愿意使用按鍵開關。肘觸開關很耐用,特別是它可以用胳膊肘來操作。還 有所謂腳踏開關,功能一樣,但對防水的要求較高,而且腳踏的力量很大,容易使腳踏開關失效。 現(xiàn)在的樓字自控有時會提出特殊的要求,例如使用電話的某一分線控制開門。極少情況下,人們會提出天線遙控的要求。不過,現(xiàn)在的無線電波源太多,容易導致偶然開門是一個麻煩的問題。 8 2. 門禁系統(tǒng)統(tǒng)與非公共區(qū)域的自動門如果說對自動門的性能和質(zhì)量要求最高的是在使用頻率極高的大型公共區(qū)域,那么那自動門自動控制功能要求最高的對進出人員進行選擇的非公共區(qū)域。在識別或檢測入門授權通過以后,向自動門的控制系統(tǒng)提供開門信號。門禁系統(tǒng)包括從最簡單的鑰匙開關,密碼鎖,磁卡鎖。但無論系統(tǒng)怎樣復雜,最終都是給自動門提供開門的觸點信號。 3. 對自動門的要求就是解鎖動作與開門動作之間的協(xié)調(diào)。后者用于重型自動平移門,自動平開門的電子鎖有電磁門吸,電子插銷鎖和電子開門器,電子開門器又稱陰鎖。還有一種帶觸點開關的機械鎖,使鎖與開關結合,鎖不處于開鎖狀態(tài),觸點就不能接觸,不可能發(fā)生誤操作。集中控制的概念包括集中監(jiān)視自動門運行狀態(tài)和集中操作多個自動門兩 層含義,集中監(jiān)視自動門開門關門狀態(tài)可以通過位置信號翰出電路來實現(xiàn),可以采用接觸式開關,當門到達一定位置(如開啟位置)時,觸動開關而給出觸點信號。在中控室設置相應的指示燈,就可以顯示自動門的狀態(tài),而集中操作通常指同時將多個門打開或鎖住,這取決于自動門控制器上有無相應的接線端子。 PLC 是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎上引入了微電子技術、計算機 技術、自動控制技術和通訊技術而形成的一代新型工業(yè)控制裝置,目的是用來取代繼電器、執(zhí)行邏輯、記時、計數(shù)等順序控制功能,建立柔性的程控系統(tǒng)。由于 PLC 在自動化控制中的種種優(yōu)勢,因此被廣泛的引用于自動門系統(tǒng)中。美國電氣制造商協(xié)會(NEMA)經(jīng)過四年的調(diào)查工作,于 1980 年正式將可編程序控制器命名為 PC(Programmable Controller),但為了與個人計算機 PC( Personal Computer)相區(qū)別,常將可編程序控制器簡稱為 PLC,并給 PLC 作了定義:可編程序控制器是一種帶有指令存儲器、數(shù)字的或模擬的輸入 /輸出接口,以位運算為主,能完成邏輯、順序、定時、計數(shù)和運算等功能,用于控制機器或生產(chǎn)過程的 自動化控制裝置。它采用可編制程序的存儲器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令,并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?!? 上述的定義表明, PLC 是一種能直接應用于工業(yè)環(huán)境的數(shù)字電子裝置,是以微處理器為基礎,結合計算機技術、自動控制技術和通信技術,用面向控制過程、面向用戶的 “ 自 然語言 ”編程的一種簡單易懂、操作方便、可靠性高的新一代通用工業(yè)控制裝置。它的主要功能是完成開關邏輯運算和進行順序邏輯控制,從而可以實現(xiàn)各種控制要求。過去, PLC 長于邏輯運算控制,對于模擬量的控制主要靠儀表或分布式控制系統(tǒng),目前大部分 PLC 產(chǎn)品 都具備處理這類模擬量的功能,而且編程和使用方便。對10 于定時器,定時間隔可以由用戶加以設定;對于計數(shù)器,如果需要對頻率較高的信號進行計數(shù),則可以選擇高速計數(shù)器。 5.運動控制 在機械加工行業(yè),可編程序控制器與計算機數(shù)控( CNC)集成在一起,用以完成機床的運動控制。 7. 通信聯(lián)網(wǎng) PLC 具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能,它使 PLC 與 PLC 之間、 PLC 與上位計算機以及其他智能設備之間能夠交換信息,形成一個統(tǒng)一的整體,實現(xiàn)分散集中控制。 PLC 的特點 PLC 能如此迅速發(fā)展的 原因,除了工業(yè)自動化的客觀需要外,還有許多獨特的優(yōu)點。其主要特點如下: 1. 可靠性高 可靠性指的是可編程控制器平均無故障工作時間??删幊绦蚩刂破饕驯粡V大用戶公認為是最可靠的工業(yè)控制設備之一。與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比,它具有很高的性能價格比。 可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標準化、系列化、模塊化,配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用,用戶能靈活方便地進行系統(tǒng)配置,組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。