【正文】 .................................................. 30 致謝 ..................................................................... 錯誤 !未定義書簽。自動門的工作方式是通過自動門內(nèi)外兩側(cè)的感應(yīng)探測器來感應(yīng)人的出入，當(dāng)人走近自動門時，感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)到人的存在，給控制器一個開門信號，控制器通過驅(qū)動裝置將門打開。由于自動門在通電后可以實現(xiàn)無人管理，不但能給我們帶來 人員進出方便、節(jié)約空調(diào)能源、防風(fēng)、防塵、降低噪音等好處，更令我們的大門增添了不少高貴典雅的氣息。 自動門的性能優(yōu)劣主要取決于它的控制裝置，早期的自動門控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，造成安裝繁瑣、體積大、不穩(wěn)定、不易維修等缺點已逐漸被淘汰。它采用可以編制程序的存儲器， 用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式和開關(guān)量的邏輯控制的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程， 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，維護方便，容易改造，體積小，重量輕，能耗低等優(yōu)點。 本設(shè)計主要介紹運用 PLC 為控制器的自動門的開發(fā)和研究，所有產(chǎn)品的開發(fā)都要講究實用，本設(shè)計開發(fā)的產(chǎn)品對許多的場合都能適用，而且能夠簡單化，不論對于產(chǎn)品開發(fā)商還有使用者來說，都是最好的。此系統(tǒng)的設(shè)計正好具備了這樣的一個要求，能夠在大多數(shù)的地方應(yīng)用。因此是一個比較實用且經(jīng)濟的產(chǎn)品。 自動門大規(guī)模專業(yè)化生產(chǎn)始于 150 年前，在不斷發(fā)展和完善的過程中，涌現(xiàn)出大批獨具規(guī)模的專業(yè)制造商。 大中型公共場所，為這些建筑增添了亮麗、時尚的姿彩。所以對自動門的 認識應(yīng)該從人對門功能的要求開始。因此門體本身應(yīng)牢固、密封。如果你沒有使用過自動門，最好選擇一個由專業(yè)廠生產(chǎn)、能提供較完善售后服務(wù)的自動門品牌（目前有很多自動門品牌是由一些貿(mào)易公司購買散件加上自己拼裝而成，應(yīng)盡量避免購買此類產(chǎn)品）。真正的知名品牌，合法的商品不會這樣 做。 自動門根據(jù)使用的場合及功能的不同可分為自動平移門、自動平開門、自動旋轉(zhuǎn)門、自動圓弧門、自動折疊門等，其中平開門用的場合較少，旋轉(zhuǎn)門由于昂貴而且非常寵大，一般只用于有需要的高檔賓館，自動平移門使用得最廣泛，大家一般所說的自動門、感應(yīng)門就是指自動平移門。自動門除可美化出入口環(huán)境外，由于自動門在通電后可以實 現(xiàn)無人看管，同時又可節(jié)約空調(diào)能源、防風(fēng)、防塵、降低噪音，既方便又提高了建筑的檔次，于是迅速在國內(nèi)外的建筑市場上得到大范圍的普及。 自動平移門最常見的形式是自動門機及門內(nèi)外兩側(cè)加感應(yīng)探測器，當(dāng)人走近自動門時，感應(yīng)探測器感應(yīng)到人的存在，給控制器一個開門信號，控制器通過驅(qū)動裝置將門打開。 自動門的控制方法有很多，從控制器的不同來分，有傳統(tǒng)的繼電器控制，即通過按鈕和復(fù)雜的接線安裝；智能控制器控制，即通過運用現(xiàn)代自動化 設(shè)備來控制，它具有穩(wěn)定性高，安全等優(yōu)點，因此被很多生產(chǎn)廠商所運用。 在智能控制器的選擇上，自動門的主控器有微電腦控制器控制和可編程控制器（ PLC）控制，微電腦控制主要有體積小、安裝方便等特點，目前有許多廠家采用此種方式生產(chǎn)自動門， PLC 控制的特點是穩(wěn)定性高維護方便，目前許多大型的商場的自動門都是由這種方式來控制。