基于三菱PLC自動旋轉(zhuǎn)門的控制系統(tǒng)硬件設(shè)計【含CAD圖紙和說明書】
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一、選題背景
在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的中國,在我們高樓聳立的大都市,在大廈、賓館、酒店、銀行、商場、寫字樓,自動門已經(jīng)是隨處可見。自動門不但能給我們帶來人員進(jìn)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。
自動旋轉(zhuǎn)門是樓宇設(shè)備中的光機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品,它給人以親切大方的感覺,同時營造出奢華的氣氛,其全新的概念,寬敞的開放門面和高格調(diào)的設(shè)計,堪稱建筑物的點(diǎn)睛之筆,立足于建筑時代大潮的最前端。大廈在需要持續(xù)不斷的人流出入的同時,又要保持建筑物內(nèi)良好的空氣循環(huán)及環(huán)境的優(yōu)美,這是建筑師所遇到的一大難題,而旋轉(zhuǎn)門為大廈提供了理想的解決方案,它可有效地防風(fēng)、防塵和隔音,從而改善了大廈入口附近的環(huán)境。旋轉(zhuǎn)門的最大優(yōu)點(diǎn)在于它"永遠(yuǎn)開門,又永遠(yuǎn)關(guān)門",即對于行人來說,門總可以打開,可對于建筑物來說門又總是關(guān)著。自動旋轉(zhuǎn)門由于其永遠(yuǎn)開啟的同時又永遠(yuǎn)關(guān)閉的特點(diǎn),使其動態(tài)密封效果較好。因此,自動旋轉(zhuǎn)門在功能方面具有獨(dú)特的發(fā)展。
1.1自動旋轉(zhuǎn)門主要性能
1)自動轉(zhuǎn)停功能
來人時自動啟動,并以正常轉(zhuǎn)速動轉(zhuǎn),15s時無人進(jìn)出,則自動停轉(zhuǎn)并封門。
2)殘疾變速功能
旋轉(zhuǎn)門設(shè)有低速,中速,高速三種旋轉(zhuǎn)速度,分別對應(yīng)殘疾,middle和high三個按鈕進(jìn)行切換,以適應(yīng)殘疾人通過,正常運(yùn)轉(zhuǎn)和緊急疏散對轉(zhuǎn)速的不同要求。當(dāng)按下殘疾按鈕后,30s內(nèi)門始終以2r/min的速度低速運(yùn)轉(zhuǎn),此時按middle和high鈕無效,以確保殘疾人安全通過。30s后來人,門自動以正常速度運(yùn)轉(zhuǎn)。
(3)防夾功能
當(dāng)門扇運(yùn)轉(zhuǎn)靠近曲壁立柱時,如果行人試圖從兩者之間(防夾區(qū))進(jìn)入旋轉(zhuǎn)門,則門立即自動停轉(zhuǎn)以防夾傷行人。行人離開防夾區(qū),門自動恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
4)防撞功能
行人緊靠右側(cè)立柱或遇到物體碰撞右側(cè)立柱,則旋轉(zhuǎn)門馬上停轉(zhuǎn),以防止撞傷行人或撞壞物體,行人或物體離開右側(cè)立柱,自動門恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
5)防碰功能
行人在旋轉(zhuǎn)門內(nèi)通行過程中,如遇到門扇碰到行人腳后跟,則門立即停轉(zhuǎn),以防止碰傷行人。行人離開門扇,門自動恢復(fù)旋轉(zhuǎn)。
6)急停功能
當(dāng)出現(xiàn)緊急意外事故十,按下急停按鈕,門立即停轉(zhuǎn),解除急停信號,門又自動恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
7)暫停功能(STOP按鈕)
與急停功能相當(dāng),不同的是按STOP鈕后,必須用殘疾,middle和high三個按鈕中的一個進(jìn)行恢復(fù)。
8)電動機(jī)過載保護(hù)功能
當(dāng)電動機(jī)過載時,門停轉(zhuǎn)并且指示燈閃爍報警。過載消除后門自動恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
9)變頻器報警輸出和延時自動復(fù)位功能
當(dāng)變頻器過壓或過流時,關(guān)閉輸出,門停轉(zhuǎn)并報警( 指示燈閃爍),延時3s自動復(fù)位。
1.2自動旋轉(zhuǎn)門特點(diǎn):
1)結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎
兩翼旋轉(zhuǎn)門是集自動旋轉(zhuǎn)門和自動平滑門兩者優(yōu)點(diǎn)于一身的完美組合??筛鶕?jù)不同的季節(jié),場合而選擇旋轉(zhuǎn)門或平滑門的工作方式,特別適用于客流量很大的場合。同時,這種設(shè)計增強(qiáng)了抗風(fēng)能力,消除了風(fēng)口效應(yīng),減少了能源損耗,有效的阻擋了灰塵,噪音和廢氣的進(jìn)入,充分發(fā)揮門的隔離和疏通作用。
