基于plc自動門的控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文

1、<p>　　基于PLC自動門的控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　PLC Based Control System of Automatic Doors</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　自動門是隨著人們對生活條件的不斷追求、科技的不斷發(fā)展應(yīng)運而生的高科技產(chǎn)品，因此，它具備了普通門所沒有的優(yōu)勢：雅觀漂亮，

2、而且使用管理起來更加的安全、方便、舒適，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。因此自動門被廣泛的應(yīng)用于大型商場、銀行、大酒店、機(jī)場、辦公大廈等各種大型的公共場所。</p><p>　　本文通過結(jié)合PLC控制系統(tǒng)的簡介及各種普遍應(yīng)用的自動門的特點，對由PLC作為控制系統(tǒng)的自動門的概況、主要分類、組成、原理、軟硬件控制系統(tǒng)、PLC程序的編寫等都進(jìn)行了一定的介紹。

3、</p><p>　　關(guān)鍵字：自動門 PLC 控制 編程</p><p>　　PLC Based Control System of Automatic Doors</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Automatic door is the living conditi

4、ons as people continue to pursue the development of science and technology came into being in the high-tech products, so it does not have the advantages of ordinary doors: decency beautiful, but it is more secure use and

5、 management, convenience, Comfort, power can be achieved after the unattended while at the same energy saving air conditioning, wind, dust, noise reduction, convenient and improve the grade of the building. Therefore, au

6、tomatic doors are widely</p><p>　　In this paper, combined with PLC control system and a variety of widely used introduction to the automatic doors to the characteristics of the control system by the PLC as a

7、n overview of automatic doors, the main classification, composition, theory, hardware and software control systems, PLC and so on for the preparation of the program some introduction. </p><p>　　Key words: Au

8、tomatic Door Control Programming PLC </p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　隨著科技的不斷發(fā)展，各種各樣的自動門應(yīng)運而生，但由于PLC技術(shù)的不斷完善，自動門大多采用PLC系統(tǒng)來進(jìn)行集中控制。因此自動門的發(fā)展一個是在硬件設(shè)施上的完善，另一個就是plc控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展。自動門尤其是高級自動門的造

9、價不菲，目前多應(yīng)用于大型商場、銀行、大酒店、機(jī)場、辦公大廈等各種大型的公共場所。自動門雖然作為高科技產(chǎn)品，但仍會有一些安全隱患存在，如果關(guān)門過程控制不當(dāng)，容易對人們造成擠傷，碰傷，所以自動門在穩(wěn)定性上還需要不斷的突破。</p><p>　　影響自動門不穩(wěn)定因素的原因是多方面的，但主要是噪聲、電磁場的干擾，他導(dǎo)致電源電壓便的不穩(wěn)定是一個重要方面，它對安全產(chǎn)生很大的影響，因此，設(shè)計系統(tǒng)時考慮執(zhí)行部分的輸送電壓穩(wěn)定是一

10、個應(yīng)該重視的問題。</p><p>　　由于中國的自動門技術(shù)起步較晚，掌握的技術(shù)相對稚嫩。雖然從事自動門行業(yè)的廠家很多，但真正掌握成熟技術(shù)的卻很少。因此多是代理一些國外的自動門。</p><p>　　由于這些因素，未來自動門的發(fā)展應(yīng)該朝著精簡化、安全化去努力，使自動門的使用更普遍，安全性更有保障。</p><p>　　目前在各種建筑物中應(yīng)用比較廣泛的主要是平移形感應(yīng)

11、自動門，這種自動門主要是通過紅外探頭來感應(yīng)是否有人靠近，紅外探頭主要是對產(chǎn)生熱量的物體有感應(yīng)，當(dāng)人靠近是時，紅外感應(yīng)到人的存在，就會發(fā)送信號到控制部分，控制部分接收到信號通過處理后發(fā)送信號到驅(qū)動部分，通過電機(jī)執(zhí)行動作完成開門動作。但這種技術(shù)存在著一些弊端，它會對一些高溫的物體產(chǎn)生誤操作。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>

12、　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　引 言III</b></p><p>　　第一章 自動門的簡介1</p><p>　　1.1 自動門的發(fā)展1</p><p>　　1.2 自動門的分類1</p>

13、<p>　　第二章 自動門的硬件系統(tǒng)3</p><p>　　2.1 自動門的硬件組成3</p><p>　　2.2 硬件的工作原理3</p><p>　　2.3自動門控制器3</p><p>　　2.3.1自動門控制器的介紹3</p><p>　　2.3.2自動門控制器遙控6</p

14、><p>　　2.3.3自動門控制器遙控系統(tǒng)的組成6</p><p>　　2.3.4常見故障的排除6</p><p>　　2.4自動門的系統(tǒng)配置7</p><p>　　第三章 PLC控制系統(tǒng)簡介9</p><p>　　3.1 PLC的概述9</p><p>　　3.2 PLC的主要功

15、能及特點9</p><p>　　3.2.1 PLC的主要功能9</p><p>　　3.2.2 PLC的特點10</p><p>　　3.2.3 PLC的發(fā)展趨勢11</p><p>　　3.3 PLC的組成與基本結(jié)構(gòu)12</p><p>　　3.3.1 PLC的硬件系統(tǒng)12</p>

16、<p>　　3.3.2 PLC的軟件系統(tǒng)13</p><p>　　3.4 PLC的工作原理及在自動門中的應(yīng)用13</p><p>　　3.4.1 PLC的工作原理13</p><p>　　3.4.2 PLC在自動門中的應(yīng)用13</p><p>　　第四章 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計15</p><p&g

17、t;　　4.1 穩(wěn)壓電源設(shè)計15</p><p>　　4.2 無刷直流電機(jī)的應(yīng)用16</p><p>　　第五章 自動門的軟件系統(tǒng)18</p><p>　　5.1 控制系統(tǒng)流程18</p><p>　　5.2 PLC程序的編寫18</p><p>　　5.3 PLC在底層電梯自動門中的應(yīng)用舉例2

18、0</p><p>　　5.3.1電梯控制門的控制要求20</p><p>　　5.3.2 自動門控制線路及PLC 梯形圖設(shè)計21</p><p><b>　　結(jié)束語24</b></p><p><b>　　致 謝25</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)

