【正文】 繁使用自動門。 自動平移門最常見的形式是自動門內(nèi)外兩側(cè)加感應(yīng)器，當(dāng)人走進門時，感應(yīng)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。由于自 動平移門在通電后可以實現(xiàn)無人管理，既方便又提高了建筑的檔次，于是迅速在國內(nèi)外建筑市場上得到大范圍的普及。由于繼電器邏輯控制的自動門系統(tǒng)存在許多缺陷而逐步被智能控制器的自動門所淘汰。 本設(shè)計將在以下幾個方面對自動門的控制系統(tǒng)進行研究和論證。 綜合了自動門的簡潔、簡單的要求，在本課題中主要研究自動平移門，本課題設(shè)計的自動平移門具有手動和自動開門功能和分時間段控制功能以及配備安全防夾人光線、后備電源等輔助裝置來滿足商場等人流眾多的場所的高效率、高安全性的要求。在自動門的開關(guān)門速度控制上本設(shè)計以變頻器作為調(diào)節(jié)器，運用變頻器的三段速控制實現(xiàn)自動門的轉(zhuǎn)速控制，為了解決在頻率很低時出現(xiàn)不穩(wěn)定的問題，驅(qū)動裝置選用功率強大、穩(wěn)定性好的自帶減速裝置的直流電動機，在感應(yīng)器方面運用了自動門專用的微波雷達感應(yīng)器和在工業(yè)控制上大量運用的具有檢測精度高、壽命長、穩(wěn)定性好的接近傳感器，運用感應(yīng)器的開關(guān)量信號輸入給 PLC 來實現(xiàn) PLC對自動門的控制。 3. 自動門的軟件設(shè)計 在本設(shè)計中選用了目前運用最多的 PLC 編程語言梯形圖，梯形圖能直觀明了的設(shè)計出自動門的控制要求，并能更好的考慮到安全性和故障報警等問題，梯形圖的編寫運用西門子自帶的編程軟件，此軟件具有強大的診斷功能，能更快的查處故障原因，從而大大縮短了維修時間。使用自動門，可以節(jié)約空調(diào)能源、降低噪音、防風(fēng)、防塵，同時可以使出口顯得莊重高檔，因 此應(yīng)用非常廣泛。由于自動平移門在通電后可以實現(xiàn)無人管理，既方便又提高了建筑檔次，于是迅速在國內(nèi)外建筑市場上得到了廣泛應(yīng)用。 早期自動門控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，造成安裝繁瑣、體積大、不穩(wěn)定、不易維修等缺點已被逐漸淘汰。他采用可以編程的存儲器 ，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、和算數(shù)運算等操作指令，并能通過數(shù)字式和開關(guān)量的邏輯控9 制的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。目前，可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕化工等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長足的發(fā)展。 本課題的自動門設(shè)計 運用 PLC做控制器能大大提高自動門的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性，對與整個自動門行業(yè)是一次 技術(shù)革新，提高了自動門的使用率，因此，進行自動門的 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計，可以推動自動門行業(yè)的發(fā)展，擴大 PLC 在自動門行業(yè)乃至整個自動化行業(yè)的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟和理論研究價值。根據(jù)商場中對自動門的具體要求，本課題所設(shè)計的自動門應(yīng)由以下功能： （ 1） 開門和關(guān)門控制應(yīng)有手動和自動方式 為了便于維護，自動門應(yīng)具有手動和自動方式 。 10 （ 2） 緊急停止 當(dāng)自動門出現(xiàn)夾人現(xiàn)象時，可閉合緊急停止開關(guān)，自動門自動進入開門過程。采用自動和手動控制方式，此種控制模式為目前大多自動門的控制方式。 （ 1） 當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān) K1或 K2 時，開門執(zhí)行 機構(gòu) KM1動作，電動機正轉(zhuǎn)，到達開門限位開關(guān) K3 位置時，電機停止運行。 （ 3） 在關(guān)門過程中，當(dāng)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，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動進入開門程序。 11 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。 PLC 是用于工業(yè)現(xiàn)場的電控制器。 它以微處理器為核心，集自動化技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)為一體， 它通過運行儲存在其內(nèi)存中的 程序，把經(jīng)輸入電路 的物理過程得到的輸入信息，變換為所要求的輸出信息，進而再通過輸出電路的物理過程去實現(xiàn)對負(fù)載的控制。普通計算機進行入出信息交換時，大多只考慮信息本身，信息入出的物理過程一般不考慮的。特別要考慮怎樣適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境，如便于安裝便于 門內(nèi)外感應(yīng)采集信號，便于維修和抗干擾等問題，入出信息變換及可靠地物理實現(xiàn)， 可以說是 PLC 實現(xiàn)控制的兩個基本點。其功能 要比繼電器控制裝置多得多、強得多。 可以說，凡 普通小型計算機能實現(xiàn)的功能， PLC 幾乎都可以做到。豐富的功能為 PLC 的廣泛應(yīng)用提供了可能，同時，也為自動門行業(yè)的遠(yuǎn)程化、信息化、智能化創(chuàng)造了條件。 PLC 專為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計，一經(jīng)出現(xiàn)就受到了廣大工程人員的歡迎。