基于PLC的自动旋转门控制系统胡设计
基于PLC的自动门控制系统的设计与实现
基于PLC的自动门控制系统的设计与实
现
简介
本文档旨在介绍基于PLC的自动门控制系统的设计与实现。
自动门控制系统是一种广泛应用于商业和工业领域的技术,可以提
供方便、安全和高效的门禁解决方案。
设计目标
设计一个基于PLC的自动门控制系统,满足以下要求:
1. 实现自动门的开关功能,能够根据人员或车辆的接近情况主
动打开或关闭门。
2. 提供安全保护机制,确保门在开启和关闭过程中不会对人员
或物品造成伤害。
3. 集成传感器和反馈机制,实时监测门的状态,并能够及时响
应外部指令或事件。
4. 设计简单、可靠的控制逻辑,确保系统的稳定性和可维护性。
系统组成
基于PLC的自动门控制系统主要由以下组件构成:
1. PLC(可编程逻辑控制器):作为系统的核心控制单元,负
责接收和处理输入信号,并控制门的运行状态。
2. 传感器:用于检测人员或车辆的接近情况,如红外线传感器、光电开关等。
3. 执行机构:负责实际控制门的开启和关闭,如电动驱动器、
电磁锁等。
4. 人机界面:用于与系统进行交互和设置参数,如触摸屏、按
钮等。
5. 电源和电气元件:提供系统所需的电力和电路保护,如电源
模块、断路器等。
控制策略
基于PLC的自动门控制系统可以采用以下简单的控制策略:
1. 开门策略:当传感器检测到人员或车辆接近门时,PLC接收
到相应信号后控制执行机构打开门。在门完全打开后,PLC会发送
信号给执行机构停止门的开启动作。
2. 关门策略:当传感器不再检测到人员或车辆接近门时,PLC
接收到相应信号后控制执行机构关闭门。在门完全关闭后,PLC会
发送信号给执行机构停止门的关闭动作。
基于PLC自动门控制系统的设计论文
基于PLC自动门控制系统的设计
(正文)
摘要
本文是关于自动门控制系统的设计,自动门系统主要由可编程控制器(PLC)、感应器件、驱动装置和传动装置组成。主要工作原理是感应器件将检测到的人体或物体信号传送到PLC,PLC再综合收到的自动门状态信号作出判断,而后发出控制信号,使驱动装置运行,在通过传动装置带动门的动作。
随着电子技术的发展,PLC不断的更新,PLC控制已成为自动控制中最常见的方式之一。自动门就是自动控制应用的以典型例子,由于可编程控制器具有很好的处理自动门开关控制及良好的稳定性,而且可以很简单的改变控制的方式,因此,自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日常生活中用越来越广泛。PLC控制具有较高的可靠性、稳定性、维修方便等优点。
本文分四个部分来介绍其软、硬件结构、工作原理等,具体如下:第二章介绍自动门的设计要求
第三章介绍自动门的硬件设计,PLC选型,驱动装置选型,感应器件的选型,
第四章介绍了系统软件设计,PLC梯形图设计,软件设计
第五章介绍程序调试,硬件接线
关键词:自动门、PLC、感应器件、驱动装置
目录
摘要--------------------------------------7
1 前言------------------------------------11
2 国内外自动门的发展----------------------13
2.1国内外自动门的发展现状-------------13
2.2本课题研究的内容-------------------15
基于西门子PLC自动旋转门的毕业设计
毕业设计说明书
题目:基于西门子PLC自动旋转门的设计
专业机电一体化技术
班级
姓名
指导教师
毕业设计有关说明
一主要任务设计的思路、方法
1.1设计的思路、方法等
