3874 智能全自動門設計

3874 智能全自動門設計,智能,自動門,設計 本科學生畢業(yè)設計智能全自動門設計院系名稱： 機電工程學院 專業(yè)班級： 機械 08-13 班 學生姓名： 指導教師： 職 稱： 二○一二年六月 The Graduation Design for Bachelor's DegreeDesign of Four Wings Automatic Revolving Door Mechanical and Electrical SystemCandidate：Ding YusenSpecialty：Mechanical and Electronic EngineeringClass： Mechanics 08-13Supervisor：Associate Lecturer Guo ShaowenHeilongjiang Institute of Technology2012-06·Harbin 1智能全自動門設計第 1 章 緒 論1.1 引言 智能全自動門設計是樓宇設備中的光機電一體化技術產品，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的設計，堪稱建筑物的點睛之筆，立足于建筑時代大潮的最前端。1.2 智能全自動門的優(yōu)缺點大廈在需要持續(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，而智能全自動門為大廈提供了理想的解決方案，它可有效地防風、防塵和隔音，從而改善了大廈入口附近的環(huán)境。智能全自動門的最大優(yōu)點在于它”永遠開門，又永遠關門” ，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著。自動旋轉門由于其永遠開啟的同時又永遠關閉的特點，使其動態(tài)密封效果較好。在經濟飛速發(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、商場和寫字樓，自動旋轉門已經是隨處可見。自動門不但能給我們帶來人員進出方便、節(jié)約空調能源、防風、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。同時，隨著我國國民經濟持續(xù)穩(wěn)定地增長，2008 年北京申奧成功和 WTO 的加入。旋轉門的市場前景將越來越大。但是智能全自動門也存在著缺點,第一它適用范圍有一定的局限性,它只能應用在一些高檔場合.第二如果控制系統(tǒng)設計不完善,可能出現(xiàn)傷人事件.。1.3 智能全自動門的發(fā)展1.3.1 智能全自動門發(fā)展的狀況自 1903 年寶盾公司在荷蘭生產出第一座智能全自動門，智能全自動門至今已有一百年的歷史，發(fā)展到今天，旋轉門已具有可靠的安全系統(tǒng)和先進的驅動技術，其智能化高格調的設計為現(xiàn)代化樓宇建筑提供了完美的選擇。國外自動旋轉門發(fā)展較早，其技術成熟。智能全自動門的傳動系統(tǒng)技術具有節(jié)能、低噪聲、傳動平穩(wěn)、壽命長、性能可靠等優(yōu)點；控制系統(tǒng)采用數(shù)字化設計的系統(tǒng)作為控制中樞，有功能更強大，操作更簡便等優(yōu)點；檢測安全系統(tǒng)采用先進的紅外與微波2感應技術，用于感知物體的移動，操縱門體的動行，使用各種安全檢測傳感器，實現(xiàn)防擠、防夾和防撞功能。與此同時某些廠家生產的自動旋轉門還具有遠程控制和液晶顯示。利用當前先進的通信和網絡技術，當出現(xiàn)異常時，可準確傳回故障信息。 1.3.2 我國智能全自動門技術的發(fā)展狀況我國的智能全自動門技術來源于荷蘭、瑞典、日本等國。90 年代后期旋轉門開始在我國建筑領域中得到迅速推廣和廣泛的使用。國內旋轉門生產專業(yè)廠家主要有：北京有凱必盛、寶盾、青木寶盾、信步、歐立寶盾、京躍等。上?？涤V州盛維、青島福田等。以京躍公司的產品為例，國內自動旋轉門在控制系統(tǒng)方面已有較大的發(fā)展，技術也趨于成熟主控部分基本可實現(xiàn)自主生產設計。但就節(jié)能方面的設計仍存在較多問題，如旋轉速度的調節(jié)和溫控系統(tǒng)設計等?，F(xiàn)代城市建筑物裝飾裝修中，將高科技應用到建筑物的外觀形象上，使城市建筑的入口體現(xiàn)出智能化。對門的選擇由單一的功用型向個性化、品位化發(fā)展，旋轉門以其全新的概念，寬敞開放的門面和高格調的設計，自然成為當代的建筑裝飾的主流，無可質疑的必選設施，堪稱建筑物的點睛之筆。因此，目前國內四翼自動旋轉門的發(fā)展趨勢主要有：新穎獨特的總體設計，高度的安全可靠性設計，多種運轉使用方式設計，故障即時顯示功能設計，樓宇消防智能化控制設計，停電使用功能設計，大通行能力設計，精巧靈敏的遙控控制系統(tǒng)設計，先進的驅動控制系統(tǒng)設計。1.4 智能全自動門的分類1.4.1 智能全自動門的基本類型(1)自穩(wěn)定性自動旋轉門 三翼和四翼旋轉門軸通過軸承機構垂直安裝于地面，三個或四個門翼呈發(fā)散式固定在中心門軸上，各門扇之間的角度相等，人在內扇之間推動（按順時針）門扇，就成為一個手動旋轉門。中心門軸的上方安裝電動機及其他電氣控制部件，再配以感應裝置和安全裝置，就成為自動旋轉門。(2)懸掛式自動旋轉門 （兩翼旋轉門）為進一步擴大旋轉門人員流量，擴大旋轉門門扇之間的距離，可以考慮將旋轉門的門扇數(shù)量減為兩個。中心門軸結構難以實現(xiàn)兩翼旋轉門的緊急打開功能。于是兩翼旋轉門采用了上部圓周導軌懸掛整個門體的設計，以一個或兩個電機驅動。3圖 1.2 懸掛式自動旋轉門(3)全玻璃自動旋轉門 從結構上看，全玻璃自動旋轉門與自穩(wěn)定性自動旋轉門一樣。也分三翼和四翼兩種。也是地面支撐的穩(wěn)定性結構。所不同的是，驅動裝置埋在地下。