19、26</p><p>　　第一章 自動門的簡介</p><p>　　人類文明的產(chǎn)物，自動門已經(jīng)經(jīng)過了數(shù)十年的漫漫發(fā)展，至今為止，通過應(yīng)用PLC控制系統(tǒng)及其他各種科技產(chǎn)品，已經(jīng)具備了及其完善的控制技術(shù)，形成了具有龐大規(guī)模的自動門家族。并且根據(jù)不同的需求制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn)。如JG/T 177-2005是由中華人民共和國建設(shè)部于2005-12-01制定的中國自動門標(biāo)準(zhǔn)編號，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容主要有：規(guī)定

20、了建筑用各種自動門的分類、規(guī)格、代號、材料、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則和標(biāo)志、包裝、運輸、貯存。本標(biāo)準(zhǔn)適用于推拉自動門(弧形自動門)、平開自動門、折疊自動門、旋轉(zhuǎn)自動門。其他自動門可參照執(zhí)行。有特殊要求的自動門，還應(yīng)參見其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　1.1 自動門的發(fā)展</p><p>　　門和人類文明是孿生的，它伴隨著人類文明的發(fā)展而躍動。數(shù)千年來，門一直作為人類社會活動的守護(hù)神，拒

21、侵入者于門外，而作為人類社會活動的航道，門又承載著文明，追尋著人們向往的光輝彼岸。</p><p>　　人類對文明的渴望是無窮盡的。從古埃及到古羅馬到今天的現(xiàn)代社會，都可以見到門邁動的足跡。</p><p>　　往昔，門的屏障作用是被動隔離，而通道作用僅僅是保證通行。</p><p>　　21世紀(jì)的今天，門更加突出了安全理念，強(qiáng)調(diào)了有效性：有效地防范、通行、疏散，同

22、時還突出了建筑藝術(shù)的理念，強(qiáng)調(diào)門與建筑以及周圍環(huán)境整體的協(xié)調(diào)、和諧。</p><p>　　門的高級形式--自動門起源在歐美，從1802年8月，德標(biāo)公司成功設(shè)計并開發(fā)出世界第一臺感應(yīng)自動門，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。迅速發(fā)展至今天，已經(jīng)形成了種類齊全、功能完善、造工精細(xì)的自動門家族。</p><p>　　中國早在十多年前就開始

23、引用歐洲自動門，并把它應(yīng)用在酒店、機(jī)場、購物 中心、銀行、寫字樓等大中型公共場所，為這些建筑增添了亮麗、時尚的姿彩。</p><p>　　1.2 自動門的分類</p><p>　　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

24、般所說的自動門、感應(yīng)門就是指自動平移門。</p><p>　　自動平移門最常見的形式是自動門機(jī)及門內(nèi)外兩側(cè)加雷達(dá)，當(dāng)人走近自動門時，雷達(dá)通過發(fā)射微波感應(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。當(dāng)人通過門之后，再將門關(guān)閉。</p><p>　　另外還有紅外感應(yīng)形式，主要是通過紅外線來感受指定范圍內(nèi)溫度變化，當(dāng)人走進(jìn)時，微波感應(yīng)其器發(fā)射信號控制門的變化。</p>

25、;<p>　　微波感應(yīng)器和紅外感應(yīng)器的區(qū)別主要是：微波感應(yīng)器，又稱微波雷達(dá)，對物體的移動進(jìn)行反應(yīng)，因而反應(yīng)速度快，適用于行走速度正常的人員通過的場所，它的特點是一旦在門附近的人員不想出門而靜止不動，雷達(dá)便不再反應(yīng)，自動門就會關(guān)閉，有可能出現(xiàn)夾人現(xiàn)象。 紅外感應(yīng)器，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)。 紅外感應(yīng)器的反應(yīng)速度比微波感應(yīng)器慢。</p><p>　

26、　根據(jù)一些不同的要求，某些廠家在生產(chǎn)自動門的時候會增加一些個性功能，以方便管理和維護(hù)。如福州蔚藍(lán)電子有限公司自動門，它具備以下特點：</p><p>　　1.自動門微波感應(yīng)器對物體的運動進(jìn)行反應(yīng)，靈敏度可調(diào)，性能穩(wěn)定！</p><p>　　2.自動門加密遙控器聚多功能為一體，對感應(yīng)門進(jìn)行加密，可以避免工程上出現(xiàn)的賴帳，呆帳，等現(xiàn)象從而有效保護(hù)經(jīng)銷商的利益，同時可以實現(xiàn)遙控開門、常開、上鎖、

27、開鎖；具有連接讀卡機(jī)、指紋、出門按扭、電鎖等外圍設(shè)備的功能。 </p><p>　　3.安全光線 可以有效克服感應(yīng)探頭感應(yīng)不到的盲區(qū)，從而使感應(yīng)門更安全。 </p><p>　　4.自助銀行刷卡機(jī)整體一機(jī)設(shè)計，ABS電鍍外殼堅固耐用方便安裝，可搭配任何銀行提款卡使用，無卡片容量限制，進(jìn)口合金磁頭靈敏度高、超耐磨、高抗(400)或低抗(300)Oe磁卡均可使用；適用于自助銀行。 </p

28、><p>　　5.自動門微波模塊、踢腳開光、ID卡密碼機(jī)、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。</p><p><b>　　.</b></p><p>　　第二章 自動門的硬件系統(tǒng)</p><p>　　2.1 自動門的硬件組成</p><p>　　自動門的硬件根據(jù)不同的類型

29、各有不同，此以平移型感應(yīng)門為例介紹它的硬件，主要有：自動感應(yīng)門主控制器，自動感應(yīng)門感應(yīng)探測器，自動感應(yīng)門動力馬達(dá)，自動感應(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，防止門扇在運行時出現(xiàn)前后門體擺動。大體分為6部分，如（圖2-1）。</p><p>　　圖2-1 自動門組成</p><p>　　2.2 硬件的工

30、作原理</p><p>　　自動感應(yīng)門主控制器：它是自動門的指揮中心，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；同時人們通過主控器調(diào)節(jié)門扇開啟速度、開啟幅度等參數(shù)。</p><p>　　自動感應(yīng)門感應(yīng)探測器：負(fù)責(zé)采集外部信號，如同人們的眼睛，當(dāng)有移動的物體進(jìn)入它的工作范圍時，它就給主控制器一個脈沖信號；</p><p>　　自動感應(yīng)