1)当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关时,开关上有电流通过(光电检测开关是脉冲触发须对其自锁)由于开门限位开关常闭,所以线圈上有电通过,电动机正转,到达开门限位开关位置时,电机停止运行。
2)当自动门到开门限位开关位置时启动延时定时器8秒后,自动进入关门过程,电动机反转,当门移动到关门限位开关时,电机停止运行。
3)在关门过程中,当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关,应立即停止关门,并自动进入开门程序。
4)在门打开后的8秒等待时间内,若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关时,必须重新开始等待8秒后,再自动进入关门过程,以保证人员安全通过。
5)考虑到自动门在出现故障或在维修的时候,用自动控制从在一定问题,最后决定加增手动开门和关门开关。
1.2调研的目的和总结
合PLC的运行特点,对控制系统的工作流程作了合理的优化。在此基础上,给出了控制系统软
件设计的程序流程图、顺序功能图、外部端子接线图及PLC控制梯形图等。本设计介绍应用可编程
控制器取代传统的继电器、接触器控制系统,实现自动门控制的过程。
二技术手段及控制要求
(1)框架总成:分为固定部分和旋转部分,均由铝型材框架和玻璃等组成。立柱、曲壁、门扉一
般采用高强度铝合金型材,结构简洁,精密牢固。采用中心门轴结构安装和驱动旋转门体设计,每扉门三面安装密封毛条与地面天花及曲壁紧密接触,使门扉在任何位置均处于密闭状态;门扉玻璃采用(3+3)夹胶玻璃或6mm厚钢化玻璃,曲壁玻璃一般采用(4+4)夹胶玻璃,安全可靠。门体结构简图如图.1所示。
基于PLC的自动门控制系统毕业设计
摘要
随着经济的发展和人们生活水平的提高,自动门的应用也越来越广泛。它现在为许多宾馆、超市、百货大楼等现代建筑所必备,不仅可以美化出入口环境,而且具有节能、防尘、隔音等功能,同时也是建筑物智能化的重要指标。本次课程设计的自动门控制系统是利用PLC为核心来控制,其电路结构简单,单元电路分别通过原理图设计、由梯形图语言设计完成,利用试验室所提供的条件来模拟和验证程序,并利用指示灯实现系统功能,非常适用于日常生活控制场合。
关键字:智能化;PLC;梯形图
目录
1 PLC概述 (3)
2 自动门的介绍 (3)
2.1自动门的简介 (3)
2.2自动门的分类 (3)
2.3自动门机的基本组成 (4)
2.4自动门行程开关的工作原理 (4)
2.5自动门光电开关介绍 (5)
3 自动门控制总体设计方案 (6)
4 自动门控制装置的硬件组成 (6)
5 自动门控制系统流程图 (6)
6 自动门控制顺序功能图 (7)
7 自动门控制PLC外部接线图 (8)
8 继电器接触控制图 (9)
9 自动门控制梯形图程序设计 (10)
10 自动门控制程序设计 (10)
11 系统调试与分析 (11)
12 结束语 (12)
13 参考文献 (13)
14 致谢 (14)
1 PLC概述
PLC可编程序控制器:PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器,定义是:一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
基于plc自动门控制系统毕业设计
基于plc自动门控制系统毕业设计
PLC自动门控制系统是一种利用可编程逻辑控制器(PLC)来实现自动门控制的系统。该系统通常由传感器、执行器、PLC控制器、电源和门控制器等组成。
系统的原理是,当有人或物体靠近门时,传感器会检测到信号并将其发送给PLC 控制器。PLC控制器将处理这个信号并向门控制器发送指令,以控制门的开关。门控制器会接受到指令后,将执行器启动,控制门的开启或关闭。