是設(shè)備連線復(fù)雜，且觸點在開閉時易受電弧的損害，壽命短，系統(tǒng)可 靠性差。另外，繼電器觸點數(shù)目有限，每個只有 48對觸點，因此靈活性和擴展性很差，而 PLC采用存儲器邏輯，其控制邏輯以程序方式儲存在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需要改變程序即可，因此靈活性和擴展性很好。而 PLC 得控 制邏輯中，各內(nèi)部期間都處于周期性掃描過程中，各種邏輯、數(shù)值輸出地結(jié)果都是按照在程序中的前后順序計算出來的，它屬于串行方式。微機一般采用等待命令的工作方式。每次掃描所用的時間稱為掃描周期或工作周期。 PLC就是這樣周而復(fù)始的重復(fù)上述循環(huán)掃描的，這種工作方式是在系統(tǒng)的控制下，順次掃描各輸入點的狀態(tài)，按用戶 程序進行運算處理，然后順序向輸出點發(fā)出相應(yīng)的控制信號。但是CPU 是分時操作方式來處理各項任務(wù)的，計算機在每一瞬間只能做一件事，所以程序的執(zhí)行是按程序順序一次完成相應(yīng)各電器的動作，便成為時間上的串行。 繼電器控制邏輯依靠觸點的機械動作實現(xiàn)控制， 工作頻率低，觸點開閉動作一般幾十毫秒數(shù)量級。 （ 2）與單片機控制系統(tǒng)的區(qū)別 單片機控制系統(tǒng)是基于芯片級的系統(tǒng)，而 PLC控制系統(tǒng)是基于板級或模塊級的系統(tǒng)。開發(fā)單片機控制系統(tǒng)屬于底層開發(fā)，而設(shè)計 PLC控制系統(tǒng)是在產(chǎn)品 的單片機控制系統(tǒng)上進行二次開發(fā)。 15 設(shè)計開發(fā)一個單片機控制系統(tǒng)，需要先設(shè)計硬件系統(tǒng) ，畫硬件電路圖，制作印刷電路板，購置各種所需要的電子元件，焊接電路板，進行硬件調(diào)試，進行抗干擾等大量工作需要專門的開發(fā)裝置和低級編輯語言控制程序，進行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)；而 PLC 不必操心內(nèi)部的計算機系統(tǒng)是否可靠和他們的抗干擾能力，軟件設(shè)計使用工業(yè)編程語言，相對來說比較簡單。 ． 2 具體構(gòu)成 自動門 系統(tǒng)的具體組成如下圖： 由上圖可知，當(dāng)感應(yīng)器件檢測到人體或物體信號時將信號傳給PLC,PLC 根據(jù)已經(jīng)采集的信號發(fā)出控制信號，是驅(qū)動裝置運行，通過傳動裝置帶動自動門的運行。 2. 所有的組件都為插入式元件，使得安裝很簡單。 4. 導(dǎo)軌：水平雙 導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，形式正懸掛，解決了側(cè)擺得問題，從而確保了門扇的穩(wěn)定性。 5. 滑輪：采用特殊的尼龍滑輪，強度高，耐磨性好，同時還有一定的減震效果。 4 自動門控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 PLC 的選擇 在 PLC 系統(tǒng)設(shè)計時，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是 PLC 工程設(shè)計選型。因此工程設(shè)計選型和估算時，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任17 務(wù)和范圍確定所需要的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估計輸入輸出點數(shù)、所需存儲器的容量、確定 PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價格比的 PLC和設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)。余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。根據(jù)估算的方法故本課題的 I/O 點數(shù)為輸入 12點，輸出12 點。設(shè)計階段，由于用戶程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計階段是未知的，須在程序調(diào)試之后才知道。因此本課題的 PLC 內(nèi)存容量選擇應(yīng)能存儲索要儲存的程序，這樣才能在以后的改造過程中有足夠的空間。根據(jù)本課題所設(shè)計的自動門控制系統(tǒng)的要求，主要介紹一下幾種功能的選擇。 b 編程 功能 離線編程方式： PLC 和編程器共用一個 CPU，編程器在編程模式時，CPU只為編程器提供服務(wù)，不對現(xiàn)場設(shè)備進行控制。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型 PLC 中常采用。選用的編程語言應(yīng) 遵守標(biāo)準(zhǔn)（ IEC6113123），同時，還應(yīng)支持多種語言變成方式，如 C， Basic等，以滿足特殊控制場合的控制要求。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。 PLC 的診斷功能的強弱，直接影響對操作和維護人員技術(shù)能力的要求，并影響平均維修時間。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。 b 經(jīng)濟的考慮 選擇 PLC 時，應(yīng)考慮性能價格比。輸入輸出點數(shù)對價格有直接影響。在估算和選用時應(yīng)充分考慮，使整個控制系統(tǒng)有較合理的性能價格比。 （ 5） 對 PLC響應(yīng)時間的要求 對于多數(shù)場合， PLC的相應(yīng)時間基本上能滿足 控制要 求。 PLC的工作方式?jīng)Q定了他20 不能接受 頻率過高或持續(xù)時間小于掃描周期的輸入信號，當(dāng)有此類信號輸入時需要選用掃描速度高的 PLC 或快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊。 自