31、門動力馬達(dá)：提供開門與關(guān)門的主動力，控制門扇加速與減速運行。</p><p>　　自動感應(yīng)門門扇行進(jìn)軌道：就象火車的鐵軌，約束門扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向行進(jìn)。</p><p>　　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。</p><p>　　同步皮帶（有的廠家使用三角皮帶）：用于傳輸馬達(dá)所產(chǎn)動力，牽引門扇吊具走輪系統(tǒng)。 </p

32、><p>　　自動感應(yīng)門下部導(dǎo)向系統(tǒng)：是門扇下部的導(dǎo)向與定位裝置，防止門扇在運行時出現(xiàn)前后門體擺動。 </p><p><b>　　2.3自動門控制器</b></p><p>　　2.3.1自動門控制器的介紹</p><p>　　自動門控制器是一種采用數(shù)字化技術(shù)設(shè)計的智能型多功能手動、無線遙控兩用電動門控制器。電動門控制器具

33、有良好的智能判定功能和很高的可靠性，是當(dāng)前電動伸縮門系統(tǒng)中首選的自動控制設(shè)備。</p><p>　　1.主要功能及性能指標(biāo)</p><p>　?。?）使用電源：180―240V／50―60Hz</p><p>　?。?）最大負(fù)載功率：1200W（阻性）</p><p>　　（3）控制器自身消耗功率：≤5W </p><p&

34、gt;　　（4）控制方式：手動控制：機(jī)箱面板控制和外接按鈕控制；無線遙控：頻率為315MHz/433Mhz，采用編碼加密控制；信號轉(zhuǎn)換時間：1―0.5S；自動停機(jī)：具有限位停機(jī)和35s，70s， 110s，145s， 180s五擋自動延時停機(jī)（產(chǎn)品出廠時設(shè)置為145s）。</p><p>　　（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

35、探頭：可使用紅外線熱釋、光電對射、聲波振動、多普勒雷達(dá)探測、電磁感應(yīng)等類型。門體開關(guān)時報警功能自動解除。探頭監(jiān)測距離不小于6―7m。</p><p>　?。?）其他功能接口：可駁接電子顯示屏、萬年歷顯示屏、警燈和門體聲訊器等。</p><p>　?。?）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(jī)狀態(tài)；報警功能選通后由“-”狀態(tài)變?yōu)椤叭铡保婚_門時顯示

36、“H”，關(guān)門時顯示“E”，“－”為停機(jī)；聲訊提示： 開門或關(guān)門時有低頻訊響，報警時變?yōu)楦哳l訊響。</p><p>　　（8）使用環(huán)境條件：溫度：－10 ―45℃；相對濕度：≤85％；無腐蝕性氣體和電磁干擾 </p><p>　　2.自動門控制器使用操作</p><p>　?。?）安裝：應(yīng)當(dāng)由專業(yè)人員按照說明書的要求正確進(jìn)行安裝。電源線和電機(jī)動力線應(yīng)選用線徑不小于1.

37、5mm2銅芯護(hù)套電纜，其它控制線應(yīng)選用導(dǎo)線截面不小于0.5mm2的銅芯電纜。電源火線應(yīng)接于控制器的L端，零線應(yīng)接于控制器的N端。機(jī)內(nèi)保險應(yīng)使用Ф5×20mm／6A的快速熔斷器，嚴(yán)禁將機(jī)內(nèi)保險作直接短路使用。電動門的門頭電機(jī)應(yīng)接于機(jī)內(nèi)的P1端子排。報警器應(yīng)接于機(jī)內(nèi)的P4端子排。其他基本控制線應(yīng)接于機(jī)內(nèi)P2端子排。安裝接線時應(yīng)參照產(chǎn)品所附的接線圖正確連接。尤其要注意，不得將低壓控制線接于高壓端子上或?qū)⒏邏嚎刂凭€接于低壓端子上。控制

38、器的接線安裝除本產(chǎn)品規(guī)定的事項外，其他事項應(yīng)遵守電氣安全操作規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。控制器的安裝位置根據(jù)用戶的具體情況選擇適當(dāng)位置懸掛于五磁場干擾的墻體上。安裝高度距地面不應(yīng)小于1.2m。引出的電纜應(yīng)沿墻體固定牢固。通電前應(yīng)對全部安裝工作進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)無誤之后方可送電試機(jī)。探頭安裝于室外適當(dāng)高度，角度可以調(diào)整。 </p><p><b>　?。?）操作：</b></p><p

39、>　　門體開關(guān)手動控制：接通電源后，控制器數(shù)顯窗口中間應(yīng)顯示“－”，此時為控制器的待機(jī)狀態(tài)?？刂破髅姘迳系乃膫€按鍵分別是“關(guān)門”、“停止”、“開門”、“報警”。按下“開門”或“關(guān)門”鍵時，顯窗口應(yīng)分別顯示“H”或“E”。此時門機(jī)拖動門體運動，控制器此時并有低頻訊響聲發(fā)出。門體在運動時，當(dāng)限位開關(guān)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。由開門到關(guān)門，或有關(guān)們到開門轉(zhuǎn)換時，必須按動停止鍵方可進(jìn)行轉(zhuǎn)換。<

40、;/p><p>　　門體開關(guān)遙控控制：遙控器的“A”鍵對應(yīng)手動開關(guān)的“開門”，“B”鍵對應(yīng)手動開關(guān)的“停止”，“C”鍵對應(yīng)手動開關(guān)的“關(guān)門”，“D”鍵對應(yīng)手動開關(guān)的“報警”功能。使用時，按下遙控器相應(yīng)的功能鍵約1――0.5S時門體將按照既定功能運動或停止，其操作過程同手動控制。遙控器的控制距離與現(xiàn)場的電磁場強(qiáng)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(dāng)增加控制距離。</

41、p><p>　　報警功能設(shè)置：按動手動控制的“報警”或遙控器的“D”鍵可以設(shè)置報警狀態(tài)。該鍵為重復(fù)鍵，即報警的設(shè)置和解除交替產(chǎn)生。當(dāng)報警狀態(tài)為設(shè)置時，窗口顯示“日”。當(dāng)報警狀態(tài)為解除時，窗口顯示為“－”。當(dāng)報警出現(xiàn)時，控制器將有高頻聲訊信號發(fā)出。當(dāng)門體啟動（開關(guān)）時，報警狀態(tài)自動解除。門體運動時，仍可設(shè)置報警，但報警功能處于暫停狀態(tài)，當(dāng)門體運動停止時，報警狀態(tài)自動恢復(fù)。</p><p>　　3