在現(xiàn)在人們生活中自動門可以節(jié)約空間能源、降低噪音、防塵、防風(fēng)，同時可以使出入口顯得很莊重高檔，因此應(yīng)用非常廣泛。但在國 內(nèi)，自動門的自主研發(fā)尚處于初級階段。 我國的自動門狀況有如下幾點：廠家多，規(guī)模小 5～ 6 年來幾年來， 自動門在國內(nèi)得到了快速的發(fā)展。從新產(chǎn)品開發(fā)能力和質(zhì)量穩(wěn)定性方面還不具備和進口產(chǎn)品競爭的實力。近兩年來，出現(xiàn)了專門生產(chǎn)主要部件的廠家，如電機、主控板、遙控器傳動件、塑料件等出現(xiàn)了專業(yè)生產(chǎn)廠家，這一趨勢使生產(chǎn)的門檻降低，進入的廠家進一步增多，導(dǎo)致競爭更加激烈。 產(chǎn)品同質(zhì)化和市場特點導(dǎo)致利潤微薄產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重，加之自動門產(chǎn)品往往是開發(fā)商而非最終用戶在選擇產(chǎn)品，所以價格因素占的比重較大，加劇了市場競爭。同時，由于價格過低，也使產(chǎn)品的持續(xù)改進和發(fā)展受到限制。因此，有必要制定自動門的技術(shù)標準，明確規(guī)定的主要技術(shù)指標以及測試方法等，引導(dǎo)市場有序競爭，促進行業(yè)發(fā)展。 20xx 年 4 月 2日，在北京召開了編制組成立會和首次工作會議。 經(jīng)過多年發(fā)展，自動門行業(yè)呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢： 智能化，多功能：今后的還將進一步提高智能化程度，如自動檢測開關(guān)門行程位置，自動適應(yīng)門體阻力的變化，以始終保持較高的遇障保護靈敏度等。免維護：采取多種措施，減少使用過程中的維護工作。 高安全性：隨著用戶安全意識的提高，安全性將是用戶非常注重的一項指標，也將是一項基本要求。手動和自動轉(zhuǎn)換開關(guān)來控制，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)撥向手動位置時，門可以手動調(diào)節(jié)開或者關(guān)。 為了杜絕自動門的夾人事件，在門兩側(cè)安裝主動式紅外線防夾感應(yīng)器，一防止停留在門附近的人被門所夾住。 自動門控制系統(tǒng)包含 PLC 控制和動作執(zhí)行元件構(gòu)成。本設(shè)計所設(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。感應(yīng)探測器負責(zé)采集外部信號，當(dāng)有移動物體進入它的工作范圍時，它就給主控器一個脈沖信號。自動感應(yīng)門扇行進軌道用于約束門扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向行進。 同步皮帶 (有的廠家使用三角皮帶 )用于傳輸馬達動力，牽引自動感應(yīng)門扇吊具走輪系統(tǒng)。 系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟 在自動門控制系統(tǒng)的設(shè)計過程中主要要考慮以下幾點： 深入了解和分析自動門的工藝條件和控制要求 。根據(jù)自動門控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。根據(jù) I/O 點數(shù)選擇合適的 PLC 類型 。 設(shè)計自動門系統(tǒng)的梯形圖程序，根據(jù)工作要求設(shè)計出周密完整的梯形圖程序，這是整個 自動門系統(tǒng)設(shè)計的核心工作。在自動門投入使用后，尤其是初期，應(yīng)經(jīng)常調(diào)節(jié)門體，修正運行產(chǎn)生的誤差。通常在三個月最多一年內(nèi)要對自動門進行全面的清理和調(diào)整。例如機場、大型超市和醫(yī)院外門的人員流量每天可達到成千上萬 人次，或者在特定時間段里集中通過大量人員，在這種情況下，要使用自動門就必須進行綜合考慮。具體參數(shù)如表 21 所示。 