上部和下部各有一個連接門扇的金屬盤，金屬盤上有固定門扇的門夾，門扇玻璃在中間直接相結合，省略了中心門軸，極大地提高了門軸的通透性。圖 1.3 全玻璃自動旋轉門1.4.2 旋轉門具體方案的確定在選擇了旋轉門的類型后，本設計還必須確定其設計的具體方案。通過查閱大量的資料，本設計出以下幾種方案：第一個方案：采用立柱式的旋轉門，控制系統(tǒng)采用單片機控制。第二個方案：采用懸掛式的旋轉門，控制系統(tǒng)采用 PLC 控制。第三個方案：采用中軸式的旋轉門，控制系統(tǒng)采用 PLC 控制。對于第一個方案 由于采用立柱式的旋轉門，它在修建的時候必須把立柱修好。如果我們想改變一下旋轉門的位置必須另外修建一個立柱?？刂葡到y(tǒng)采用單片機控制，它在大規(guī)模生產旋轉門的情況下是非常實用的。4對于第二個方案 由于使用了懸掛式的旋轉門，故其旋轉門的每個分隔可以容納更多的人。控制系統(tǒng)采用 PLC 控制，它適合于旋轉門的小批量生產。對于第三種方案 由于采用了中軸式旋轉門，故旋轉門的每個分隔將可以容納較少的人，控制系統(tǒng)采用 PLC 控制，它適合于旋轉門的小批量生產。由于設計的是一般的高檔賓館，其出入的人數(shù)比較少，并且要進行小批量的生產，故選用第三種方案，利用 PLC 控制。5第 2 章 門體結構設計本設計選擇自穩(wěn)定性自動旋轉門的設計（四翼） 由于本設計設計的是一般高檔賓館大門，故必須滿足豪華、氣派的要求，而旋轉門剛好符合上述的條件。但是旋轉還分為幾大類，由于高檔賓館的出入人數(shù)不是很多，故選擇一般的自穩(wěn)定性旋轉門就滿足其要求了。并且它還具有穩(wěn)定性、可靠性很高，使用壽命長的特點。四翼自動旋轉門的門體部分設計主要包括旋轉門體部分設計和固定部分曲壁設計，旋轉門體又包括中間旋轉門扇和中軸。其中旋轉門扇都由鋁型材框架和玻璃構成。曲壁是構成旋轉門體部分的旋轉空間，由進出門口和四塊弧形框玻璃構成。根據(jù)文獻可以確定四翼自動旋轉門的尺寸，其具體尺寸如表 2.1 所示：表 2.1 四翼旋轉門尺寸表門旋轉直徑 E 3600mm門凈高 A 2163mm門總高 B 2633mm門出入口尺寸 C 2427mm門外徑 D 3760mm單扇門半徑 DW 1005mm圖 2.1 四翼旋轉門結構尺寸圖62.1 確定門扇材料門扇主要包括門扇骨架的材料和門扇玻璃.根據(jù)相關門體標準,可按 90 系列的推門進行設計。門扇骨架采用 90 系列推拉門專用鋁型材,根據(jù)文獻，確定門扇骨架鋁型材具體選擇如表 2.2 所示：表 2.2 90 系列平開門鋁型材類型 代號光企 L090704勾企 L090705上橫 L090706下橫 L09070790 系列鋁型材的截面如圖 2.2 所示：（a） 光企截面圖 （b） 勾企截面圖（c） 上橫截面圖 （d） 下橫截面圖圖 2.2 90 系列鋁型材的截面7其它附加物體的，并且在上橫、下橫上安裝的毛條與一般的平開門的安裝方式是不由于 90 系列平開門與一般的旋轉門是有區(qū)別的，旋轉門是不用在勾企安裝一樣的，故我們旋轉門的截面圖都采用光企的截面圖。2.1.1 確定門扇玻璃 門扉玻璃一般有幾種選擇,一是防彈玻璃,二是夾膠玻璃,三是鋼化玻璃.由于門一般用于高級的賓館,寫字樓等高檔場所,一般無特殊要求.由于防彈玻璃價格較為昂貴,并且無多大實際用處,而夾膠玻璃它安裝的透光性不是較好.因此選擇鋼化玻璃是最合適的。參考其他相關產品的選擇情況,可以選 6mm 的鋼化透明玻璃. 2.1.2 確定門扇的尺寸.根據(jù)前面的總體設計可知，旋轉門尺寸可按 90 系列的平開門的尺寸進行計算。光企和勾起的長度為： L=A-2L'-h (2.1)=2200-2×25-20=2130mm 其中：L 為光企或勾企的長度，A 門凈高的高度 ，L'為門體上下所留的間隙，h為安裝門扇扁鋼的厚度。上橫和下橫的寬度為： B=DW+L1 (2.2)=1005+64=1069 mm其中：B 為上橫或下橫的寬度，L1 為門扇夾到金屬盤內的距離。而玻璃的長度為: L1=L-2×b1+2×h1 (2.3)=2130-2×64+2×12=2026mm其中：b1 為鋁合金截面的長度，h1 為鋁合金所夾玻璃的長度。玻璃的寬度為: B1=B-2×b1+2×h1 (2.4)=1069-2×64+248=965mm2.2 曲壁部分設計曲壁由 8 根角鋼做為支撐體，每 4 根構成一邊曲壁體。角鋼豎在水泥板上,進出口各布置 1 根，曲壁圓弧中間布置兩根。其中安裝在圓弧中間的兩根角鋼是焊接在一起的。曲壁由四塊相同的圓弧玻璃組成。 2.2.1 確定材料由于曲壁上圓弧梁必須選用專用的鋁型材，根據(jù)中國建材網選用 6063 專用弧形材，其截面如圖 2.4 所示。由于支撐架必須承受電機和華蓋的重量，故支架的強度要求比較高。根據(jù)文獻選用 的角鋼。其截面形式如圖 2.3 所示。80′圖 2.3 角鋼截面圖 圖 2.4 6063 鋁合金截面圖由于曲壁玻璃必須做成圓弧形，必須選用專用玻璃。因此選用 8mm 弧形鋼化玻璃。2.2.2 確定材料尺寸根據(jù)表 2.1 查得四翼旋轉門直徑 =3600mm，門出入口尺寸 C=2427mm,故對應的E圓心角為： =2arccos(C/2/ /2)=2arccos(2427/2/3600/2)=96 度。q則兩邊曲壁各對應的圓心角應為：(2.5)2q-??曲96??4=?9所以兩邊曲壁對應的弧長為： (2.6)2360曲曲 qrL??841.??m.3?則每扇曲壁的弧長為： (2.7)2L4角曲 —?4.639108.??其中： 為角鋼的厚度， 為曲壁的弧長，r 為四翼旋轉門的半徑。L角 L曲確定玻璃尺寸： 每一扇玻璃的弧長 ：3602E曲玻 ）（ qhL???(2.8）1m=玻璃的高度為： h=A-2×h2-2×h3 (2.9)=2200-2×75-2×12=2026mm其中：A 為門凈高度，h2 為 6063 鋁合金的截面長度，h3 為鋁合金夾玻璃的長度。角鋼尺寸確定：80′由于要保持角鋼的穩(wěn)定性,預埋在地下的角鋼尺寸為 300mm.