基于PLC自動門的控制系統(tǒng)設計畢業(yè)論文.doc

《基于PLC自動門的控制系統(tǒng)設計畢業(yè)論文.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《基于PLC自動門的控制系統(tǒng)設計畢業(yè)論文.doc（30頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、基于PLC自動門的控制系統(tǒng)設計PLC Based Control System of Automatic Doors摘 要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)展應運而生的高科技產品，因此，它具備了普通門所沒有的優(yōu)勢：雅觀漂亮，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)約空調能源、防風、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用于大型商場、銀行、大酒店、機場、辦公大廈等各種大型的公共場所。本文通過結合PLC控制系統(tǒng)的簡介及各種普遍應用的自動門的特點，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)、PL

2、C程序的編寫等都進行了一定的介紹。關鍵字：自動門 PLC 控制 編程PLC Based Control System of Automatic DoorsAbstractAutomatic door is the living conditions 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

3、 beautiful, but it is more secure use and 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, automatic doors are widely used in large

4、shopping malls, banks, large hotels, airports, office buildings and other large public places. 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 an overview of automatic doors, t

5、he main classification, composition, theory, hardware and software control systems, PLC and so on for the preparation of the program some introduction. Key words: Automatic Door Control Programming PLC 26引 言隨著科技的不斷發(fā)展，各種各樣的自動門應運而生，但由于PLC技術的不斷完善，自動門大多采用PLC系統(tǒng)來進行集中控制。因此自動門的發(fā)展一個是在硬件設施上的完善，另一個就是plc控制系統(tǒng)的不斷

6、發(fā)展。自動門尤其是高級自動門的造價不菲，目前多應用于大型商場、銀行、大酒店、機場、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品，但仍會有一些安全隱患存在，如果關門過程控制不當，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。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，他導致電源電壓便的不穩(wěn)定是一個重要方面，它對安全產生很大的影響，因此，設計系統(tǒng)時考慮執(zhí)行部分的輸送電壓穩(wěn)定是一個應該重視的問題。由于中國的自動門技術起步較晚，掌握的技術相對稚嫩。雖然從事自動門行業(yè)的廠家很多，但真正掌握成熟技術的卻很少。因此多是代理一些國外的自動門。由于這些因素，未來

7、自動門的發(fā)展應該朝著精簡化、安全化去努力，使自動門的使用更普遍，安全性更有保障。目前在各種建筑物中應用比較廣泛的主要是平移形感應自動門，這種自動門主要是通過紅外探頭來感應是否有人靠近，紅外探頭主要是對產生熱量的物體有感應，當人靠近是時，紅外感應到人的存在，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)送信號到驅動部分，通過電機執(zhí)行動作完成開門動作。但這種技術存在著一些弊端，它會對一些高溫的物體產生誤操作。目 錄摘 要IAbstractII引 言III第一章 自動門的簡介11.1 自動門的發(fā)展11.2 自動門的分類1第二章 自動門的硬件系統(tǒng)32.1 自動門的硬件組成32.2 硬件的工作原

8、理32.3自動門控制器32.3.1自動門控制器的介紹32.3.2自動門控制器遙控62.3.3自動門控制器遙控系統(tǒng)的組成62.3.4常見故障的排除62.4自動門的系統(tǒng)配置7第三章 PLC控制系統(tǒng)簡介93.1 PLC的概述93.2 PLC的主要功能及特點93.2.1 PLC的主要功能93.2.2 PLC的特點103.2.3 PLC的發(fā)展趨勢113.3 PLC的組成與基本結構123.3.1 PLC的硬件系統(tǒng)123.3.2 PLC的軟件系統(tǒng)133.4 PLC的工作原理及在自動門中的應用133.4.1 PLC的工作原理133.4.2 PLC在自動門中的應用13第四章 執(zhí)行機構的設計154.1 穩(wěn)壓電源設

9、計154.2 無刷直流電機的應用16第五章 自動門的軟件系統(tǒng)185.1 控制系統(tǒng)流程185.2 PLC程序的編寫185.3 PLC在底層電梯自動門中的應用舉例205.3.1電梯控制門的控制要求205.3.2 自動門控制線路及PLC 梯形圖設計21結束語24致 謝25參 考 文 獻26第一章 自動門的簡介人類文明的產物，自動門已經經過了數十年的漫漫發(fā)展，至今為止，通過應用PLC控制系統(tǒng)及其他各種科技產品，已經具備了及其完善的控制技術，形成了具有龐大規(guī)模的自動門家族。并且根據不同的需求制定了一系列的標準。如JG/T 177-2005是由中華人民共和國建設部于2005-12-01制定的中國自動門標準

10、編號，標準內容主要有：規(guī)定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)則和標志、包裝、運輸、貯存。本標準適用于推拉自動門(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，還應參見其相關標準。1.1 自動門的發(fā)展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。數千年來，門一直作為人類社會活動的守護神，拒侵入者于門外，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。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。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。21