自動門在開門位置停留 8 秒后，自動進入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機構(gòu) KMKM4 被起動，電動機反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到關(guān)門減速開關(guān) SB5 位置時，電機開始減速，門移動到關(guān)門限位開關(guān) SB6 位置時，電機停止運行。 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)至外通過感應(yīng)探測器檢測開關(guān) SBl 或 SB2 時，必須重新開始等待 8 秒后，再自動進入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。 自動門控制裝置由門外感應(yīng)探測器檢測開關(guān) SBl、門內(nèi)感應(yīng)探測器檢測開關(guān) SB開門減速開關(guān) SB開門到限位開關(guān) SB關(guān)門減速開關(guān) SB關(guān)門到限位開關(guān) SB開門執(zhí)行機構(gòu) KMl/KM2(使直流電動機正轉(zhuǎn) )、關(guān)門執(zhí)行機構(gòu) KM3/KM4(使直流電動機反轉(zhuǎn) )等部件組成。采用變頻器電路，結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，可靠性高，交流電機具有效率高、維護成本低的特點。隨著變頻技術(shù)的發(fā)展，交流電機控制的成本得以降低，為交流驅(qū)動系統(tǒng)在自動門中的大量運用提供了條件。這種方法具有穩(wěn)定性好，維修方便，連接簡單，成本較低，是在目前的自動門行業(yè)的主流控制方式。 步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)?？梢酝ㄟ^控制 脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達 到調(diào)速的目的。 PLC對電機的控制有兩種方式：一種是脈沖 +方向控制；一種是正反向脈沖輸出。 PLC的高速脈沖輸出 (FrO)提供一個指定脈沖數(shù)目的方波輸出 (占空比為50％ )。一旦產(chǎn)生完指定數(shù)目的脈沖， PTO輸出變?yōu)榈碗娖?，直到裝載一個新的指定值時才產(chǎn)生脈沖。這兩個信號送給步進電機驅(qū)動器去驅(qū)動電機，以帶動門體完成相應(yīng)的運動。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交 直 交方式 (VVVF 變頻或矢量控制變頻 )，先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。整流部分為三相橋式不可控整流器， 逆變部分為 IGBT 三相橋式逆變器，且輸出為 PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。變頻器調(diào)速的主要工作原理是將供給電機定子的三相交流工頻電經(jīng)大功率整流元件整流，變成直流，再將直流電用正弦波脈寬調(diào)節(jié)技術(shù)逆變?yōu)轭l率可調(diào)、幅度也隨之改變的三相交流電，以此為電源再供給電機使用。本設(shè)計所用的電機的額定電壓為 380V，故在選擇變頻器時要符合電機的額定電壓；電流匹配：變頻器的額 定電流與電機的額定電流相符，以最大電流確定變頻器電流和過載能力； 在本設(shè)計所使用的三相交流電機的最大啟動電流為，故所用的變頻器的最大電流應(yīng)大于電機的最大啟動電流； 轉(zhuǎn)矩匹配：這種情況在恒轉(zhuǎn)矩負載或有減速裝置時有可能發(fā)生，本設(shè)計所使用的最初啟動轉(zhuǎn)矩為 ，所以，在選型中要考慮。因此用于高速電機的變頻器的選型，其容量要稍大于普通電機的選型。 三菱 FR540 變頻器具有以下優(yōu)點： 接線簡單，可運用 PLC 的繼電器輸出接到變頻器的控制輸入端來控制變頻的正反轉(zhuǎn)和頻率。 頻率設(shè)置簡單，并且具有三速設(shè)定功能，可以滿足本設(shè)計自動門系統(tǒng)的控制要求，且操作方便，只需輕輕轉(zhuǎn)動外接電位器的旋鈕，就可以進行頻率設(shè)置。根據(jù)本設(shè)計的需要選用人體感應(yīng)探測器。發(fā)出波長為 10微米左右的紅外線。被