則角鋼的高度可估算為:h 角 =A+300+l (2.10)10=2200+300+230=2730mm其中：A 為門凈高度，l 為上下華蓋的距離。角鋼與 6063 專用鋁合金是靠螺釘連接的，同時它與上華蓋也是靠螺釘連接的。6063 專用鋁合金與下華蓋也是通過螺釘連接的2.3 華蓋的總體設計華蓋骨架是由上下兩塊鋼板和穿過華蓋的八根角鋼組成。它主要用來安裝軸承、電機、控制裝置等。由于華蓋要用來安裝電機、軸承座等，重量比較大。故選擇的材料要求其強度比較高。根據(jù)文獻選擇一般結構用熱扎鋼板。其厚度為 5 毫米，長度為 4000 毫米，寬度為 4000 毫米。上下各一張。下華蓋的設計：由表 2.1 查得旋轉門的外徑為 3760mm,故下面的鋼板要做成一個直徑為 3760mm的一個圓。中心軸要通過下華蓋，故需要在鋼板中心鉆一個直徑為 170mm 的孔。與此同時角鋼也要通過下華蓋，還需要在鋼板上加工八個槽。其具體尺寸如圖 2.5 所示。上華蓋的設計：由于旋轉門的外徑為 3760mm，故上面的鋼板要做成一個直徑為 3760mm 的一個圓。上面的鋼板要用來安裝電機，故必須在其上面打孔。同時為了保證鋼板用足夠的強度圖 2.5 下華蓋圖11來支撐電機的重量，則必須在鋼板上打鋼架。鋼架與鋼板通過焊接連接。由于電機的重量不大，故根據(jù)文獻選擇型號為 8 的熱軋槽鋼。具體尺寸如圖 2.6 所示。 圖 2.6 上華蓋圖2.4 金屬盤與軸承支座的設計2.4.1 金屬盤的設計 由表 2.1 查得旋轉門直徑 =3600mm，單扇門半徑 DW=1005mm，故軸的直徑 D= -E E2DW-h=3600-2×1005-60=1530mm(其中 h 為門扇與曲壁之間的間隙).但是實際上軸的尺寸不可能做得太大。因為軸太大不利于安裝和加工。為了解決上述矛盾，我們需要設計一個金屬盤，它一部分連接到軸上，一部分連接到門體上，這樣就很好的解決了因軸太小而不能滿足標準尺寸的要求。其具體尺寸如圖 2.7 所示。圖 2.7 金屬盤尺寸圖為了讓門體固定在金屬盤上，需要使用兩根扁鋼，上下各一根。扁鋼的一部分與門體連接，另一部分與金屬盤連接。根據(jù)文獻,選用寬為 32，厚度為 10 的熱扎扁鋼。122.4.2 軸承座及防塵蓋的設計為了防止灰塵進入軸承，則必須在軸承座上面安裝防塵蓋，其具體尺寸如圖2.10、2.11 所示。圖 2.8 下防塵蓋圖 2.9 上防塵蓋旋轉門沒有固定軸承的地方，則需要設計軸承座來固定軸承。由于要使用兩個軸承，則軸承座也要使用兩個，上下各一個。對于軸承座，其內徑為軸承的外徑，其厚度必須滿足強度要求。又由于軸承受到的軸向力比較大，故需要設計一個凸臺，防止軸承的向下滑動，其具體的尺寸與結構如下圖 2.8、2.9 所示圖 2.10 上軸承座圖 圖 2.11 下軸承座圖2.5 本章小結本章內容為門體設計，既對門的基本幾何形狀設計。從門款的選材到定型， 13再到門的相關零件的設計，使門的基本情況有了進一步的闡述。門體選材為常見材料，大大的節(jié)約成本。支撐部分結構簡單，材料也選用熱軋鋼板，避免了加工精度的要求，是設計極可能的簡單化。第 3 章 傳動系統(tǒng)的設計整個門體的傳動系統(tǒng)由減速電機提供動力,減速電機通過一次減速后，再通過一對齒輪把動力傳給軸,而金屬盤將門扇與軸相連接，這樣就實現(xiàn)了動力裝置到執(zhí)行裝置的動力的傳遞過程。 3.1 各扇門的質量計算由于四翼旋轉門的四扇成對稱分布，其質量完全一樣,所以計算一扇門的質量，再乘以四就是整個門體的質量。由文獻查得鋁合金的線密度為 0.836kg/m。則每扇門框的質量為：m1=σl (3.1)=σ(2×L+2×B)=0.836×(2×2.13+2×1.069)=5.35kg單扇門玻璃的質量： m2=V 玻 ×ρ (3.2)2506.9.08.1???kg3單扇門的質量： m=m1+m2 14=29.33+5.35=34.68kg其中：σ 為線密度，l 為鋁合金邊框的總長度，B 為鋁合金邊框的寬度,ρ為玻璃密度。3.2 各部分轉動慣量的計算假設門扇為均勻的質量體,其在寬度方向的面密度 可以用下式計算, s其中 R 為門扇的寬度， L 為門扇的長度。mLs=則門扇對中心慣量可用下式計算： ?????RRmdrSdmJ02/02221 1由平行軸定理知，門扇相對于軸的轉動慣量為： 212)(LJ?（3.3） 22 )069.73.(68.4109.6834???? .5?其中：L 1 為旋轉門的中心到門扇的距離，R 為門體總的長度。旋轉門體的最大轉速為 6r/min,則角速度 。由于傳感srad/560??器一般在 2m 范圍內檢測人的來臨,當人邁進門邊時 ,門體要加速到正常速度轉動。按照一般情況下，人走過兩米需要的時間最小為 2 秒，但是此時間還要減去變頻器、PLC、傳感器等的滯后時間 1.5 秒。所以電機的加速時間設為 0.5 秒。在0.5s 內加速到 6m/min 速度,則角加速度 ,由于電機要帶動門體轉動,2/5srad??有一個加速過程,此過程需要克服旋轉門體的慣性力矩才能使其轉動。根據(jù)力矩轉動慣量和角速度的關系: .則可以算出旋轉門體的慣性力矩為:mJa=(3.4)4MmN.529602.59????3.3 選擇電機根據(jù)機械設計中電機所需功率按下式計算:(3.5)()10WPkwaah=由電動機至轉動軸的傳動總效率為： 15(3.6)3241hha??式中 ， ， 分別為滾子軸承，齒輪，聯(lián)軸器的傳動效率。1h23取 ， ， ，則總的傳動效率為：0.98=.730.9=9.7834??ah=0.83則可以計算出電機的功率： kwPa36.08.1529??由于一般電機輸出的轉速較大,一般在 1500r/min 左右。門體的最大轉速為才 6m/min，故需要減速器進行減速。減速電機既能提供動力，又能進行減速。故選用減速電機提供動力。