11、世紀的今天，門更加突出了安全理念，強調了有效性：有效地防范、通行、疏散，同時還突出了建筑藝術的理念，強調門與建筑以及周圍環(huán)境整體的協(xié)調、和諧。門的高級形式-自動門起源在歐美，從1802年8月，德標公司成功設計并開發(fā)出世界第一臺感應自動門，門大規(guī)模專業(yè)化生產始于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，已經形成了種類齊全、功能完善、造工精細的自動門家族。中國早在十多年前就開始引用歐洲自動門，并把它應用在酒店、機場、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。1.2 自動門的分類自動門根據使用的場合及功能的不同可分為自動平

12、移門、自動平開門、自動旋轉門、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、感應門就是指自動平移門。自動平移門最常見的形式是自動門機及門內外兩側加雷達，當人走近自動門時，雷達通過發(fā)射微波感應到人的存在，給控制器一個開門信號，控制器通過驅動裝置將門打開。當人通過門之后，再將門關閉。另外還有紅外感應形式，主要是通過紅外線來感受指定范圍內溫度變化，當人走進時，微波感應其器發(fā)射信號控制門的變化。微波感應器和紅外感應器的區(qū)別主要是：微波感應器，又稱微波雷達，對物體的移動進行反應，因而反應速度快，適用

13、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，雷達便不再反應，自動門就會關閉，有可能出現(xiàn)夾人現(xiàn)象。 紅外感應器，對物體的存在進行反應，不管人員是否移動，只要處于感應器的掃描范圍內，它都會反應。 紅外感應器的反應速度比微波感應器慢。根據一些不同的要求，某些廠家在生產自動門的時候會增加一些個性功能，以方便管理和維護。如福州蔚藍電子有限公司自動門，它具備以下特點：1.自動門微波感應器對物體的運動進行反應，靈敏度可調，性能穩(wěn)定！2.自動門加密遙控器聚多功能為一體，對感應門進行加密，可以避免工程上出現(xiàn)的賴帳，呆帳，等現(xiàn)象從而有效保護經銷商的利益，同時可以實現(xiàn)遙控開門、常

14、開、上鎖、開鎖；具有連接讀卡機、指紋、出門按扭、電鎖等外圍設備的功能。 3.安全光線 可以有效克服感應探頭感應不到的盲區(qū)，從而使感應門更安全。 4.自助銀行刷卡機整體一機設計，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。 5.自動門微波模塊、踢腳開光、ID卡密碼機、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。.第二章 自動門的硬件系統(tǒng)2.1 自動門的硬件組成自動門的硬件根據不同的類型各有不同，此以平移型感應門為例介紹它的硬件，主要有：自動感應門主控制器，自

15、動感應門感應探測器，自動感應門動力馬達，自動感應門門扇行進軌道，門扇吊具走輪系統(tǒng):，同步皮帶（有的廠家使用三角皮帶），自動感應門下部導向系統(tǒng)：是門扇下部的導向與定位裝置，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）。圖2-1 自動門組成2.2 硬件的工作原理1. 自動感應門主控制器：它是自動門的指揮中心，通過內部編有指令程序的大規(guī)模集成塊，發(fā)出相應指令，指揮馬達或電鎖類系統(tǒng)工作；同時人們通過主控器調節(jié)門扇開啟速度、開啟幅度等參數。2. 自動感應門感應探測器：負責采集外部信號，如同人們的眼睛，當有移動的物體進入它的工作范圍時，它就給主控制器一個脈沖信號；3. 自動感應門動力馬

16、達：提供開門與關門的主動力，控制門扇加速與減速運行。4. 自動感應門門扇行進軌道：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。5. 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。6. 同步皮帶（有的廠家使用三角皮帶）：用于傳輸馬達所產動力，牽引門扇吊具走輪系統(tǒng)。 7. 自動感應門下部導向系統(tǒng)：是門扇下部的導向與定位裝置，防止門扇在運行時出現(xiàn)前后門體擺動。 2.3自動門控制器2.3.1自動門控制器的介紹自動門控制器是一種采用數字化技術設計的智能型多功能手動、無線遙控兩用電動門控制器。電動門控制器具有良好的智能判定功能和很高的可靠性，是當前電動伸縮門系統(tǒng)中首選的

17、自動控制設備。1.主要功能及性能指標（1）使用電源：180240V5060Hz（2）最大負載功率：1200W（阻性）（3）控制器自身消耗功率：5W （4）控制方式：手動控制：機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；信號轉換時間：10.5S；自動停機：具有限位停機和35s，70s， 110s，145s， 180s五擋自動延時停機（產品出廠時設置為145s）。（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；報警器探頭：可使用紅外線熱釋、光電對射、聲波振動、多普勒雷達探測、電磁感應等