该系统还可以通过添加密码等安全措施来提高门的安全性。例如,通过添加密码控制器,只有输入正确密码的人才能打开门。
在设计PLC自动门控制系统时,需要考虑传感器的选择、传感器与PLC控制器的连接、PLC程序的编写、执行器的选择等多个因素。同时,在系统中可能会遇到电力过载或其他故障,需要考虑如何设计保护电路来保证系统的正常运行。
总的来说,PLC自动门控制系统是一种非常实用的自动门控制方案,其应用广泛,可以用于商业建筑、公共场所、工业场所等地方。
毕业设计---基于PLC的旋转门控制系统设计
引言
随着计算机、网络、通信技术的发展,各种方便生活的自动控制系统逐步进人了人们的生活。基于PLC的自动控制系统具有抗干扰能力强,可靠性高,体积小,设计、使用和维护方便等优点。在商场、公共建筑、银行、医院等人口,使用PLC技术控制自动门已得到广泛应用
关键词:PLC 自动门软件控制
硬件设计
变频器容量选择计算
变频器容量的选用有很多因数决定,列如电动机的容量,电动机的额定电流,电动机加速时间等,其中最主要的电动机的额定电流。 表5.1 电机参数表
电动机
型号 额定功率(W ) 额定电流(A ) 额定电压(V ) 效率(%) 功率因素 最大转矩额定转矩 电机转动惯量 2(.)kg m 飞轮的转
动惯
量
Y881-4 550 1.51 380 73 0.76 2.2 0.0018 0.6
①驱动一台电动机
对于连续运转的变频器必须同时满足下列3项计算公式:
满足负载输出/kV A : cos m cm kP P ηθ
≥ 式(5.1) 1.1550(0.850.76)
⨯≥⨯ 0.94≥
满足电动机容量/kV A :310
3cm e e P U I -≥ 式(5.2) 3103380 1.510.94-≥⨯⨯⨯≥
满足电动机电流/A :cm e I kI ≥ 式(5.3) 1.11.511.66
≥⨯≥ k 是电流波形补偿系数,由于变频器的输出波形并不是完全的正弦波,而含有高次谐波的成分,其电流应有所增加。对PWM 控制方式的变频器,k 约为1.05~1.1。
②指定变频器的启动加速时间
变频器产品型号所列的变频容量,一般以标准条件为准,在变频器过载能力以内进行加减速,在进行急剧加速和减速时,一般利用失速防止功能,以避免变
基于PLC的自动门控制系统设计
基于PLC的自动门控制系统设计
基于PLC的自动门控制系统设计
一、引言
自动门作为现代建筑的重要组成部分之一,已经广泛应用于商场、超市、医院、机场等公共场所以及一些住宅小区。自动门的使用不仅提高了出入口的安全性和便利性,也增强了建筑的整体美观性。然而,目前市场上存在一些安全隐患和操作不便的问题,因此需要开发更先进的自动门控制系统来提升其性能。
二、自动门的工作原理
自动门的工作原理是利用传感器检测人员或车辆的到来,并通过控制门体的开关马达实现门体的自动开启和关闭。传统的自动门控制系统主要采用电磁触发器和时间继电器控制,其控制精度低且容易出现故障。为了解决这些问题,本文提出了一种基于PLC的自动门控制系统设计。
三、基于PLC的自动门控制系统设计
1. 系统硬件配置
本文的自动门控制系统基于可编程逻辑控制器(PLC)来完成门体的开启和关闭控制。PLC以其稳定性、可靠性和强大的扩展性在工业控制领域得到了广泛应用。为了实现自动门的控制,需要配置以下硬件:
(1)传感器:用于检测周围环境中人员或车辆的到来。常用的传感器有红外线传感器、超声波传感器等。
(2)电机:用于驱动门体的开启和关闭。可以选择直流电机或交流电机,具体根据实际需求而定。
(3)电源和电路板:用于供电和连接传感器、电机等设
备。
2. 系统软件设计
基于PLC的自动门控制系统需要通过软件来进行逻辑控制,下面是系统软件的设计。