根據(jù)相關要求,可以選用一個 JXJ 系列電機,JXJ 系列異步電機按照 TB1T6442-92 標準設計制造,廣泛用于輕工,紡織,建筑機械行業(yè).JXJ 系列電動機是直接輸出低轉速,大轉距,且有轉速型譜寬 ,運轉平衡,噪聲低,高效節(jié)能,體積小,重量輕,規(guī)格多,選用方便等特點。由上面計算出所需電機功率為 0.36kw。但是門體還應能承受一定的風阻 ,以及旋轉門體周圍無條件與曲壁門體間的摩擦阻力。盡管其產生的力較小,但由于門體直徑過大,則會產生較大的阻力矩.同時還有一些其他沒有考慮的因素.因此特將計算出的功率放大一些.,應該選擇電機功率在 0.36kw 以上的電動機才行。綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和齒輪傳動，可見方案 2 比較合適。即選用 JXJ1-43-0.55 擺線針輪減速器三相異步電機。其具體參數(shù)如表 3.1 電動機傳動方案圖 3.2 所示。表 3.2 電動機的參數(shù)方案 型號 額定功率(KW)轉矩(N.m)同步轉速（r/min)滿載轉速 總傳動比 齒輪傳 動比減速器 動比2 JXJ1-43-0.55 0.55 1007 1500 1440 240 5.6 43方案 型號 額定功率(KW)轉矩(N.m)同步轉速（r/min)滿載轉速 總傳動比 齒輪傳 動比減速器 動比1 JXJ0-11-0.55 0.55 48.3 1500 1440 240 21.8 112 JXJ1-43-0.55 0.55 1007 1500 1440 240 5.6 433 JXJ1-59-0.55 0.55 207.2 1500 1440 240 4.07 59 16電動機主要外形見圖 3.1 和安裝尺寸見表 3.3：圖 3.1 電動機外形圖表 3.3 電動安裝尺寸（單位為毫米）P E M n-d D2 D3 D4 D b h B4 9 82 6-10 160 134 110 25 8 31 2203.4 齒輪的設計3.4.1 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)按傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。四翼旋轉門是一般工作機器，速度不高，故選用 7 級精度（GB10095-88） 。查文獻,選擇小齒輪材料為 45Cr（調質），硬度為 280HBS,大齒輪的材料選用 45 鋼（調質）硬度為 240HBS，其材料硬度相差 40HBS。取小齒輪齒數(shù) =17，大齒輪齒數(shù) Z2=17×5.6=95.2，取 =96。1z 2z3.4.2 按齒面接觸強度設計①確定公式內的各計算參數(shù)由設計公式進行計算，即(3.7)311][2HEZudKT????試選用載荷系數(shù) =1.3。t計算小齒輪傳遞的轉矩根據(jù)表 3.3 查得轉矩 107.TNm=由文獻選取齒寬系數(shù) =1。df 17由文獻查得材料的彈性系數(shù) 。1289.EaZMP=由文獻按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 ，大齒lim160HaMPs=輪的接觸疲勞強度極限 。lim250Has由根據(jù)應力循環(huán)次數(shù)(3.8)81 1045.)38(1.360 ?????hjLnN(3.9)7820.2.54由文獻查得接觸疲勞壽命系數(shù)：， 。10.98HNK=21.3HN=計算接觸疲勞許用應力取失效概率為 1％，安全系數(shù) S=1，得(3.10)MPaSKHNH58609.][1lim???(3.11).2132li2②計算試計算小齒輪的分度圓 ，代入[ ]中較小的值1tdHs(3.12)3211 )][(2EdZuKT?????=58.6 mm 3 241 )58.9(6.07.d計算圓周速度 v(3.13)smpnPVt /1.03.106???計算齒寬由文獻取 =1df=1 mm (3.14)11dfb??6.58.?計算齒寬和齒高之比 b/h模數(shù)： (3.15)1/./73.4ttmzm== 18齒高： (3.16)mmht 76.45.325.???(3.17)/8.6/.b=計算載荷系數(shù)根據(jù) v=0.1m/s，7 級精度，由文獻查得動載系數(shù) Kv=0.75；直齒輪，假設。由文獻查得/10/AtKFbNm2373.2N 合適。3.5.3 軸的校核在確定軸承的支點位置時，應從手冊中查取 值。對于推力調心滾子軸承，a由文獻查得 a=51.5mm。因此，作簡支梁的軸的支承跨距 l=2301mm。根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖如圖 3.2 所示。從軸的結構圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面 C 是軸的危險截面?，F(xiàn)將計算列于表 3.3.按彎扭合成應力校核的軸的強度進行校核時，只需對軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面 C）的強度。根據(jù)文獻取 a=0.6，軸的計算應力為：(3.38)()22caMTWs+=)17054(6.7322????=17.04MPa其中 W 為抗彎、抗扭截面系數(shù)， ，d1 為鋼管的內341.(),ddb=-=徑，d 為鋼管的外徑。根據(jù)前面已選定軸的材料為 0Cr18Ni9，調質處理，由文獻查得 22。因此 ，故安全.[]160MPas-=[]1cas-<圖 3.2 軸的彎扭組合圖表 3.3 軸的彎扭數(shù)據(jù)載荷 垂直面 水平面支反力 NV1284.7F=HV1243.FN=彎矩 M NmLHz 26.7301.21???T0.7m·總彎矩 76m=·扭矩 0.TN3.6 本章小結本章內容對自動旋轉門機械傳動部分進行了一系列的而設計。