18、類型。門體開關時報警功能自動解除。探頭監(jiān)測距離不小于67m。（6）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。（7）聲光顯示：控制器在下述狀態(tài)下均有顯示：數碼顯示：控制器接通電源顯示“-”，此時為待機狀態(tài)；報警功能選通后由“-”狀態(tài)變?yōu)椤叭铡保婚_門時顯示“H”，關門時顯示“E”，“”為停機；聲訊提示： 開門或關門時有低頻訊響，報警時變?yōu)楦哳l訊響。（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 2.自動門控制器使用操作（1）安裝：應當由專業(yè)人員按照說明書的要求正確進行安裝。電源線和電機動力線應選用線徑不小于1.5mm2銅芯護套電纜，其它控制線應

19、選用導線截面不小于0.5mm2的銅芯電纜。電源火線應接于控制器的L端，零線應接于控制器的N端。機內保險應使用520mm6A的快速熔斷器，嚴禁將機內保險作直接短路使用。電動門的門頭電機應接于機內的P1端子排。報警器應接于機內的P4端子排。其他基本控制線應接于機內P2端子排。安裝接線時應參照產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將高壓控制線接于低壓端子上?？刂破鞯慕泳€安裝除本產品規(guī)定的事項外，其他事項應遵守電氣安全操作規(guī)程的有關規(guī)定。控制器的安裝位置根據用戶的具體情況選擇適當位置懸掛于五磁場干擾的墻體上。安裝高度距地面不應小于1.2m。引出的電纜應沿墻體固定牢固。通

20、電前應對全部安裝工作進行全面檢查，確認無誤之后方可送電試機。探頭安裝于室外適當高度，角度可以調整。 （2）操作：門體開關手動控制：接通電源后，控制器數顯窗口中間應顯示“”，此時為控制器的待機狀態(tài)?？刂破髅姘迳系乃膫€按鍵分別是“關門”、“停止”、“開門”、“報警”。按下“開門”或“關門”鍵時，顯窗口應分別顯示“H”或“E”。此時門機拖動門體運動，控制器此時并有低頻訊響聲發(fā)出。門體在運動時，當限位開關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。由開門到關門，或有關們到開門轉換時，必須按動停止鍵方可進行轉換。門體開關遙控控制：遙控器的“A”鍵對應手動開關的“開門”，“B”鍵對

21、應手動開關的“停止”，“C”鍵對應手動開關的“關門”，“D”鍵對應手動開關的“報警”功能。使用時，按下遙控器相應的功能鍵約10.5S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增加控制距離。報警功能設置：按動手動控制的“報警”或遙控器的“D”鍵可以設置報警狀態(tài)。該鍵為重復鍵，即報警的設置和解除交替產生。當報警狀態(tài)為設置時，窗口顯示“日”。當報警狀態(tài)為解除時，窗口顯示為“”。當報警出現(xiàn)時，控制器將有高頻聲訊信號發(fā)出。當門體啟動（開關）時，報警狀態(tài)自動解除。門體運動時，仍

22、可設置報警，但報警功能處于暫停狀態(tài)，當門體運動停止時，報警狀態(tài)自動恢復。3.自動門控制器使用注意事項（1）報警功能的性能取決于報警探頭的性能，用戶應根據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。（2）報警探頭輸出信號接口的類型應為繼電器輸出接口,供電電壓應為直流1215V,否則不能由本控制器直接供電。探頭耗電應100毫安。根據現(xiàn)場情況可配用多只探頭（一般以12只為宜），多探頭時采用并接方式。探頭.應避免其他熱源或直射光影響，上方應加防雨罩。（3）延時自動停機功能可根據用戶的門體行程設置，出廠時設定為145秒左右。（4）發(fā)現(xiàn)開門和關門方向相

23、反時，將控制器的“V”、“W”端子接線對調即可。同樣，STOP顯示屏指示方向與實際相反時，按同法調整接線。（5）本控制器發(fā)生故障時，應由專業(yè)人員進行維修或與供貨方和生產廠聯(lián)系維修。以免故障擴大影響使用。（6）控制器應保持清潔，防止進水或其他有害物質侵蝕。機殼清潔嚴禁使用有機溶劑。（7）電動門的電纜芯數一般不應少于8線（過去有7線的，接線不很合理），門體電纜中間不應含有接頭。（8）遙控發(fā)射器應保持外殼好，防止擠壓、振動、跌落、進水等現(xiàn)象。注意檢查電池電壓，必要時及時更換。當遙控距離過近時，一般應更換電池。電池型號為KC12V-23A。遙控器應盡量避開電磁干擾源。（9）遙控器出廠時按編碼加密使用，

24、不能互換。用戶需要更改時可由廠家按要求變更密碼。 2.3.2自動門控制器遙控自動門遙控器（Autodoor Remote Controller）是利用無線電信號對遠方的各種機構進行控制的遙控設備。這些信號被遠方的接收設備接收后，可以指令或驅動其它各種相應的機械或者電子設備，去完成各種操作，如閉合電路、移動手柄、開動電機，之后再由這些機械進行需要的操作。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域得到了廣泛的應用。 2.3.3自動門控制器遙控系統(tǒng)的組成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