2)多重安全保護(hù)措施
高靈敏度的雷達(dá)系統(tǒng)確保大門能即時開啟,并對速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。在入口處及旋轉(zhuǎn)門部分,安裝了多部非接觸式傳感器及獨(dú)特的安全開關(guān),確保通行者的安全。大門可與火警系統(tǒng)相連,在斷電和意外情況下,緊急事故處理單元自動將門旋轉(zhuǎn)至安全疏散位置,同時中間平滑門自動打開,形成一個寬敞的疏散(緊急)通道。
3)維護(hù)方便,使用壽命長
旋轉(zhuǎn)門有故障檢測功能,可以迅速準(zhǔn)確判斷,并及時排除故障。大門自身承重,受力均勻,確保較長的使用壽命。
二、設(shè)計方案
2.1 設(shè)計內(nèi)容
自動旋轉(zhuǎn)門PLC控制系統(tǒng)由信號輸入元件、輸出執(zhí)行元件、顯示器件和PLC構(gòu)成。因此,自動旋轉(zhuǎn)門PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計,就包括這些器件的選取和連接等。
1) 選取信號輸入器件、輸出執(zhí)行器件、顯示器件等
為了滿足自動旋轉(zhuǎn)門的各種功能,需要選取紅外感應(yīng)器、防碰傳感器、防撞傳感器、防夾傳感器及相應(yīng)開關(guān)等。其輸入信號在進(jìn)入PLC后,可以在PLC內(nèi)部多次重復(fù)使用,而且還可獲得其常開、常閉、延時等各種形式的觸電。因此,所選用信號輸入器件有一個觸點(diǎn)。輸出器件則選取相同電源電壓、工作電流較小的器件。顯示器件則選取壽命較長,而且工作電流較小的LED器件。
2) 設(shè)計控制系統(tǒng)主回路
由于行人可能有殘疾人,故自動旋轉(zhuǎn)門需選取變頻器來滿足其要求。合理進(jìn)行調(diào)速,按此設(shè)計控制系統(tǒng)主回路,繪制電控系統(tǒng)電氣原理圖。
3)選取PLC
根據(jù)自動旋轉(zhuǎn)門輸入、輸出信號的數(shù)量,以及輸入輸出信號的空間分布,程序容量的大致情況等條件選擇PLC。
4)進(jìn)行I/O分配
根據(jù)自動旋轉(zhuǎn)門的設(shè)計要求,及輸入、輸出信號的數(shù)量進(jìn)行I/O分配,并繪制PLC I/O接線圖
5)編寫使用說明書。
2.2 研究方法
1)通過互聯(lián)網(wǎng)圖書館等資料來源,查閱有關(guān)自動旋轉(zhuǎn)門的學(xué)術(shù)論文、報告等文獻(xiàn)資料,了解國內(nèi)外自動旋轉(zhuǎn)門的新動向和發(fā)展水平,更加深入的研究其控制部分,擴(kuò)展思維。
2)到相關(guān)場所實(shí)地考察了解自動旋轉(zhuǎn)門的工作過程和控制要求,熟悉自動門的控制方法,對課題的研究提供新的啟迪,開闊設(shè)計思路。
3)了解自動旋轉(zhuǎn)門的市場和前景情況,閱讀用戶手冊,了解自動旋轉(zhuǎn)門控制部分軟硬件的合理搭配。
4)完成自動旋轉(zhuǎn)門PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計,繪制PLC外部接線圖、電控系統(tǒng)電氣原理圖。并使其與軟件部分相切合,實(shí)現(xiàn)其自動化。
三.進(jìn)度安排
第 1—2 周 檢索相關(guān)論文、閱讀參考文獻(xiàn),查閱相關(guān)資料。
第 3—4 周 將資料進(jìn)行整理,擬定設(shè)計方案,填寫開題報告。
第 5—6 周 按所需設(shè)計要求對變頻器和傳感器選型,對有關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定計算。
第 7—8 周 按布局圖設(shè)計控制部分電路圖,填寫中期檢查表。
第 9—10周 根據(jù)輸入、輸出信號的數(shù)量,以及輸入輸出信號的空間分布,程序
容量的大致情況等條件選擇PLC。
第11—13周 根據(jù)所選PLC完成I/O分配工作,繪制I/O接線圖。
第14—16周 整理資料,撰寫設(shè)計說明書。
第 17 周 整理修改設(shè)計說明書。
第18周 準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。
四、參考文獻(xiàn)
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[17] http://www.autonicschina.com/board/upload/selection_guide_cn.pdf
指導(dǎo)教師意見:
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