旋轉門的工作原理更加清晰。門體轉動慣量計算和門體質量計算為設計提供了理論依據(jù)。電機選擇則為門體提供了旋轉動力。電機選擇的是減速電機，故齒輪設計十分重要。軸的設計是為了使門體有一個強度很好的機構。 23第 4 章 控制部分總體設計控制系統(tǒng)主要是接受來自檢測安全系統(tǒng)傳感器的相關信號和門體的相關按鈕信號，然后對這些信號進行處理后對門體的運轉進行控制。門體的控制主要是門體轉動的啟停狀態(tài)控制，旋轉的轉速狀態(tài)控制，制動狀態(tài)控制，鎖門狀態(tài)控制以及故障自動報警控制等。由于四翼自動旋轉門要實現(xiàn)多種轉速的變化，則要實現(xiàn)電機轉速的控制，電機轉速的控制可采用變頻器來實現(xiàn)?？刂破鞯目刂菩盘柾ㄟ^變頻器來控制電機的啟停和轉速變化。四翼自動旋轉門的控制系統(tǒng)必須要求有高的可靠性，控制性能高，能適應較為多變的控制要求，控制器價格不不能太高。4.1 控制系統(tǒng)的控制功能（1）變速功能。旋轉門設有低速、中速和高速 3 種旋轉速度，分別對應殘疾、中速和高速三個按鈕進行切換，以適應殘疾人通過、正常運轉和緊急疏散對轉速的不同要求。（2）自動轉停功能。來人時自動啟動，并以正常轉速運轉,15ｓ無人進出， 24則自動停轉并封門。（3）防夾功能。當門扇運轉靠近曲壁立柱時，如果行人試圖從兩者之間（防夾區(qū)）進入旋轉門，則門立即自動停轉以防夾傷行人。行人離開防夾區(qū)，門自動恢復運轉。（4）防撞功能。當行人緊靠右側立柱或遇物體碰撞右側立柱時，則旋轉門馬上停轉，以防止撞傷行人或撞壞物體。行人或物體離開右側立柱，門自動恢復運轉。（5）防碰功能。行人在旋轉門內通行過程中，如遇門扇碰行人腳后跟，則門立即自動停轉，以防止碰傷行人。行人離開門扇，門自動恢復運轉。（6）鎖門功能。采用電磁鎖方式鎖門，只要轉動鎖匙即可完成自動鎖門工作，快捷方便。（7）急停功能。當出現(xiàn)緊急意外事故時，按下急停按鈕，門立即停轉，解除急停信號，門又自動恢復運轉。（8）暫停功能 （STOP 鈕） 。與急停功能相當，不同的是按暫停按鈕后，必須用殘疾、中速或高速三個按鈕中的一個進行恢復。（9）殘疾優(yōu)先功能。當按下殘疾按鈕后,30ｓ內門始終以 2r/min 的速度低速運轉，此時按高速或中速鈕無效，以確保殘疾人安全通過。30ｓ后來人，門自動以正常速度運轉。（10）電動機過載保護功能。當電動機過載時,門停轉并且指示燈閃爍報警。過載消除后門自動恢復運轉。變頻器報警輸出和延時自動復位功能。當變頻器過壓或過流時,關閉輸出，門停轉并報警 （指示燈閃爍）,延時 3ｓ自動復位。4.2 變頻器的選擇變頻器容量的選用由很多因素決定，例如電動機容量、電動機加速時間等，其中，最主要的是電動機的額定電流。JXJ 型擺線針輪減速電機是選用的 YS8014V 電動機，根據(jù)[4]P350 頁確定其參數(shù)如表 4.1 所示。表 4.1 電機參數(shù)額定功率（W）額定電流（A）額定電壓（V）效率（%）功率因素最大轉矩（N.m）電機轉動慣量飛輪轉動慣量550 1.55 380 73.5 0.73 2.4 0.0021 0.35 254.2.1 驅動一臺電機對于連續(xù)運轉的變頻器必須滿足下列 3 項計算公式：查表 4.1 得， =0.73， =550w, 取EcosMPK1.05， =0.735， =380V, =1.55A.hUI滿足負載要求輸出： (4.1)EhCcos?735.01?KVA滿足電動機容量： (4.2)ECMIUP??5.1380.103?VA7.滿足電動機電流： (4.3)ECMKI?5.10?2式中：P CM是變頻器的容量、P M負載要求的電動機軸輸出功率、U E是電動機的額定電壓、I E電動機的額定電流、 是電動機的效率、 電動機功率因素、hcosK 電流波形補償系數(shù).由于變頻器的輸出波形不是完全的正弦，而含有高次諧波的成分，其電流應有所增加。對于 PWM 控制方式的變頻器，K 的取值為 1.05—1.1。4.2.2 指定變頻器啟動加速時間變頻器產品型號所列的變頻器容量，一般以標準條件為準，在變頻器過載能力以內進行加速。在進行急劇地加速和減速時，一般利用失速防止功能，以避免變頻器跳閘，但同時也加長了加減速時間。如果生產設備對加速時間有特殊要求時，必須事先核算變頻器的容量是否能夠滿足所要求的加速時間，如不能，則要選用加大一擋的變頻器容量。在指定加速時間的情況下，變頻器所必需的容量計算如下：根據(jù)表 4.1 知，n=1440r/min, =0.35, 。由文獻知，電機的2GD2.4LT=加減速時間為 0.1︿2600s。紅外線感應器在 2m 以內感應人的存在，則當人到達旋轉門時，必須加速到指定速度。人一般的最大速度為 1m/s，則人在 2s 鐘時間就可以走過 2 米的距離。但是我們不能將此時間作為加速時間，我們還要減去變頻器、PLC、傳感器的滯后時間 1.5 秒。故電機的加減速時間為 0.5 秒。 26(4.4)aLCMtnGDEhKTP375cos92??5.0314.0.12??KVA5?式中 PCM變頻器的容量、K 電流波形補償系數(shù)、n 電動機的額定轉速 TL負載轉矩、t A電動機加速時間、 電動機功率因素、 電動機軸上飛輪力矩。Ecos2GD4.2.3 指定變頻器減速時間降低變頻器的輸出功率，就可以實現(xiàn)電動機減速。加快變頻器輸出頻率的降低速率，可使電動機更快地減速。當變頻器對應的速度低于電動機實際轉速時，電動機就進行再生制動。在這種情況下，異步電機將變成異步發(fā)電機，而負載的機械能將被轉換成電能并反饋給變頻器。當反饋能量過大時，變頻器本身的過電保護電路將會動作并切斷變頻器輸出，使電動機處于自由減速狀態(tài)，反而無法達到快速減速的目的。為避免出現(xiàn)上述現(xiàn)象，使上述能量在直流中間回路的其他部分消耗，而不造成電壓升高。