25、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，遙控器可以當一個整機來獨立使用，對外引出線有接線樁頭；而遙控模塊在電路中當一個元件來使用，根據其引腳定義進行應用，使用遙控模塊的優(yōu)勢在于可以和應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。超外差式解調電路與超外差收音機相同，它是設置一本機振蕩電路產生振蕩信號，與接收到的載頻信號混頻后，得到中頻（一般為465kHz）信號，經中頻放大和檢波，解調出數據

26、信號。由于載頻頻率是固定的，所以其電路要比收音機簡單一些。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。2.3.4常見故障的排除表2-1 常見故障及排除方法常見故障排除方法1通電后指示燈不亮，門體不能啟動1、檢查電源 2、檢查機內保險管 3、檢查控制電纜 4、檢查電機和起動電容 5、檢查機內P5插座接觸是否良好 6、機頭離合器沒脫開2門體運動不能限位1、檢查干簧管或磁鋼是否正常 2、檢查控制線路是否開路 3、防碰撞感應開關是否正常 4、延時停機設置是否正確并調整撥盤開關調整延時設置3遙控器不起作用或不靈敏1、檢查發(fā)射器電池電壓是否低于10V 2、檢查附

27、近有無電磁干擾 3、遙控器是否受潮，按鍵內有無污垢 4、檢查控制器電源電壓是否偏低4報警功能不正常1、控制器是否設定在報警狀態(tài) 2檢查探頭與控制器電纜連接 3、檢查探頭性能 4、插頭接線是否正確5控制器窗口無顯示1、P5插座接線是否正常 2、數碼管是否損壞6聲信號不正常1、機內連線有無開路 2 IC或晶體管是否損壞 3、訊響器是否損壞，可用電池試一下應有響聲7保險絲熔斷1、檢查保險管容量是否正確 2、門頭機有無短路，可先甩掉門機負荷再試一下以判斷故障是門機還是控制器 3、電纜短路2.4自動門的系統(tǒng)配置自動門的系統(tǒng)配置是指根據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

28、禁系統(tǒng)、安全裝置、集中控制等。必須根據建筑物的使用特點。通過人員的組成，樓宇自控的系統(tǒng)要求等合理配備輔助控制裝置。自動門安裝公司有責任在對用戶系統(tǒng)需求的充分了解的基礎上，向用戶提供合理而經濟的系統(tǒng)配置方案。1. 開門信號。自動門的開門信號是觸點信號，微波雷達和紅外傳感器是常用的兩種信號源。微波雷達是對物體的位移反應，因而反應速度快，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，雷達便不再反應，自動門就會關閉，對門機有一定的保護作用。紅外傳感器對物體存在進行反應，不管人員移動與否，只要處于傳感器的掃描范圍內，它都會反應即傳出觸點信號。缺點是紅外傳感器的反應

29、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，也會對電氣部件產生損害。由于微波雷達和紅外傳感器并不了解接近自動門的人是否真要進門，所以有些場合更愿意使用按鍵開關。按鍵開關可以是一個觸點式的按鈕，更方便的是所謂肘觸開關。肘觸開關很耐用，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，功能一樣，但對防水的要求較高，而且腳踏的力量很大，容易使腳踏開關失效。還有一種帶觸點開關的拉手，當拉手被推(或在反方向拉)到位時，向門機提供觸點信號?，F(xiàn)在的樓字自控有時會提出特殊的要求，例如使用電話

30、的某一分線控制開門。要達到這個要求，只要保證信號是無源的觸點信號即可。極少情況下，人們會提出天線遙控的要求。用一個無線接受器與自動門進行觸點式連接，再配一個無線發(fā)射器，就可以達到要求。不過，現(xiàn)在的無線電波源太多，容易導致偶然開門是一個麻煩的問題。定時器可以自動控制門的狀態(tài)，其原理是將時鐘與特定的開關電路相連，還預設定的時間將自動門處于自動開啟或鎖門狀態(tài)。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，那么那自動門自動控制功能要求最高的對進出人員進行選擇的非公共區(qū)域。門禁系統(tǒng)是對入門授權的識別。在識別或檢測入門授權通過以后，向自動門的控制系

31、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，密碼鎖，磁卡鎖。一直到復雜的體重識別系統(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信號的干擾而誤開門的情況發(fā)生非常重要。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。應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的機械鎖，使鎖與開關結合，鎖不處于開鎖狀態(tài)

32、，觸點就不能接觸，不可能發(fā)生誤操作。4. 集中控制。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，當門到達一定位置（如開啟位置）時，觸動開關而給出觸點信號。也可以采用感應式信號發(fā)生裝置，當感應器探測到門處于某一位置時發(fā)出信號。在中控室設置相應的指示燈，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的接線端子。第三章 PLC控制系統(tǒng)簡介可編程控制器（Programmable Controller簡稱PLC）。PLC是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎上引入了