42、.自動門控制器使用注意事項</p><p>　?。?）報警功能的性能取決于報警探頭的性能，用戶應(yīng)根據(jù)報警的實際需要選配報警探頭?？刂破鞒商壮鰪S時配一只熱釋型報警探頭。如果不用報警功能，探頭不椄即可。</p><p>　　（2）報警探頭輸出信號接口的類型應(yīng)為繼電器輸出接口,供電電壓應(yīng)為直流12—15V,否則不能由本控制器直接供電。探頭耗電應(yīng)≤100毫安。根據(jù)現(xiàn)場情況可配用多只探頭（一般以1―

43、―2只為宜），多探頭時采用并接方式。探頭.應(yīng)避免其他熱源或直射光影響，上方應(yīng)加防雨罩。</p><p>　　（3）延時自動停機(jī)功能可根據(jù)用戶的門體行程設(shè)置，出廠時設(shè)定為145秒左右。</p><p>　?。?）發(fā)現(xiàn)開門和關(guān)門方向相反時，將控制器的“V”、“W”端子接線對調(diào)即可。同樣，STOP顯示屏指示方向與實際相反時，按同法調(diào)整接線。</p><p>　?。?）本控

44、制器發(fā)生故障時，應(yīng)由專業(yè)人員進(jìn)行維修或與供貨方和生產(chǎn)廠聯(lián)系維修。以免故障擴(kuò)大影響使用。</p><p>　?。?）控制器應(yīng)保持清潔，防止進(jìn)水或其他有害物質(zhì)侵蝕。機(jī)殼清潔嚴(yán)禁使用有機(jī)溶劑。</p><p>　?。?）電動門的電纜芯數(shù)一般不應(yīng)少于8線（過去有7線的，接線不很合理），門體電纜中間不應(yīng)含有接頭。</p><p>　?。?）遙控發(fā)射器應(yīng)保持外殼好，防止擠壓、振

45、動、跌落、進(jìn)水等現(xiàn)象。注意檢查電池電壓，必要時及時更換。當(dāng)遙控距離過近時，一般應(yīng)更換電池。電池型號為KC12V-23A。遙控器應(yīng)盡量避開電磁干擾源。</p><p>　?。?）遙控器出廠時按編碼加密使用，不能互換。用戶需要更改時可由廠家按要求變更密碼。 </p><p>　　2.3.2自動門控制器遙控</p><p>　　自動門遙控器（Autodoor Remote

46、 Controller）是利用無線電信號對遠(yuǎn)方的各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的遙控設(shè)備。這些信號被遠(yuǎn)方的接收設(shè)備接收后，可以指令或驅(qū)動其它各種相應(yīng)的機(jī)械或者電子設(shè)備，去完成各種操作，如閉合電路、移動手柄、開動電機(jī)，之后再由這些機(jī)械進(jìn)行需要的操作。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(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 </p><p>　　2.3.3自動門控制器遙控系

47、統(tǒng)的組成</p><p>　　常用的自動門遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個部分。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(dāng)一個整機(jī)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(dāng)一個元件來使用，根據(jù)其引腳定義進(jìn)行應(yīng)用，使用遙控模塊的優(yōu)勢在于可以和應(yīng)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。接收部分

48、一般來說也分為兩種類型，即超外差與超再生接收方式，超再生解調(diào)電路也稱超再生檢波電路，它實際上是工作在間歇振蕩狀態(tài)下的再生檢波電路。超外差式解調(diào)電路與超外差收音機(jī)相同，它是設(shè)置一本機(jī)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。由于載頻頻率是固定的，所以其電路要比收音機(jī)簡單一些。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。&

49、lt;/p><p>　　2.3.4常見故障的排除</p><p>　　表2-1 常見故障及排除方法</p><p>　　2.4自動門的系統(tǒng)配置</p><p>　　自動門的系統(tǒng)配置是指根據(jù)使用要求而配備的與自動門控制器相連的外圍輔助控制裝置，如開門信號源、門禁系統(tǒng)、安全裝置、集中控制等。必須根據(jù)建筑物的使用特點。通過人員的組成，樓宇自控的系統(tǒng)要求

50、等合理配備輔助控制裝置。自動門安裝公司有責(zé)任在對用戶系統(tǒng)需求的充分了解的基礎(chǔ)上，向用戶提供合理而經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)配置方案。</p><p>　　1. 開門信號。自動門的開門信號是觸點信號，微波雷達(dá)和紅外傳感器是常用的兩種信號源。微波雷達(dá)是對物體的位移反應(yīng)，因而反應(yīng)速度快，適用于行走速度正常的人員通過的場所，它的特點是一旦在門附近的人員不想出門而靜止不動后，雷達(dá)便不再反應(yīng)，自動門就會關(guān)閉，對門機(jī)有一定的保護(hù)作用。紅外傳感

51、器對物體存在進(jìn)行反應(yīng)，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(yīng)即傳出觸點信號。缺點是紅外傳感器的反應(yīng)速度較慢，適用于有行動遲緩的人員出入的場所。另外，如果自動門接受觸點信號時間過長，控制器會認(rèn)為信號輸入系統(tǒng)出現(xiàn)障礙。而且自動平移門如果保持開啟時間過長，也會對電氣部件產(chǎn)生損害。由于微波雷達(dá)和紅外傳感器并不了解接近自動門的人是否真要進(jìn)門，所以有些場合更愿意使用按鍵開關(guān)。按鍵開關(guān)可以是一個觸點式的按鈕，更方便的是所謂肘觸開關(guān)。

52、肘觸開關(guān)很耐用，特別是它可以用胳膊肘來操作。避免了手的接觸。還有所謂腳踏開關(guān)，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(guān)失效。還有一種帶觸點開關(guān)的拉手，當(dāng)拉手被推(或在反方向拉)到位時，向門機(jī)提供觸點信號。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</p><p>　　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

53、動門自動控制功能要求最高的對進(jìn)出人員進(jìn)行選擇的非公共區(qū)域。門禁系統(tǒng)是對入門授權(quán)的識別。在識別或檢測入門授權(quán)通過以后，向自動門的控制系統(tǒng)提供開門信號。在提供開門信號之前，自動門必須處于鎖門的狀態(tài)。門禁系統(tǒng)包括從最簡單的鑰匙開關(guān)，密碼鎖，磁卡鎖。一直到復(fù)雜的體重識別系統(tǒng)，指紋識別系統(tǒng)等。但無論系統(tǒng)怎樣復(fù)雜，最終都是給自動門提供開門的觸點信號。信號電路的屏蔽對避免由于無關(guān)信號的干擾而誤開門的情況發(fā)生非常重要。 </p>