在電壓變頻器中，一般都在直流中間回路的電容器兩端并聯(lián)上制動三極管和制動電阻。當直流中間回路的電壓上升到一定的電壓值時，制動三極管就會導通，使直流電壓通過制動電阻放電，即將電動機回饋給變頻器的直流中間回路的能量，以熱的形式在制動電阻消耗掉。制動電阻的選擇方法：①計算制動力矩 TB由表 4.1 查得， =0.0021，n1=1440r/min,則MJn2=n1/i=1440/43=33.5r/min。(4.5)12()(95LBLsJnTTt+-=4.2.0)3/4.0. ????Nm2式中：T B為動力矩、 JM為電動機的轉動慣量、 JL折算至電動機軸的負載轉動慣量 n 1減速開始速度、 n 2減速完了的速度、t s減速時間、 TL負載轉矩。②計算制動電阻的阻值：在進行再生制動時，即使不加放電的制動電阻，電動機內部也將有 20%的 27銅損轉換為制動轉矩?？紤]到這個因素，可以先按下式初步計算制動電阻的預選植。(4.6)21(0.).147COBBMURTn=-4).(0.382???=630 歐姆式中：R OB為制動電阻、U C為直流電路電壓（對 200V 級變頻器，=380V，對于 400V 級， =760V） 、T B為制動轉矩、T M電動機額定轉矩、n 1C為減速開始速度③計算制動電阻的平均消耗功率：如前所述，電動機額定轉矩的 20%制動轉矩由電動機內部損失產生，所以可按下式求得電動機制動時，制動電阻上消耗的平均功率(4.7)13)2.0(1047. nTPMBRO???4..82=6.8W由于四翼自動旋轉門是恒轉矩負載，故變頻器選用通用型的。又因為四翼旋轉門的轉速不允許超過額定值，電機不會過載。一般變頻器出廠標注的額定容量都具有一定的余量系數(shù)，所以選擇變頻器容量與驅動的電機容量相同即可。再根據(jù)以上計算的數(shù)據(jù)，選擇森蘭變頻器型號為 BT40 0.75 KWT。其具體數(shù)據(jù)和接線圖見附錄 A4.3 檢測裝置的選擇（1）直流制動接近開關選用由于當電動機停轉時，門要停在指定的位置。門停轉時，電機要先停轉，但門體有一定慣性，使得門無法停在指定的位置上。這時我們就需要接近開關，當門靠近門停位置時，就產生信號發(fā)出制動信息，使門體停在這個位置。接近開關的感應距離過大，會使門制動后停在指定位置的前邊。感應位置過小，由于接近開關也有一個響應時間，則使門停超過門應停的位置。同時由于門框是金屬的，則接近開關應能感應金屬物體。根據(jù)相關自動門產品類型，可選用 5mm 感應距離的電感式接近開關。型號為 LF5-2K，常開觸點，PNP 輸出， 28三線連接。相關參數(shù)見附錄 B。(2)鎖門接近開關的選用當鎖門時，為了讓門精確的停位在上鎖的位置，同樣需要一接近開關提前感應鎖門位置的臨近。當門體接近鎖門位置時，鎖門接近開關就發(fā)出鎖門信號使門體精確停在這個位置，便于我們上電磁鎖和機械鎖。而無需人再來推門體使其準確停位。接近開關的感應距離過小不能精確停位，而使得無法上鎖。所以感應距離為適當才可。根據(jù)相關自動門產品類推，可選用 4mm 感應距離的電磁感應接近開關?？蛇x擇 LE4-2K。其參數(shù)見附錄 B。(3)防夾接近開關的選用在出入口兩個防夾區(qū)域內安裝了防夾傳感器，而防夾感應器是用來感應人是否處于防夾區(qū)域內，而不知道是否門扇已經靠近防夾區(qū)域內，所以僅靠防夾傳感器是無法鑒別人是否即將受夾或正在受夾。則需要一接近開關來判斷門翼是否走到了防夾區(qū)域內。當防夾傳感器和防夾接近開關同時發(fā)出信號時，人就有可能被夾，這時電機必須停轉。由于人的人的寬度一般在 0.5m 以下，可設此距離為接近感應器感應距離。當門翼靠近曲壁門柱 0.5m 時，接近傳感器就可以發(fā)出信號。而門翼是在曲壁門柱的前端面，因此選擇光電式 JD 系列接近傳感器。選擇感應距離為 0.5m 的檢測前端物體的接近傳感器，型號為 JD-E3L-DS50B1 傳感器。(4)防夾傳感器的選用防夾傳感器是用來檢測人是否在防夾區(qū)域內用的。應采用紅外線傳感器檢測，其檢測方式是豎直的。當人在防夾區(qū)域時，傳感器只有通過豎直檢測才不會誤判。假如傳感器不是豎直的，而是發(fā)散的，如人正常經過轉門區(qū)時，防夾傳感器就有可能檢測到人的存在，而此時門翼又有可能正好在防夾接近傳感器范圍內。兩者信號同時有效，使門體無故停轉，而造成不必要的麻煩。故選擇型號為 SA005-2K 光電式開關。其參數(shù)見附錄 B。(5)防碰傳感器的選用為了保證行人在旋轉門內通行過程中，如遇門扇碰后跟，則立即自動停轉，防止碰傷行人。行人離開門扇，門扇自動恢復運轉。則必須在每扇門底邊裝有全開寬內藏式感應器。其型號為 ASR-001(6)防撞傳感器的選用 29防撞膠條安裝于入口右側立柱上，膠條內裝有內藏式感應器，如遇物體碰撞或受壓，門扇馬上停止轉動。膠條內感應器恢復正常后，旋轉門也隨之恢復正常。故選擇型號為 ASR-002 防撞傳感器。(7)紅外線被動式感應器的選用為了保證來人時自動啟動，并一正常轉速轉動，15s 時無人進出，則自動停轉并封門。必須在四翼旋轉門的進口和出口華蓋上，每處安裝兩個紅外線感應器，感應人體進入門體。由於門體的高度是 2-3 米，并且要保證能夠在適當?shù)姆秶鷥扔^測到人，應選擇 ADS-D 型門控傳感器。其具體參數(shù)見附錄 B。傳感器和接近開關的安裝位置如圖 4.1 所示：圖 4.1 接近開關安裝圖4.4 控制系統(tǒng)硬件設計4.4.1 PLC 的機型選擇旋轉門的動作過程比較固定，環(huán)境條件較好，控制過程不復雜，因此選用整體式結構的三菱 PLC 機型。因為四翼控制是開關量控制的應用系統(tǒng)，而且控制速度不高,在四翼旋轉門過程控制中沒有模擬量輸入，也沒有比較環(huán)節(jié)等，因此不需要 A/D 轉換功能，PID 調節(jié)功能，閉環(huán)控制功能，通信聯(lián)網功能。四翼旋轉門的過程控制對 PLC 的處理速度要求不高，允許執(zhí)行一條基本指令的時間不超過 0.5us；不需要采用高速響應模塊。