33、微電子技術、計算機技術、自動控制技術和通訊技術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?、可靠性高、配置靈活、編程簡單等優(yōu)點，是當代工業(yè)生產自動化的主要手段和重要的自動化控制設備。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。3.1 PLC的概述由于PLC在不斷發(fā)展，因此，對它進行確切的定義是比較困難的。美國電氣制造商協(xié)會(NEMA)經過四年的調查工作，于1980年正式將可編程序控制器命名為PC(Programmable Controller)，但為了與個人計算機PC（Personal

34、 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、計數和運算等功能，用于控制機器或生產過程的 自動化控制裝置。 1982年，國際電工委員會(International Electrical Committee，IEC)頒布了PLC標準草案第一稿，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是一種數字運算的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、定時、計數和算術運算等

35、操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。可編程序控制器及其有關的外圍設備，都應按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體、易于擴展其功能的原則而設計。”上述的定義表明，PLC是一種能直接應用于工業(yè)環(huán)境的數字電子裝置，是以微處理器為基礎，結合計算機技術、自動控制技術和通信技術，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。3.2 PLC的主要功能及特點3.2.1 PLC的主要功能1.開關邏輯和順序控制這是PLC應用最廣泛、最基本的場合。它的主要功能是完成開關邏輯運算和進行順序邏輯控制，從而可以實現(xiàn)各種控制要求。

36、2. 模擬控制 （A/D和D/A控制）在工業(yè)生產過程中，許多連續(xù)變化的需要進行控制的物理量，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產品都具備處理這類模擬量的功能，而且編程和使用方便。3. 定時/計數控制 PLC具有很強的定時、計數功能，它可以為用戶提供數十甚至上百個定時器與計數器。對于定時器，定時間隔可以由用戶加以設定；對于計數器，如果需要對頻率較高的信號進行計數，則可以選擇高速計數器。4. 步進控制PLC為用戶提供了一定數量的移位寄存器，用移位寄存器可方便地完成步進控制功能。5運動控制在機械加工

37、行業(yè)，可編程序控制器與計算機數控（CNC）集成在一起，用以完成機床的運動控制。6. 數據處理 大部分PLC都具有不同程度的數據處理能力，它不僅能進行算術運算、數據傳送，而且還能進行數據比較、數據轉換、數據顯示打印等操作，有些PLC還可以進行浮點運算和函數運算。7. 通信聯(lián)網PLC具有通信聯(lián)網的功能，它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計算機以及其他智能設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。8. 擴展功能 擴展功能是指通過連接輸入輸出擴展單元(即I/O擴展單元)模塊來增加輸入輸出點數，也可通過附加各種智能單元及特殊功能單元來提高plc的控制功能。3.2.2 PLC的特點P

38、LC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)控制領域中普遍關心的可靠、安全、靈活、方便、經濟等問題。其主要特點如下：1. 可靠性高可靠性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，具有很強的抗干擾能力，平均無故障時間達到數萬小時以上，可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產現(xiàn)場?？删幊绦蚩刂破饕驯粡V大用戶公認為是最可靠的工業(yè)控制設備之一。2. 控制功能強一臺小型可編程序控制器內有成百上千個可供用戶使用的編程元件，可以實現(xiàn)非常復雜的控制功能。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?/p>

39、通過通信聯(lián)網，實現(xiàn)分散控制與集中管理。3.用戶使用方便 可編程序控制器產品已經標準化、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行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。可編程序控制器的安裝接線也很方便，有較強的帶負載能力，可以直接驅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，方便快速地適應工藝條件的變化。4.編程方便、簡單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，熟悉繼電器電路圖的電氣技術人員只要花幾天時間就可以熟悉梯形圖語言，并用來編制用戶程序。5.設計、安裝

40、、調試周期短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、計數器等器件，使控制柜的設計、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調試，模擬調試好后再將PLC控制系統(tǒng)在生產現(xiàn)場進行安裝和接線，在現(xiàn)場的統(tǒng)調過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，大大縮短了設計和投運周期。6.易于實現(xiàn)機電一體化 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，使之易于安裝在機器設備內部，制造出機電一體化產品。目前以PLC作為控制器的CNC設備和機器人裝置已成為典型。3.2.3 PLC的發(fā)展趨勢PLC總的發(fā)展趨勢是向高集成發(fā)展、小

41、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。1. 向小型化、專用化、低成本方向發(fā)展。隨著微電子技術的發(fā)展，新型器件大幅度的提高功能和降低價格，使得PLC結構更為緊湊，相當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型PLC上。2. 向大容量、高速度方向發(fā)展大型PLC采用多微處理系統(tǒng)，有的采用了32位微處理器，可同時進行多任務操作，處理速度提高，特別是增強了過程控制和數據處理功能。另外，存儲榮來那個大大增加。3. 智能型I/O模塊的發(fā)展智能型I/O模塊是以微處理器和存儲器為基礎的功能部件，它們的CPU與PLC的