54、<p>　　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)。應(yīng)用于自動平移門的電子鎖有鎖皮帶的電磁鎖和鎖門體吊掛件的電動鎖兩種。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。作用力方向不影響門的開啟動作，不易發(fā)生誤操作。還有一種帶觸點開關(guān)的機(jī)械鎖，使鎖與開關(guān)結(jié)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。</p><p>　　4. 集

55、中控制。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(guān)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(guān)，當(dāng)門到達(dá)一定位置（如開啟位置）時，觸動開關(guān)而給出觸點信號。也可以采用感應(yīng)式信號發(fā)生裝置，當(dāng)感應(yīng)器探測到門處于某一位置時發(fā)出信號。在中控室設(shè)置相應(yīng)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(yīng)的接線端子。</p>

56、<p>　　第三章 PLC控制系統(tǒng)簡介</p><p>　　可編程控制器（Programmable Controller簡稱PLC）。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)、計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(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、計數(shù)等順序控制功能，建立柔性的程控系統(tǒng)?？删幊炭刂破骶哂心芰?qiáng)、可靠性高、配置靈活、編程簡單等優(yōu)點，是當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)自

57、動化的主要手段和重要的自動化控制設(shè)備。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。</p><p>　　3.1 PLC的概述</p><p>　　由于PLC在不斷發(fā)展，因此，對它進(jìn)行確切的定義是比較困難的。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

58、機(jī)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(jī)器或生產(chǎn)過程的 自動化控制裝置。 </p><p>　　1982年，國際電工委員會(International Electrical Committee，IEC)頒布了PL

59、C標(biāo)準(zhǔn)草案第一稿，1985年提交了第2稿，并在1987年的第3稿中對PLC作了如下的定義：“PLC是一種數(shù)字運算的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。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(shù)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(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體、易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計?！?lt;/p>

60、<p>　　上述的定義表明，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)合計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(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。</p><p>　　3.2 PLC的主要功能及特點</p><p>　　3.2.1 PLC的主要功能</p><p

61、>　　1.開關(guān)邏輯和順序控制</p><p>　　這是PLC應(yīng)用最廣泛、最基本的場合。它的主要功能是完成開關(guān)邏輯運算和進(jìn)行順序邏輯控制，從而可以實現(xiàn)各種控制要求。</p><p>　　2. 模擬控制 （A/D和D/A控制）</p><p>　　在工業(yè)生產(chǎn)過程中，許多連續(xù)變化的需要進(jìn)行控制的物理量，如溫度、壓力、流量、液位等，這些都屬于模擬量。過去，PLC長于邏

62、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。</p><p>　　3. 定時/計數(shù)控制 </p><p>　　PLC具有很強(qiáng)的定時、計數(shù)功能，它可以為用戶提供數(shù)十甚至上百個定時器與計數(shù)器。對于定時器，定時間隔可以由用戶加以設(shè)定；對于計數(shù)器，如果需要對頻率較高的信號進(jìn)行計數(shù)，則可以選擇高速計數(shù)器。</p&

63、gt;<p><b>　　4. 步進(jìn)控制</b></p><p>　　PLC為用戶提供了一定數(shù)量的移位寄存器，用移位寄存器可方便地完成步進(jìn)控制功能。</p><p><b>　　5．運動控制</b></p><p>　　在機(jī)械加工行業(yè)，可編程序控制器與計算機(jī)數(shù)控（CNC）集成在一起，用以完成機(jī)床的運動控制。&

64、lt;/p><p><b>　　6. 數(shù)據(jù)處理 </b></p><p>　　大部分PLC都具有不同程度的數(shù)據(jù)處理能力，它不僅能進(jìn)行算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送，而且還能進(jìn)行數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)顯示打印等操作，有些PLC還可以進(jìn)行浮點運算和函數(shù)運算。</p><p><b>　　7. 通信聯(lián)網(wǎng)</b></p><

65、;p>　　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(jī)以及其他智能設(shè)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。</p><p><b>　　8. 擴(kuò)展功能 </b></p><p>　　擴(kuò)展功能是指通過連接輸入輸出擴(kuò)展單元(即I/O擴(kuò)展單元)模塊來增加輸入輸出點數(shù)，也可通過附加各種智能單元及特殊功能單元來提高plc的控制

66、功能。</p><p>　　3.2.2 PLC的特點</p><p>　　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。它較好地解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問題。其主要特點如下：</p><p><b>　　1. 可靠性高</b></p><p>　　可靠性

67、指的是可編程控制器平均無故障工作時間。由于可編程序控制器采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，平均無故障時間達(dá)到數(shù)萬小時以上，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場?？删幊绦蚩刂破饕驯粡V大用戶公認(rèn)為是最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。</p><p><b>　　2. 控制功能強(qiáng)</b></p><p>　　一臺小型可編程序控制器內(nèi)有成百上千個可供用戶使用的編

68、程元件，可以實現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。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?？删幊绦蚩刂破骺梢酝ㄟ^通信聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)分散控制與集中管理。</p><p>　　3.用戶使用方便 </p><p>　　可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)?？删幊绦蚩刂破鞯陌惭b接線也很方便，有較

69、強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動一般的電磁閥和交流接觸器。硬件配置確定后，可以通過修改用戶程序，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化。</p><p><b>　　4.編程方便、簡單</b></p><p>　　梯形圖是可編程序控制器使用最多的編程語言，其電路符號、表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似。梯形圖語言形象、直觀、簡單、易學(xué)，熟悉繼電器電路圖的電氣技術(shù)人員只要花幾天時間就可以

70、熟悉梯形圖語言，并用來編制用戶程序。</p><p>　　5.設(shè)計、安裝、調(diào)試周期短</p><p>　　可編程序控制器用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計、安裝、接線工作量大大減少，縮短了施工周期?？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(jìn)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

71、修改程序就可以解決，大大縮短了設(shè)計和投運周期。</p><p>　　6.易于實現(xiàn)機(jī)電一體化 </p><p>　　可編程序控制器體積小、重量輕、功耗低、抗振防潮和耐熱能力強(qiáng)，使之易于安裝在機(jī)器設(shè)備內(nèi)部，制造出機(jī)電一體化產(chǎn)品。目前以PLC作為控制器的CNC設(shè)備和機(jī)器人裝置已成為典型。</p><p>　　3.2.3 PLC的發(fā)展趨勢</p><p