11 硬件配置確定后,可以通過修改用戶程序,方便快速地適應工藝條件的變化。梯形圖語言形象、直觀、簡單、易學,熟悉繼電器電路圖的電氣技術人員只要花幾天時間就可以熟悉梯形圖語言,并用來編制用戶程序??删幊绦蚩刂破鞯挠脩舫绦蚩梢栽趯嶒炇夷M調(diào)試,模擬調(diào)試好后再將 PLC 控制系統(tǒng)在生產(chǎn)現(xiàn)場進行安裝和接線,在現(xiàn)場的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決,大大縮短了設計和 投運周期。目前以 PLC 作為控制器的 CNC 設備和機器人裝置已成為典型。具體表現(xiàn)在以下幾個方面。 隨著微電子技術的發(fā)展,新型器件大幅度的提高功能和降低價格,使得 PLC 結構更為緊湊,相當于一本精裝本書的大小,操作使用十分方 便。 2. 向大容量、高速度方向發(fā)展 大型 PLC 采用多微處理系統(tǒng),有的采用了 32 位微處理器,可同時進行多任務操作,處理速度提高,特別是增強了過程控制和數(shù)據(jù)處理功能。 3. 智能型 I/O 模塊的發(fā)展 智能型 I/O 模塊是以微處理器和存儲器為基礎的功能部件,它們的 CPU 與 PLC 的主 CPU并行工作,占用主 CPU 的時間很少,有利于提高 PLC 的掃描速度。編程軟件可以對 PLC 控制系統(tǒng)的硬件組態(tài),即設置硬件的結構和參數(shù),例如設置各框架各個插槽上模塊的型號、模塊的參數(shù)、各串行通行接口的參數(shù)等。在硬件方面,各廠家的 CPU 模塊和 I/O 模塊互不通用。為了解決這一問題, IEC 制定了可編程控制器標準。 6. PLC 通信的易于化 PLC 的通信聯(lián)網(wǎng)功能使它與個人計算機的其它智能控制設備交換數(shù)字信息,使系統(tǒng)形成一個統(tǒng)一的整體,實現(xiàn)分散控制和集中控制。 8. PLC 與現(xiàn)場總線相結合 現(xiàn)場總線 I/O 與 PLC 可以組成功能強大的、廉價的 DCS 系統(tǒng)。 10. CPU 的處理速度進一步加快 目前, PLC 的處理速度與計算機相比還比較慢,其高的 CPU 也不過 80486,將來會全面用64 位的 RISC 芯片,采用多 CPU 進行處理、分時處理或分任務處理方式,將各種模塊智能化,部分系統(tǒng)程序用門陣列電路固化,這樣可使 PLC 的處理速度達到納秒級。因此, PLC 是一種工業(yè)控制用的 專用計算機,它的實際組成與一般微型計算機系統(tǒng)基本相同,也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。 主機電源微 處 理 器 ( C P U )運算器控制器輸入單元存儲器E P R O M( 系 統(tǒng) 程 序 )RAM( 用 戶 程 序 )外設I /O接口I /O擴展接口用戶輸入設備輸出單元用戶輸出設備I /O擴展接口P L C 或 上 位 計 算 機圖 形 監(jiān) 控 系 統(tǒng)E P R O M 寫入器打印機盒 式 磁 帶 機編程器外部設備 圖 31 PLC的硬件系統(tǒng) 13 PLC 的軟件系統(tǒng) PLC 的軟件系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)程序和用戶程序。 PLC 是采用周期循環(huán)掃描的工作方 式, CPU 連續(xù)執(zhí)行用戶程序和任務的循環(huán)序列稱為掃描。一個掃描周期(工作周期)主要分為以下幾個階段: 1. 輸入采樣掃描階段 這是第一個集中批處理過程,在這個階段中, PLC 按順序逐個采集所有輸入端子上的信號,不論輸入端子上是否接線, CPU 順序讀取全部輸入端,將所有采集到的一批輸入信號寫到輸入映像寄存器中,在當前的掃描周期內(nèi),用戶程序用到的輸入信號的狀態(tài)( ON 或 OFF)均從輸入映像寄存器中去讀取,不管此時外部輸入信號的狀 態(tài)是否變化。 2. 執(zhí)行用戶程序掃描階段 是第二個集中批處理過程,在執(zhí)行用戶程序階段, CPU 對用戶程序按順序進行掃描。對其他信息,則是從 PLC 的元件映像寄存器中去讀取,在執(zhí)行用戶程序中,每一次運算的中間結果都立即寫入元件映像寄存器中,對輸出繼電器的掃描結果,也不是馬上去驅(qū)動外部負載,而是將其結果寫入到輸出映像寄存器中。 在這個階段,除了輸入映像寄存器外,各個元件映像寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行而不斷變化的。 在輸出刷新階段結束后, CPU 進入下一個掃描周期,重新執(zhí)行輸入采樣,周而復始。 使用紅外感應器或微波發(fā)射器來感應外界的物體,當有人進如了感應范圍之后,感應器通過感應到人的
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