42、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。4. 基于PC的編程軟件取代編程器隨著計算機的日益普及，越來越多的用戶使用基于個人計算機上的編程軟件。編程軟件可以對PLC控制系統(tǒng)的硬件組態(tài)，即設置硬件的結構和參數，例如設置各框架各個插槽上模塊的型號、模塊的參數、各串行通行接口的參數等。5. 與個人計算機相比，PLC的硬件、軟件的體系結構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準。標準中共有5種編程語言，允許

43、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特殊的工作。6. PLC通信的易于化PLC的通信聯(lián)網功能使它與個人計算機的其它智能控制設備交換數字信息，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。7. 組態(tài)軟件與PLC的軟件化個人計算機(PC)的價格便宜，有很強的數學運算、數據處理、通信和人機交流的功能。8. PLC與現(xiàn)場總線相結合現(xiàn)場總線I/O與PLC可以組成功能強大的、廉價的DCS系統(tǒng)。9. 開發(fā)新型特殊功能模塊I/O組建可以提高PLC的智能化、高密集度和增大處理能力。10. CPU的處理速度進一步加快目前，PLC的處理速度與計算機相比還比較慢，其高的CPU也不過80

44、486，將來會全面用64位的RISC芯片，采用多CPU進行處理、分時處理或分任務處理方式，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的處理速度達到納秒級。3.3 PLC的組成與基本結構PLC是微機技術和繼電器常規(guī)控制概念相結合的產物，PLC也是一種計算機系統(tǒng)，只不過它比一般計算機具有更強的與工業(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，它的實際組成與一般微型計算機系統(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。3.3.1 PLC的硬件系統(tǒng)PLC的硬件系統(tǒng)由主機系統(tǒng)（如圖3-1）

45、、輸入/輸出擴展環(huán)節(jié)及外部設備組成。圖3-1 PLC的硬件系統(tǒng)3.3.2 PLC的軟件系統(tǒng)PLC的軟件系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)程序和用戶程序。3.4 PLC的工作原理及在自動門中的應用3.4.1 PLC的工作原理可編程控制器是一種專用的工業(yè)控制計算機，其工作原理與計算機控制系統(tǒng)的工作原理基本相同。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：1. 輸入采樣掃描階段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

46、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，在當前的掃描周期內，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用可忽略，所以可以認為這些采集到的輸入信息是同時的。2. 執(zhí)行用戶程序掃描階段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行掃描

47、。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果都立即寫入元件映像寄存器中，對輸出繼電器的掃描結果，也不是馬上去驅動外部負載，而是將其結果寫入到輸出映像寄存器中。在此階段，允許對數字量I/O指令和不設置數字濾波的模擬量I/O指令進行處理，在掃描周期的各個部分，均可對中斷事件進行響應。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容是隨著程序的執(zhí)行而不斷變化的。3. 輸出刷新掃描階

48、段這是第三個集中批處理過程，當CPU對全部用戶程序掃描結束后，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，再由輸出鎖存器經輸出端子去驅動各輸出繼電器所帶的負載。在輸出刷新階段結束后，CPU進入下一個掃描周期，重新執(zhí)行輸入采樣，周而復始。3.4.2 PLC在自動門中的應用通過PLC控制系統(tǒng)作為中央處理器，來宏觀整體調控自動門中各硬件設施協(xié)調工作，來完成自動打開和關閉大門。使用紅外感應器或微波發(fā)射器來感應外界的物體，當有人進如了感應范圍之后，感應器通過感應到人的到來，會產生一個信號，通過PLC的模擬/數字輸入部分輸入PLC。玻璃門的打開或關閉由電機控制來完成，目前少數由交流變頻電機或

49、無刷直流電機來實現(xiàn)。但更多的使用步進電機來實現(xiàn)。步進電機作為可靠性好，控制簡單，價格低廉的動力裝置已經被廣泛的應用于自動門。圖3-2 是一個以PIC為控制器，統(tǒng)一控制傳感器、步進電機，通過機械直線運動單元驅動玻璃門的PLC自動門控制系統(tǒng)。圖3-2 PLC自動門控制系統(tǒng)目前一些廠家PIE供應商都提供可直接控制步進電機運動的定位控制單元，可直接控制步進電機，通過編程完成單軸，兩軸插補運動。直線運動系統(tǒng)設計師習慣上自行設計包括軸承、滾珠絲杠副、同步齒形帶等。設計時非常簡單，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