72、>　　PLC總的發(fā)展趨勢是向高集成發(fā)展、小體積、大容量、高速度、易使用、高性能方向發(fā)展。具體表現(xiàn)在以下幾個方面。</p><p>　　1. 向小型化、專用化、低成本方向發(fā)展。</p><p>　　隨著微電子技術(shù)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(jié)構(gòu)更為緊湊，相當(dāng)于一本精裝本書的大小，操作使用十分方便。PLC的功能不斷增加，將原來大、中型PLC才有的功能部分移植到小

73、型PLC上。</p><p>　　2. 向大容量、高速度方向發(fā)展</p><p>　　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(jìn)行多任務(wù)操作，處理速度提高，特別是增強(qiáng)了過程控制和數(shù)據(jù)處理功能。另外，存儲榮來那個大大增加。</p><p>　　3. 智能型I/O模塊的發(fā)展</p><p>　　智能型I/O模塊是以微處理器和存

74、儲器為基礎(chǔ)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。</p><p>　　4. 基于PC的編程軟件取代編程器</p><p>　　隨著計算機(jī)的日益普及，越來越多的用戶使用基于個人計算機(jī)上的編程軟件。編程軟件可以對PLC控制系統(tǒng)的硬件組態(tài)，即設(shè)置硬件的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，例如設(shè)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

75、數(shù)等。</p><p>　　5. 與個人計算機(jī)相比，PLC的硬件、軟件的體系結(jié)構(gòu)都是封閉的而不是開放的。在硬件方面，各廠家的CPU模塊和I/O模塊互不通用。PLC的編程語言和指令系統(tǒng)的功能和表達(dá)方式也不一致，因此各廠家的可編程控制器互不兼容。為了解決這一問題，IEC制定了可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中共有5種編程語言，允許編程者在同一程序中使用多種語言，這種編程能夠選擇不同的語言來適應(yīng)特殊的工作。</p>

76、<p>　　6. PLC通信的易于化</p><p>　　PLC的通信聯(lián)網(wǎng)功能使它與個人計算機(jī)的其它智能控制設(shè)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。</p><p>　　7. 組態(tài)軟件與PLC的軟件化</p><p>　　個人計算機(jī)(PC)的價格便宜，有很強(qiáng)的數(shù)學(xué)運算、數(shù)據(jù)處理、通信和人機(jī)交流的功能。</p>&

77、lt;p>　　8. PLC與現(xiàn)場總線相結(jié)合</p><p>　　現(xiàn)場總線I/O與PLC可以組成功能強(qiáng)大的、廉價的DCS系統(tǒng)。</p><p>　　9. 開發(fā)新型特殊功能模塊</p><p>　　I/O組建可以提高PLC的智能化、高密集度和增大處理能力。</p><p>　　10. CPU的處理速度進(jìn)一步加快</p><

78、;p>　　目前，PLC的處理速度與計算機(jī)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(jìn)行處理、分時處理或分任務(wù)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(dá)到納秒級。</p><p>　　3.3 PLC的組成與基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　PLC是微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物，PLC也是

79、一種計算機(jī)系統(tǒng)，只不過它比一般計算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過程相連接的輸入/輸出接口，具有更適用于控制要求的編程語言，具有更適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境的抗干擾性能。因此，PLC是一種工業(yè)控制用的專用計算機(jī)，它的實際組成與一般微型計算機(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。</p><p>　　3.3.1 PLC的硬件系統(tǒng)</p><p>　　PLC的硬件系統(tǒng)由主機(jī)系統(tǒng)（如圖3-1）、輸入/輸

80、出擴(kuò)展環(huán)節(jié)及外部設(shè)備組成。</p><p>　　圖3-1 PLC的硬件系統(tǒng)</p><p>　　3.3.2 PLC的軟件系統(tǒng)</p><p>　　PLC的軟件系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)程序和用戶程序。</p><p>　　3.4 PLC的工作原理及在自動門中的應(yīng)用</p><p>　　3.4.1 PLC的工作原理</

81、p><p>　　可編程控制器是一種專用的工業(yè)控制計算機(jī)，其工作原理與計算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理基本相同。</p><p>　　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(wù)的循環(huán)序列稱為掃描。CPU對用戶程序的執(zhí)行過程是CPU的循環(huán)掃描，并用周期性地集中采樣、集中輸出的方式來完成的。一個掃描周期（工作周期）主要分為以下幾個階段：</p><p>　　1.

82、 輸入采樣掃描階段</p><p>　　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(dāng)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。即使此時外部輸入信號的狀態(tài)發(fā)生了變化，也只能在下一個掃描周期的輸入采

83、樣掃描階段去讀取，對于這種采集輸入信號的批處理，雖然嚴(yán)格上說每個信號被采集的時間有先有后，但由于PLC的掃描周期很短，這個差異對一般工程應(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的。</p><p>　　2. 執(zhí)行用戶程序掃描階段</p><p>　　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(jìn)行掃描。如果程序用梯形圖表示，則總是按先上后下、從左至右的順序進(jìn)

84、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)場的立即輸入信號。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(jié)果都立即寫入元件映像寄存器中，對輸出繼電器的掃描結(jié)果，也不是馬上去驅(qū)動外部負(fù)載，而是將其結(jié)果寫入到輸出映像寄存器中。在此階段，允許對數(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，在掃描周期的各個部分，均可對中斷事件進(jìn)行響應(yīng)。<

85、;/p><p>　　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。</p><p>　　3. 輸出刷新掃描階段</p><p>　　這是第三個集中批處理過程，當(dāng)CPU對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)動各輸出繼電器所帶的負(fù)載。</p>&

86、lt;p>　　在輸出刷新階段結(jié)束后，CPU進(jìn)入下一個掃描周期，重新執(zhí)行輸入采樣，周而復(fù)始。</p><p>　　3.4.2 PLC在自動門中的應(yīng)用</p><p>　　通過PLC控制系統(tǒng)作為中央處理器，來宏觀整體調(diào)控自動門中各硬件設(shè)施協(xié)調(diào)工作，來完成自動打開和關(guān)閉大門。</p><p>　　使用紅外感應(yīng)器或微波發(fā)射器來感應(yīng)外界的物體，當(dāng)有人進(jìn)如了感應(yīng)范圍之后