使用的指令主要是主要應包括邏輯指令、運算指令和控制主要應包括邏輯指令、運算指令和功能指令。4.4.2 分析控制系統(tǒng)的 I/O 接點數(shù)通過對旋轉門控制要求的分析，PLC 控制輸入信號有 24 個（按鈕開關 6 個、傳感器 12 個、接近開關 4 個、變頻器報警輸入 1 個、電機過熱輸出 1 個共 24個），輸出接點共 8 個（報警輸出 1 個、電磁鎖繼電器輸出 1 個，速度控制 2個、直流制動 1 個、變頻器復位 1 個共 7 個大）。按照預留 15%-20%的接點數(shù)來計算，輸入接點至少要 28 個，輸出接點至少要 10 個。 30本系統(tǒng)為個簡單控制系統(tǒng)，按一般經驗來估算，同時由上段對 I/O 接點的分析主要有：開關量輸入字節(jié)數(shù)：32×15=480 開關量輸出字節(jié)數(shù)：10×7=70系統(tǒng)推斷定時器/計數(shù)器字節(jié)數(shù)：8×1=8總計大約需要 558 個字節(jié)數(shù)容量。加上預留 30%，有 1K 的程序容量足夠了。由以上兩個 PLC 本身主要方面，兼顧經濟性原則，在眾多市面上的 PLC 產品中 FX 系列可編程控制器是當今國內外最新，最具特色、最具代表性的微型PLC。在 FX 系列 PLC 中設置了高數(shù)計數(shù)器，對來自特定的輸入繼電器的高頻脈沖進行中斷處理，擴大了 PLC 的應用領域。本系統(tǒng)選擇了 FX2N—64MR—001 型PLC（輸入為 32 點，輸出為 32 點）。由 PLC 型號主回路電壓 AC（100～240）V；輸入端參數(shù)為電壓 DC24V，電流 5/7mA；繼電器輸出端電壓 AC150V，DC30V以內。本系統(tǒng)選用直流輸出方式。表 4.2 硬件指標環(huán)境溫度0~55℃環(huán)境濕度35﹪~89﹪RH(不接露)抗振 JIS C0911 標準 10~55Hz 0.5mm(最大 ZG) 3 軸方向各 3 次抗沖擊 JIS C0912 標準 10G 3 軸方向各 3 次抗燥聲干擾用噪聲仿真產生電壓為 1000Vp~p，噪聲脈沖寬度為，脈沖頻率為 30~100 的噪聲，在此噪聲干擾下 PC 工作正常耐壓 AC 1500V 1min絕緣電阻5000 歐以上各端子與接地端之間接地 第 3 種接地。不能接地時，亦可懸空I/O 刷新方式批處理方式(在END 指令執(zhí)行時成批刷新)有直接 I/O 指令及輸入濾波器時間常數(shù)調整指令操作處理時間基本指令:0.74us/ 步 功能指令:幾百微妙/秒輸入繼電器DC 輸入24V DC,7Ma,光電隔離X0~X177(8 進制)輸出繼電器繼電器 250AVAC,30V DC,2A(電阻負載)Y0~Y177(8 進制)I/O 電數(shù)一共 128 點 31雙向晶閘管 242 AC,0.3A/點,0.8A/4 點晶體管 30V DC,0.5A/點,0.8A/4 點通用型 M0~M499(500 點)鎖存型 電池后備(保持) M500~M1023(524 點)范圍可通過參數(shù)設置來改變輔助繼電器特殊型 M8000~M8255(256 點)旋轉門采用 JXJ 型擺線針輪減速電機驅動，森蘭 BT40 變頻器進行變頻，以適應不同轉速的需要。電氣接線圖如圖 4.2 所示。電機轉速通過 BT40 智能端子X1、X2 電平高低組成速度控制字進行設定。速度設定單元為變頻器的A20、A21、A22、A23 四個單元，其值由 X4、X5 設定頻率值，見表 4.3。其中A23 為直流制動頻率。表 4.3 電動機轉速設定值智能端子電平高低速度控制字端子 X2 端子 X1速度設定單元速度設定值/HZ備注00 0 0 A20 50 高速01 0 1 A21 33.3 中速10 1 0 A22 16.7 低速11 1 1 A23 10 制動前速度4.4.3PLC 外接電氣元件的選擇(1)開關的選擇 本控制系統(tǒng)為 PLC 控制，各種開關的容量要求不高，普通的開關足已，主要考慮輸入?yún)?shù)要求。對高速按鈕開關，中速按鈕開關、殘疾按鈕開關，根據(jù)文獻[29]可選擇普通按鈕開關 LA 系列，選擇為 LAY8（綠色） ，選擇 Stop 停止按鈕開關為 LAY8（紅色）,其額定電壓位 24V，額定電流為1.1A。急停開關可選用 LW22 系萬能轉換開關，其額定電壓為 24V,額定電流為1.4A。(2)電源的選擇 PLC 自帶的輸入口電源一般為直流 24V。輸入口每一點的電流定額一般為 7mA,這個電流是輸入口短接時產生的最大電流(端口本身純存在抗)當輸入口上接有一定阻抗的負載時,其流過的電流就要減少,PLC 輸入口信號傳遞所需的最小電流一般為 2mA 左右,這樣就規(guī)定了輸入口接人的最大阻抗。為了保障最小有效電流,輸入口所接器件的總阻抗要小于 2000 歐。從另一方面說,輸入口機內電源功率一般只有幾瓦,當輸入口所接的傳感器所需功耗較大時,需另配專用電源供電。(3)熔斷器的選擇 為了保護電路（短路保護）需要有熔斷器 FU,選擇的依據(jù)熔體的額定電流 IR 大于線路工作電流 I（I=2A） ，所以選擇 RL1-15，熔體額 32定電流等級為 4。(4)整流器的選擇 為降低電壓的波動對控制系統(tǒng)的不良影響，選擇把交流變?yōu)榈蛪褐绷鞴╇?。因此，選擇型號為 ZBA-10/24 型整流器，它的輸入電壓為交流 220V，輸出電壓為直流 0～24V，額定電流 10A。(5)熱繼電器的選擇 根據(jù)電動機的額定電流來確定其型號和規(guī)格。由于電機的額定電流為 1.55A，那么熱繼電器的熱元件額定電流應接近或略大于電動機的額定電流。因此可以根據(jù)資料選擇 JR16B-20／3 熱繼電器，其熱元件額定電流位 1.55A。(6)電磁鎖的選擇 可選擇歐姆龍 D4JL 電磁鎖安全門開關。