50、的長殼體內，并安裝有一個滑動模塊。生產商預先調整好精度、預緊力等，該單元安裝有限位開關，并提供安裝法蘭，供電機、編碼器安裝用。用戶按傳動行程、受力情況等直接選用，直接安裝在基礎上即可。步進電機與機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。如果無人進出，玻璃門關閉。傳感器一旦給PIC信號，PLC通過定位控制單元立刻控制步進電機中斷當前運動，回零位。開始速度逐漸提高，在即將閉合時，速度逐漸減為零。而當門在關閉的過程時，一旦有人通過，應立即停止動作，轉入開門過程。PIC 通過定位控制單元進行速度調節(jié)非常方便。一旦無人進出，傳感器無信號發(fā)出，PIC 控制

51、步進電機中斷當前運動，向終點運動，速度控制如前。第四章 執(zhí)行機構的設計4.1 穩(wěn)壓電源設計隨著自動門的不斷發(fā)展，被越來越多的應用于各建筑物，廣泛的應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。因此我們需要設計穩(wěn)壓電源并根據無刷直流電機供電要求選擇合理的電路參數，同時需要合理設計交流濾波器以減少電磁干擾。由于自動門工作、時間長，安全性要求高，因此從電網電源開始，就應用了過流、過熱保護以盡量避免意

52、外發(fā)生。保護電路有多種形式，下面是一種保護電路的框圖（圖4-1） 圖4-1 保護電路的框圖過壓保護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，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。 圖4-2 過壓保護自動門的整流電路主要是把交變的交流電轉換成穩(wěn)定的直流電，使電源適合各種驅動裝置（如無刷直流電機）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成的。全橋的正向電流有0.5A、1A、1.5A、2A、2.5A、3A、5A、10A、2

53、0A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部電路。圖4-3 整流電路4.2 無刷直流電機的應用1. 目前自動門中的動力部分主要有無刷直流電機、交流變頻電機及步進電機的使用。今以無刷直流電機為例來介紹自動門系統(tǒng)中執(zhí)行機構的設計。下圖是電機的主電路圖（圖4-4）：圖4-4 主電路無刷電機需要控制器來進行控制，MC33035無刷直流電機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和高穩(wěn)定性。該控制器內含可用于正確整流時序的轉子位置譯碼器，以

54、及可對傳感器的溫度進行補償的參考電平，同時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、一個脈沖調制器比較器、三個集電極開路頂端驅動輸出和三個非常適用于驅動功率場效應管（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斷模式的逐周限流特性以及內部熱關斷等特性。其典型的電機控制功能包括開環(huán)速度、正向或反向、以及運行使能等。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，控制器根據門當前所在位置決定門的動作。有三種情況：（1）門處于關閉狀態(tài)，控制器應驅動執(zhí)行電機以最佳速度曲線打開門。（2）門處于半開狀態(tài)，控制器應根據門

55、當前所在位置，以適當的速度驅動執(zhí)行電機開門。（3）門處于開啟狀態(tài)，控制器使門保持開啟狀態(tài)。無物體靠近門時：如果門處于開啟狀態(tài)，延時適當的時間后以最佳速度曲線關閉門；如果門處于關閉狀態(tài)，維持相應的開、關門速度曲線如圖l所示。關門時：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。根據自動門控制要求，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，門開后驅動電機停止工作，并防止開門過量而損壞系統(tǒng)部件。 閉門門磁：檢測門的關閉位置，門關后驅動電機停止工作。驅動器：擴大驅動功率以驅動150W

56、的無刷直流電機。工作指示燈：(a)有電源指示燈；(b)正常、故障指示燈。超過預期時間門不到位即是故障狀態(tài)。圖4-5 系統(tǒng)原理框圖第五章 自動門的軟件系統(tǒng)5.1 控制系統(tǒng)流程當門扇要完成一次開門與關門，其工作流程如下： 感應探測器探測到有人進入時，將沖信號傳給主控器，主自動感應門控器判斷后通知馬達運行，同時監(jiān)控馬達轉數，以便通知馬達在一定時候加力和進入慢行運行。馬達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)使門扇開啟；自動感應門門扇開啟后由控制器作出判斷，如需關門，通知馬達作反向運動，關閉門扇。自動門控制裝置的硬件組成：自動門控制裝置由門內光電探測開關K1、門外

57、光電探測開關K2、開門到位限位開關K3、關門到限位開關K4、開門執(zhí)行機構KM1（使直流電動機正轉）、關門執(zhí)行機構KM2（使直流電動機反轉）等部件組成。光電探測開關為檢測到人或物體ON，否則為OFF?？刂埔螅海?）當有人由內到外或由外到內通過光電檢測開關K1或K2時，開門執(zhí)行機構KM1動作，電動機正轉，到達開門限位開關K3位置時，電機停止運行。（2）自動門在開門位置停留8s后，自動進入關門過程，關門執(zhí)行機構KM2被起動，電動機反轉，當門移動到關門限位開關K4位置時，電機停止運行。（3）在關門過程中，當有人員由外到內或由內到外通過光電檢測開關K2或K1時，應立即停止關門，并自動進入開門程序。（4