87、，感應(yīng)器通過感應(yīng)到人的到來，會產(chǎn)生一個信號，通過PLC的模擬/數(shù)字輸入部分輸入PLC。玻璃門的打開或關(guān)閉由電機(jī)控制來完成，目前少數(shù)由交流變頻電機(jī)或無刷直流電機(jī)來實現(xiàn)。但更多的使用步進(jìn)電機(jī)來實現(xiàn)。步進(jìn)電機(jī)作為可靠性好，控制簡單，價格低廉的動力裝置已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于自動門。圖3-2 是一個以PIC為控制器，統(tǒng)一控制傳感器、步進(jìn)電機(jī)，通過機(jī)械直線運動單元驅(qū)動玻璃門的PLC自動門控制系統(tǒng)。</p><p>　　圖3-2

88、 PLC自動門控制系統(tǒng)</p><p>　　目前一些廠家PIE供應(yīng)商都提供可直接控制步進(jìn)電機(jī)運動的定位控制單元，可直接控制步進(jìn)電機(jī)，通過編程完成單軸，兩軸插補運動。直線運動系統(tǒng)設(shè)計師習(xí)慣上自行設(shè)計包括軸承、滾珠絲杠副、同步齒形帶等。設(shè)計時非常簡單，零件可直接選用，但裝配時有較高的要求。因此，國際上出現(xiàn)了一些機(jī)械直線運動控制單元，將滾珠絲杠副、同步齒形帶、軸承等安裝在一個密閉的長殼體內(nèi)，并安裝有一個滑動模塊。生產(chǎn)商

89、預(yù)先調(diào)整好精度、預(yù)緊力等，該單元安裝有限位開關(guān)，并提供安裝法蘭，供電機(jī)、編碼器安裝用。用戶按傳動行程、受力情況等直接選用，直接安裝在基礎(chǔ)上即可。</p><p>　　步進(jìn)電機(jī)與機(jī)械直線運動單元連接，建立一個直線運動軸，“零點”、“終點”分別為玻璃門全開、全閉時的位置。如果無人進(jìn)出，玻璃門關(guān)閉。傳感器一旦給PIC信號，PLC通過定位控制單元立刻控制步進(jìn)電機(jī)中斷當(dāng)前運動，回零位。開始速度逐漸提高，在即將閉合時，速度逐

90、漸減為零。而當(dāng)門在關(guān)閉的過程時，一旦有人通過，應(yīng)立即停止動作，轉(zhuǎn)入開門過程。PIC 通過定位控制單元進(jìn)行速度調(diào)節(jié)非常方便。一旦無人進(jìn)出，傳感器無信號發(fā)出，PIC 控制步進(jìn)電機(jī)中斷當(dāng)前運動，向終點運動，速度控制如前。</p><p>　　第四章 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　4.1 穩(wěn)壓電源設(shè)計</p><p>　　隨著自動門的不斷發(fā)展，被越來越多的應(yīng)用于各

91、建筑物，廣泛的應(yīng)用也使其安全變的越來越重要。對電源的影響因素是多方面的，其中主要干擾，來自噪聲的影響。因此，為了提高自動門的運行穩(wěn)定性，穩(wěn)定的電壓和較小的波紋是重點考慮的問題。較為普遍的穩(wěn)壓裝置是變壓器，因為它價格實惠，但有一定的弱點，對電源的穩(wěn)壓性能并不是很強(qiáng)。因此我們需要設(shè)計穩(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)，同時需要合理設(shè)計交</p><p>　　流濾波器以減少電磁干擾。</p>

92、;<p>　　由于自動門工作、時間長，安全性要求高，因此從電網(wǎng)電源開始，就應(yīng)用了過流、過熱保護(hù)以盡量避免意外發(fā)生。保護(hù)電路有多種形式，下面是一種保護(hù)電路的框圖（圖4-1）</p><p>　　圖4-1 保護(hù)電路的框圖</p><p>　　過壓保護(hù)采用壓敏電阻和瞬變電壓抑制器，以防止雷擊等意外事故產(chǎn)生的瞬間高壓。交流EMI濾波器主要是用來抑制共模、共差干擾。如圖（圖4-2）所示

93、，它主要包括兩個輸入端、兩個輸出端和一個接地端，電路包括共模扼流圈、差模濾波電容、共模濾波電容。</p><p><b>　　圖4-2 過壓保護(hù)</b></p><p>　　自動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)動裝置（如無刷直流電機(jī)）的使用。全橋是由4只整流二極管按橋式全波整流電路的形式連接并封裝為一體構(gòu)成的。全橋的正向電流有0.5

94、A、1A、1.5A、2A、2.5A、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4-3）是其電路圖形符號與內(nèi)部電路。</p><p><b>　　圖4-3 整流電路</b></p><p>　　4.2 無刷直流電機(jī)的應(yīng)用</p>

95、;<p>　　1. 目前自動門中的動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。今以無刷直流電機(jī)為例來介紹自動門系統(tǒng)中執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計。下圖是電機(jī)的主電路圖（圖4-4）：</p><p><b>　　圖4-4 主電路</b></p><p>　　無刷電機(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

96、的工業(yè)環(huán)境條件下保證高品質(zhì)和高穩(wěn)定性。該控制器內(nèi)含可用于正確整流時序的轉(zhuǎn)子位置譯碼器，以及可對傳感器的溫度進(jìn)行補償?shù)膮⒖茧娖剑瑫r它還具有一個頻率可編程的鋸齒波振蕩器、一個誤差信號放大器、一個脈沖調(diào)制器比較器、三個集電極開路頂端驅(qū)動輸出和三個非常適用于驅(qū)動功率場效應(yīng)管（MOSFET）的大電流圖騰柱式底部輸出器。此外，MC33035還有欠鎖定功能，同時帶有可選時間延遲鎖存關(guān)斷模式的逐周限流特性以及內(nèi)部熱關(guān)斷等特性。其典型的電機(jī)控制功能包括

97、開環(huán)速度、正向或反向、以及運行使能等。</p><p>　　2. 自動門控制要求。物體靠近門時傳感器獲得信號傳給控制器，控制器根據(jù)門當(dāng)前所在位置決定門的動作。有三種情況：</p><p>　　（1）門處于關(guān)閉狀態(tài)，控制器應(yīng)驅(qū)動執(zhí)行電機(jī)以最佳速度曲線打開門。</p><p>　?。?）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)動執(zhí)行電機(jī)開門。</

