【正文】 ,觸摸感應(yīng),腳踏感應(yīng))、刷卡自動(dòng)門等。公元1世紀(jì),希臘人希羅建造的自動(dòng)打開廟門的裝置是最早利用氣壓和液壓為動(dòng)力的自動(dòng)門。祭壇滅火，門即自動(dòng)關(guān)閉。①腳踏板式：在踏板之下裝有壓力開關(guān)。③按鈕方式：用手按類似開關(guān)的按鈕使門扇打開。為了防盜，必須同時(shí)裝有特殊的設(shè)備，例如家庭用的自動(dòng)門就需要裝設(shè)來人識(shí)別裝置或電視監(jiān)視器等，對(duì)家庭以外的人員進(jìn)行嚴(yán)格限制。 自動(dòng)門的組成及分類 自動(dòng)門的組成主控制器：它是自動(dòng)門的指揮中心，通過內(nèi)部編有指令程序的大規(guī)模集成塊，發(fā)出相應(yīng)指令、指揮馬達(dá)或電鎖類系統(tǒng)工作；同時(shí)人們通過主控制器調(diào)節(jié)門扇開啟速度、開啟幅度等參數(shù)。門扇行運(yùn)軌道：就像火車的鐵軌，約束門扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向進(jìn)行。同步皮帶（有的廠家使用三角皮帶）：用于傳輸馬達(dá)所產(chǎn)動(dòng)力，牽引門扇吊具走輪系統(tǒng)。 自動(dòng)門的分類自動(dòng)門主要有:旋轉(zhuǎn)自動(dòng)門、弧形自動(dòng)門、平滑自動(dòng)門、平開自動(dòng)門、折疊自動(dòng)門、重疊自動(dòng)門、醫(yī)用自動(dòng)門、卷閘自動(dòng)門、車庫自動(dòng)門、特種自動(dòng)門。主要是對(duì)自動(dòng)門的發(fā)展歷史以及其基本概念有一個(gè)大致的了解，為下面的設(shè)計(jì)打下一個(gè)基礎(chǔ)。PLC是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎(chǔ)上引入了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)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(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，建立柔性的控制系統(tǒng)。由于PLC在自動(dòng)化控制中的種種優(yōu)勢(shì)，因此被廣泛的引用于自動(dòng)門系統(tǒng)中。美國電氣制造商協(xié)會(huì)（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(gè)人計(jì)算機(jī)PC（Personal Computer）相區(qū)別，常將可編程控制器簡(jiǎn)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(chǔ)器、數(shù)字的或模擬的輸入∕輸出接口，以位運(yùn)算為主，能完成邏輯、順序、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等功能，用于控制器或產(chǎn)生過程的自動(dòng)化控制裝置。它采用可編程序控制器的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?！鄙鲜龅亩x表明，PLC是一種能直接應(yīng)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(chǔ)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)，用面向控制過程、面向用戶的“自然語言”編程是一種簡(jiǎn)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(guān)邏輯運(yùn)算和進(jìn)行順序邏輯控制，從而可以實(shí)現(xiàn)各種控制要求。過去，PLC長(zhǎng)于邏輯運(yùn)算控制，對(duì)于模擬量的控制主要靠?jī)x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(duì)于定時(shí)器，定時(shí)間隔可以由用戶加以設(shè)定；對(duì)于計(jì)數(shù)器，如果需要對(duì)頻率較高的信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，則可以選擇高速計(jì)數(shù)器。在機(jī)械加工行業(yè)，可編程序控制器與計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）集成在一起，用以完成機(jī)床的運(yùn)動(dòng)控制。PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC之間、PLC與計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。因此，PLC是一種工業(yè)控制用的專用計(jì)算機(jī)，它的實(shí)際組成與一般微型計(jì)算機(jī)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。圖21 PLC硬件主機(jī)系統(tǒng)圖 PLC的工作原理可編程控制器是一種專用的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其工作原理與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理基本相同。CPU對(duì)用戶程序的執(zhí)行過程是CPU的循環(huán)掃描，并用周期性的地集中采樣、集中輸出的方式來完成。即使此時(shí)外部輸入信號(hào)的狀態(tài)發(fā)生了變化，也只能在下一個(gè)掃描周期的輸入采樣掃描階段去讀取，對(duì)于這種采集輸入信號(hào)的批處理，雖然嚴(yán)格上說每個(gè)信號(hào)被采集的時(shí)間有先有后，但由于PLC的掃描周期很短，這個(gè)差異對(duì)一般工程應(yīng)用可忽略，所以可以認(rèn)為這些采集到的輸入信息是同時(shí)的。