58、）在門打開后的8s等待時間內，若有人員由外至內或由內至外通過光電檢測開關K2或K1時，必須重新開始等待8s后，再自動進入關門過程，以保證人員安全通過。5.2 PLC程序的編寫當有人由內到外或由外到內通過光電檢測開關時，探測開關都會產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)送信號到驅動器，通過電機動作實現(xiàn)門開關。PLC還接收來自兩個附加開關的輸入信號，一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） 圖 5-1 梯形圖I/O分配中002和0003都是引入的常閉的行程開關接點。另外，超聲開關對應0000，光電開關對應0001，門行程上限檢測開關對應0

59、02，升門對應0500，降門對應0501。編碼表：（表5-1）表5-1編碼表0200LD00000201OR05000202AND00020203OUT05000204LD00010205FUN1410000206LD10000207OR05010208AND00030209OUT0501動作過程：由梯形圖可見，來自超聲開關的輸入信號(輸入0000)與檢測門行程上限的行程開關信號(輸入0002，這是一個常閉開關)相“與”。輸入0000號導通時，PLC機輸出一個信號(輸出0500)去啟動電動機把門打開。當門升到上限位置時，限位開關0002號由常閉變?yōu)閿嚅_，從而停止輸出0500信號，使電動機停止拖

60、動門的上升。與此同時，來自光電開關的輸入信號(輸入0001)送到一個下降沿微分電路(此電路由DIFD指令編程)，其結果是使分配給DIFD指令的內部輔助繼電器1000僅在一個掃描周期內在輸入0001的下降沿導通。內部輔助繼電器在1 000與檢測行程下限的行程開關相“與”，因而，當內部輔助繼電器1000導通時，在一次掃描劇期內“與”條件成立。在此期間，輸出0501導通，接通電動機，使庫門落下。當門落到F限位置時，限位開關0003號由常例變?yōu)閿嚅_，使電動機停止拖動門的下降。再檢測到有車輛臨門時，叉重復開始的動作。5.3 PLC在底層電梯自動門中的應用舉例電梯自動門的電氣設計是電梯的重要組成部分。本文

61、以3層3站集選低樓層電梯為例，介紹PLC在自動門中應用的設計。5.3.1電梯控制門的控制要求電梯自動門分為電梯自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構帶動；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、關門是指兩門的同時開或關動作。自動門的電氣控制包括拖動裝置和開關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、分壓電阻和繼電器線路構成, 它可控制門電機的正反轉及調節(jié)門的速度,如（圖5-2）所示其中,JKM為開門繼電器,JGM 為關門繼電器關門時,JGM閉合,JKM釋放,電阻R1與R3構成分

62、壓線路。圖 5-2 控制門電路圖電機起動時的工作電壓為R3上的分壓；隨著門的運動,當1GM被壓動時,分壓減少,速度降低；當2GM被壓動時,分壓再度減少,門以更低速度閉合,至最后撞到關門極限開關ST1后,JGM釋放,電機停止。開門時,JKM吸合,JGM釋放,電機轉向與關門相反,R1與R2構成分壓, 門運動至調定位置,使3GM閉合,門速度減低,直至撞到開門極限開關ST2后,JKM釋放,電機停止。開關門邏輯控制的形式多樣,有繼電器控制、PLC控制和微型機板控制等方式,其控制目的是:在各種情況下使JKM或JGM得電,從而實現(xiàn)開門、關門動作。在設計中一般應滿足下列幾點要求:(1)電氣聯(lián)鎖:廳門、轎門關好

63、后電梯才能運行,JKM、JGM也應互鎖；(2)自動開關門:電梯平層后應自動開門,如果門打開一段時間(5 - 10 秒) 仍無人乘梯或呼叫,門將自動關閉；(3) 手動指令開關門:乘客在轎廂內按下開門按鍵時應開門,按下關門按鍵時應關門；(4)安全防夾,即門在關閉過程中碰撞或夾住障礙物時,應立即打開；(5)本層開門:電梯停層時,如有人在當前層呼叫,電梯應開門迎接乘客。5.3.2 自動門控制線路及PLC 梯形圖設計三層三站集選電梯的控制系統(tǒng)原理圖如（圖5-3）所示,該電梯采用西門子6ES7216PLC(24輸入,16輸出)為控制器。由于此處僅介紹開、關門的PLC 控制部分, 因此圖中只畫出與門動作有關的輸入、輸出信號。圖 5-3 電梯的控制系統(tǒng)原理圖例如,與門控制有關的輸入信號有: 開/關門極限行程開關、安全防夾開關(與安全觸板聯(lián)動)、轎廂內開/關門按鍵、各樓層呼叫鍵和內選鍵、位置磁感應開關等；門控制輸出信號有:開門繼電器JKM、關門繼電器JGM、指示燈等。PLC輸入/輸出信號名稱及地址定義如表所示。在PLC 的內部寄存器中,還定義若干輔助繼電器和定時器。如定義M010作為“開門條件成立”記憶單元, M014作為電梯運行標志位,T313為開門關門轉換延時用定時