98、p><p>　?。?）門處于開啟狀態(tài)，控制器使門保持開啟狀態(tài)。</p><p>　　無物體靠近門時：如果門處于開啟狀態(tài)，延時適當(dāng)?shù)臅r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l所示。關(guān)門時：OA段為加速段，AB段為穩(wěn)速運行段，BC段為減速停止(門關(guān)到位)段。開門時：CB段為加速段，BA段為穩(wěn)速運行段，AO段為減速停止(門開到位)段。</p>&l

99、t;p>　　根據(jù)自動門控制要求，系統(tǒng)原理框圖如（圖4-5）所示。開門門磁：檢測門的最大開啟位置，門開后驅(qū)動電機(jī)停止工作，并防止開門過量而損壞系統(tǒng)部件。 閉門門磁：檢測門的關(guān)閉位置，門關(guān)后驅(qū)動電機(jī)停止工作。驅(qū)動器：擴(kuò)大驅(qū)動功率以驅(qū)動150W的無刷直流電機(jī)。工作指示燈：(a)有電源指示燈；(b)正常、故障指示燈。超過預(yù)期時間門不到位即是故障狀態(tài)。</p><p>　　圖4-5 系統(tǒng)原理框圖</p>

100、<p>　　第五章 自動門的軟件系統(tǒng)</p><p>　　5.1 控制系統(tǒng)流程</p><p>　　當(dāng)門扇要完成一次開門與關(guān)門，其工作流程如下： 感應(yīng)探測器探測到有人進(jìn)入時，將沖信號傳給主控器，主自動感應(yīng)門控器判斷后通知馬達(dá)運行，同時監(jiān)控馬達(dá)轉(zhuǎn)數(shù)，以便通知馬達(dá)在一定時候加力和進(jìn)入慢行運行。馬達(dá)得到一定運行電流后做正向運行，將動力傳給同步帶，再由同步帶將動力傳給吊具系統(tǒng)使門扇

101、開啟；自動感應(yīng)門門扇開啟后由控制器作出判斷，如需關(guān)門，通知馬達(dá)作反向運動，關(guān)閉門扇。</p><p>　　自動門控制裝置的硬件組成：自動門控制裝置由門內(nèi)光電探測開關(guān)K1、門外光電探測開關(guān)K2、開門到位限位開關(guān)K3、關(guān)門到限位開關(guān)K4、開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1（使直流電動機(jī)正轉(zhuǎn)）、關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2（使直流電動機(jī)反轉(zhuǎn)）等部件組成。光電探測開關(guān)為檢測到人或物體ON，否則為OFF。</p><p>　

102、　控制要求：（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(jī)構(gòu)KM1動作，電動機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān)K3位置時，電機(jī)停止運行。（2）自動門在開門位置停留8s后，自動進(jìn)入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2被起動，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到關(guān)門限位開關(guān)K4位置時，電機(jī)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(jìn)入開門程序。（4）在門打開后的8s等待時間內(nèi)，若有人

103、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8s后，再自動進(jìn)入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。</p><p>　　5.2 PLC程序的編寫</p><p>　　當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān)時，探測開關(guān)都會產(chǎn)生一個信號輸入到控制器，對這兩個的輸入信號，PLC控制器通過處理后發(fā)送信號到驅(qū)動器，通過電機(jī)動作實現(xiàn)門開關(guān)。PLC還接收來自兩個附加開關(guān)的輸入信號，一

104、個檢測門行程的上限，另一個檢測門行程的下限。梯形圖如下（圖5-1）</p><p><b>　　圖 5-1 梯形圖</b></p><p>　　I/O分配中002和0003都是引入的常閉的行程開關(guān)接點。另外，超聲開關(guān)對應(yīng)0000，光電開關(guān)對應(yīng)0001，門行程上限檢測開關(guān)對應(yīng)002，升門對應(yīng)0500，降門對應(yīng)0501。編碼表：（表5-1）</p><

105、p><b>　　表5-1編碼表</b></p><p>　　動作過程：由梯形圖可見，來自超聲開關(guān)的輸入信號(輸入0000)與檢測門行程上限的行程開關(guān)信號(輸入0002，這是一個常閉開關(guān))相“與”。輸入0000號導(dǎo)通時，PLC機(jī)輸出一個信號(輸出0500)去啟動電動機(jī)把門打開。當(dāng)門升到上限位置時，限位開關(guān)0002號由常閉變?yōu)閿嚅_，從而停止輸出0500信號，使電動機(jī)停止拖動門的上升。與此同

106、時，來自光電開關(guān)的輸入信號(輸入0001)送到一個下降沿微分電路(此電路由DIFD指令編程)，其結(jié)果是使分配給DIFD指令的內(nèi)部輔助繼電器1000僅在一個掃描周期內(nèi)在輸入0001的下降沿導(dǎo)通。內(nèi)部輔助繼電器在1 000與檢測行程下限的行程開關(guān)相“與”，因而，當(dāng)內(nèi)部輔助繼電器1000導(dǎo)通時，在一次掃描劇期內(nèi)“與”條件成立。在此期間，輸出0501導(dǎo)通，接通電動機(jī)，使庫門落下。當(dāng)門落到F限位置時，限位開關(guān)0003號由常例變?yōu)閿嚅_，使電動機(jī)停止

107、拖動門的下降。再檢測到有車輛臨門時，叉重復(fù)開始的動作。</p><p>　　5.3 PLC在底層電梯自動門中的應(yīng)用舉例</p><p>　　電梯自動門的電氣設(shè)計是電梯的重要組成部分。本文以3層3站集選低樓層電梯為例，介紹PLC在自動門中應(yīng)用的設(shè)計。</p><p>　　5.3.1電梯控制門的控制要求</p><p>　　電梯自動門分為電梯自

108、動門分為轎廂門和廳門, 轎廂門封住轎廂的出入口, 它由裝在轎廂頂上的自動開門機(jī)構(gòu)帶動；廳門封住井道的出入口, 由轎廂門帶動, 因此又稱為被動門。由于轎廂門和廳門總是聯(lián)動的, 所以開、關(guān)門是指兩門的同時開或關(guān)動作。自動門的電氣控制包括拖動裝置和開關(guān)門邏輯控制線路兩部分。在傳統(tǒng)控制方法上,拖動裝置由直流電機(jī)、分壓電阻和繼電器線路構(gòu)成, 它可控制門電機(jī)的正反轉(zhuǎn)及調(diào)節(jié)門的速度,如（圖5-2）所示其中,JKM為開門繼電器,JGM 為關(guān)門繼電器關(guān)門