如果程序用梯形圖表示，則總是按先上后下、從左到右的順序進(jìn)行掃描，每掃描到一條指令，所需要的輸入信息的狀態(tài)均從輸入映像寄存器中去讀取，而不是直接使用現(xiàn)場(chǎng)的立即輸入信號(hào)。在此階段，允許對(duì)數(shù)字量I/O指令和不設(shè)置數(shù)字濾波的模擬量I/O指令進(jìn)行處理，在掃描周期的各個(gè)部分，均可對(duì)中斷事件進(jìn)行響應(yīng)。這是第三個(gè)集中批處理過程，當(dāng)CPU對(duì)全部用戶程序掃描結(jié)束后，將元件映像寄存器中各輸出繼電器的狀態(tài)同時(shí)送到輸出鎖存器中，再由輸出鎖存器經(jīng)輸出端子去驅(qū)動(dòng)各輸出繼電器所帶的負(fù)載。通過對(duì)PLC的了解，掌握其基本功能，將其運(yùn)用到自動(dòng)門控制系統(tǒng)中去。 穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)隨著自動(dòng)門的不斷發(fā)展，被越來越多的應(yīng)用于各建筑物，廣泛的應(yīng)用也使其安全變的越來越重要。因此，為了提高自動(dòng)門的運(yùn)行穩(wěn)定性，穩(wěn)定的電壓和較小的波紋是重點(diǎn)考慮的問題。因此我們需要設(shè)計(jì)穩(wěn)壓電源并根據(jù)無刷直流電機(jī)供電要求選擇合理的電路參數(shù)，同時(shí)需要合理設(shè)計(jì)交流濾波器以減少電磁干擾。保護(hù)電路有多種形式，下面是一種保護(hù)電路的框圖（）。交流EMI濾波器主要是用來抑制共模、共差干擾。圖32 交流EMI濾波器自動(dòng)門的整流電路主要是把交變的交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電，使電源適合各種驅(qū)動(dòng)裝置（如無刷直流電機(jī)）的使用。、1A、2A、3A、5A、10A、20A等多種規(guī)格，耐壓值（最高反向電壓有）25V、50V、100V、200V、300V、400V、500V、600V、800V、1000V等多種規(guī)格。圖33 電路圖形符號(hào)與內(nèi)部電路 無刷直流電機(jī)的應(yīng)用目前自動(dòng)門中的動(dòng)力部分主要有無刷直流電機(jī)、交流變頻電機(jī)及步進(jìn)電機(jī)的使用。下圖是電機(jī)的主電路圖（）：圖34 主電路圖無刷直流電機(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。此外，MC33035還有欠鎖定功能，同時(shí)帶有可選時(shí)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。物體靠近門時(shí)傳感器獲得信號(hào)傳給控制器，控制器根據(jù)當(dāng)前所在位置決定門的動(dòng)作。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(dòng)執(zhí)行電機(jī)開門。無物體靠近門時(shí)：如果門處于開啟狀態(tài)，延時(shí)適當(dāng)?shù)臅r(shí)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)門速度曲線如圖一所示。開門時(shí)：CB段為加速段，BA段為穩(wěn)速運(yùn)行段，OA段為減速停止（門開到位）段。開門門磁：檢測(cè)門的最大開啟位置，門開后驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止工作，并防止開門過量而損壞系統(tǒng)部件。驅(qū)動(dòng)器：擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)功率以驅(qū)動(dòng)150w的無刷直流電機(jī)。超過預(yù)期時(shí)間門不到位即是故障狀態(tài)。主要設(shè)計(jì)的分為穩(wěn)壓電源和無刷直流電機(jī)的應(yīng)用兩大部分。第四章 自動(dòng)門的硬件設(shè)計(jì)自動(dòng)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(dòng)感應(yīng)門主控制器，自動(dòng)感應(yīng)探測(cè)器，自動(dòng)感應(yīng)門動(dòng)力馬達(dá)，自動(dòng)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(dòng)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(shí)出現(xiàn)前后門體擺動(dòng)。（2）感應(yīng)探測(cè)器：負(fù)責(zé)采集外部信號(hào)，如同人的眼睛，當(dāng)有移動(dòng)物體進(jìn)入它的 工作范圍時(shí)，它就給主控器一個(gè)脈沖信號(hào)。（4）自動(dòng)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)。（6）同步皮帶：用于傳輸馬達(dá)所產(chǎn)動(dòng)力，牽引自動(dòng)感應(yīng)門扇吊具走輪系統(tǒng)。自動(dòng)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(cè)器探測(cè)到有人進(jìn)入時(shí)，將脈沖信號(hào)傳給主控器，主控器判斷后通知馬達(dá)，同時(shí)監(jiān)控馬達(dá)轉(zhuǎn)數(shù)，以便通知馬達(dá)在一定時(shí)候加力和進(jìn)入慢行運(yùn)行。 限位開關(guān)的工作原理行程開關(guān)又稱為限位開關(guān)，用于控制機(jī)械設(shè)備的行程及保護(hù)。因此