其鎖定強度為3000N，兩個安全接點加兩個監(jiān)視用接點，可以有多種監(jiān)視功能，鑰匙插入型，保護結構 IP67。(7)報警燈的選擇 由系統(tǒng)要求在電機過熱和變頻器過載時要報警。因此可選擇聲光報警燈 XD8(紅色)，直流 24V。(8)輸出模塊的確定 輸出模塊的任務是將 PLC 內部低電平的控制信號，轉換為外部所需電平的輸出信號，以驅動外部負載。輸出模塊有三種輸出方式：繼電器輸出、雙向晶閘管輸出、達林頓晶體管輸出。這幾種輸出形式均有各自的特點，用戶可根據(jù)系統(tǒng)的要求加以確定。繼電器輸出價格便宜，使用電壓范圍廣。通電壓降小，承受瞬時過電壓和過電流的能力較強，且有隔離作用。但繼電器有舢點，壽命較短，且響應速度較慢，適用于動作不頻繁的交直流負載。當驅動感性負載時，最大操作頻率不得超過 IHz。雙向晶閘管輸出（交流）和達林頓晶體管輸出（直流）都屬干無觸點開關輸出，適用于通斷頻繁的感性負載。感性負載在斷開瞬間會產生較高的反向電壓，必須采取抑制措施。另外，這兩種形式的輸出均不具備明確的輸出開關斷點，因此對于有此要求的使用場合會受到限制。由于四翼旋轉門啟動比較頻繁，故采用晶體管輸出。(9)電氣元件列于表 4.5.4.4.4 輸入輸出口及端口的保護及分配(1)輸入輸出口及端口的保護當傳感器的輸入漏電流過大時有可能引起錯誤的輸入信號而導致 PLC 的誤動作，那么就需要多輸入口采取保護措施。由于紅外傳感器的電源電壓需要 24V,而 PLC 的 CPU 能輸出給傳感器的 電壓為 24V，那么無需外配電源。PLC 的開通閥值電壓為 18V，關斷值電壓為 12V， 33輸入開通電流為 7mA 左右，接點處的等效電阻可約為 1 千歐，為了防止誤動作應該并聯(lián)電阻。PLC 的輸入電阻為： 24/83.iRK??接點關斷時通過電流為：I=24/(1+3.4)=5.5mA等效電阻的壓降為：V=1*6=5.5V。分到控制器接口的電壓達到 18.5V，則會產生誤動作，應該并聯(lián)電阻使等效電阻上分到的電壓大于 12V，就能確保不至于導致誤動作。并聯(lián) R 后電阻為： ，流過等效電阻上的電流為0iR??,要求 為好，那么有 ，則有 ,則有 100VIrR??012IrV?0241??0RK??,那么并聯(lián)電阻值應該小于 1.4 千歐。3.4??各接近開關的電阻按上述算法可以得出其串聯(lián)電阻也為小于 1.4 千歐。輸出口為晶體管輸出時，其輸出為阻斷狀態(tài)時也有漏電流產生，為了防止這個電流對負載產生影響，需要采取一定的保護措施。連接報警指示燈和變頻器的輸去口采用并聯(lián) RC 電路的措施，其接點電流 1A 對應電容 0.1～0.5uF,接點電壓 1V 對應 0.5～1 ，連接電子鎖繼電器的輸出口采用并聯(lián)二極管的方式消除，?二級管的選擇按其反向電壓大于電源電壓，額定電流大于負載電流的原則。(2) PLC 的 I/O 地址的分配列于表 4.5 和 4.6.表 4.4 控制系統(tǒng)電氣元件表序號 符號 名稱 型號 規(guī)格1 SB1 停止按鈕開關 LAY8紅色，DC24V2 SB2 停止按鈕開關 LAY8紅色，DC24V3 SB3 高速按鈕開關 LAY8綠色，DC24V4 SB4 高速按鈕開關 LAY8綠色，DC24V5 SB5 中速按鈕開關 LAY8綠色，DC24V6 SB6 中速按鈕開關 LAY8綠色，DC24V 347 SB7 殘疾按鈕開關 LAY8綠色，DC24V8 SB8 殘疾按鈕開關 LAY8綠色，DC24V9 SA1 急停開關 LW22 DC24V10 SA2 電磁鎖 D4JL DC24V11 FR1 熱繼電器 JR16B-20／3 1.6A12 報警指示燈 XD8 DC24V13 FU PLC 輸入回路熔斷器 RL1-15 6 級表 4.5 輸入地址分配輸入地址 對應的外部設配X000 急停按鈕X001 殘疾按鈕X002 停止開關X003 中速開關X004 高速開關X005 鎖鑰X006 直流制動接近開關X007 防夾接近開關 1X010 紅外線傳感器 1X011 防撞傳感器 1X012 防碰傳感器 1X013 防夾傳感器 1X014 變頻報警輸出X015 鎖門接近開關X016 防夾接近開關 2X017 紅外線傳感器 2X020 紅外線傳感器 3X021 紅外線傳感器 4X022 防撞傳感器 2X023 防碰傳感器 2X024 防碰傳感器 3X025 防碰傳感器 4 35表 4.6 輸出地址分配輸出地址 信號內容Y000 上電及報警信號Y001 電磁鎖控制繼電器Y002 電動機啟停（變頻器智能端子 FWD）Y003 速度控制（變頻器職能端子 X2）Y004 速度控制（變頻器職能端子 X1）Y005Y006 直流制動（變頻智能端子 X3）Y007 編派器復位（變頻智能端子 RESET）4.5 PLC 的軟件設計4.5.1 鎖門程序設計與解釋(1)機械鎖位置準確直接上電磁鎖的機械輸出程序設計：當鑰匙和鎖門接近開關同時有效時,且電機已經停止運轉才能產生鎖門信號輸出.三個信號應該采用串聯(lián)方式進行信號輸入來控制鎖門輸出.采用輸出映像寄存器 Y001 來實現(xiàn).則程序設計如下：程序解釋：當鑰匙 X005 有輸入，接近開關 X015 有輸入，電機沒有輸入時，就接通 Y001,使其產生輸出。當接近開關沒有信號或電動機沒有停止運轉，則沒有輸出。(2)機械鎖停位不準確時輸入程序設計：當電磁鎖控制繼電器 Y001 沒有信號時，說明機械鎖停位不準確。還需要讓門轉動以保證下次停位準確，同時應保證此時門沒有輸出直流制動信號，也應注意實現(xiàn)自鎖功能。采用 PLC 內部繼電器 M13 來實現(xiàn)。則程序設計如下：X026 防夾傳感器 2X027 電機過熱輸入 36程序解釋：當鑰匙 X005 有輸入，接近開關 X015 沒有輸入時，就接通 M13,使其產生輸出,同時使常開觸點 M13 產生自鎖。而此時有制動信號則不能自鎖,