(1)状态检测:通过读取传感器的信号,判断门体的状态,即是否有人员或车辆经过。
(2)开启控制:当检测到有人员或车辆靠近时,PLC发
毕业设计---基于PLC的旋转门控制系统设计
引言
随着计算机、网络、通信技术的发展,各种方便生活的自动控制系统逐步进人了人们的生活。基于PLC的自动控制系统具有抗干扰能力强,可靠性高,体积小,设计、使用和维护方便等优点。在商场、公共建筑、银行、医院等人口,使用PLC技术控制自动门已得到广泛应用
关键词:PLC 自动门软件控制
硬件设计
变频器容量选择计算
变频器容量的选用有很多因数决定,列如电动机的容量,电动机的额定电流,电动机加速时间等,其中最主要的电动机的额定电流。 表5.1 电机参数表
电动机
型号 额定功率(W ) 额定电流(A ) 额定电压(V ) 效率(%) 功率因素 最大转矩额定转矩 电机转动惯量 2(.)kg m 飞轮的转
动惯
量
Y881-4 550 1.51 380 73 0.76 2.2 0.0018 0.6
①驱动一台电动机
对于连续运转的变频器必须同时满足下列3项计算公式:
满足负载输出/kV A : cos m cm kP P ηθ
≥ 式(5.1) 1.1550(0.850.76)
⨯≥⨯ 0.94≥
满足电动机容量/kV A :310
3cm e e P U I -≥ 式(5.2) 3103380 1.510.94-≥⨯⨯⨯≥
满足电动机电流/A :cm e I kI ≥ 式(5.3) 1.11.511.66
≥⨯≥ k 是电流波形补偿系数,由于变频器的输出波形并不是完全的正弦波,而含有高次谐波的成分,其电流应有所增加。对PWM 控制方式的变频器,k 约为1.05~1.1。
②指定变频器的启动加速时间
变频器产品型号所列的变频容量,一般以标准条件为准,在变频器过载能力以内进行加减速,在进行急剧加速和减速时,一般利用失速防止功能,以避免变
基于PLC自动门控制系统设计设计
基于PLC自动门控制系统设计设计
引言:
随着科技的进步和人们对生活质量的要求提高,自动门作为现代建筑的标志性设备之一,已经广泛应用于商业建筑、公共场所和住宅等场所。自动门具有方便、安全、快捷等优点,但是传统的自动门控制方式存在着一些问题,如操作不灵活、冗余的人工操作等。因此,基于PLC(可编程逻辑控制器)的自动门控制系统需求逐渐增加。
一、系统设计思路:
1.确定系统功能需求:根据自动门的实际应用需求,确定自动门的开启、关闭、保持等功能。同时考虑到系统的安全性和可靠性,需要设计相应的保护措施和故障检测功能。
2.确定PLC选型:根据系统需求和预算限制,选择合适的PLC型号。常用的PLC品牌有西门子、施耐德等,选择时需要考虑其性能、可靠性和扩展性等因素。
3.确定传感器和执行器选型:根据自动门的控制需求,选择适合的传感器和执行器。如红外传感器用于人体检测、光电开关用于门边界检测,同时还需要选择适合的电机和驱动器等执行器。
4.编写PLC程序:根据自动门的功能需求,编写相应的PLC程序。主要包括门开启、门关闭、故障检测和保护等功能。程序需要考虑到系统的稳定性和可靠性,并考虑到一些特殊情况的处理,如开门与关门之间的时间间隔等。
5.连接电气设备:将传感器和执行器与PLC进行电气连接。传感器通
过输入模块将信号输入到PLC,执行器通过输出模块由PLC输出控制信号。在连接过程中需要注意接线的正确性和稳定性。
6.调试和测试:完成系统的搭建后,进行系统的调试和测试,确保自
动门的各项功能正常运行。同时还要进行系统的可靠性测试和安全性测试,确保系统在正常工作和故障情况下能够保持良好的性能和工作状态。
基于plc自动旋转门控制
传感器开关的选型及信号处理
• 为防止旋转门在工作过程中因某些原因而发生伤人的事故出现, 那么就需要配置一定的安全带,主要采用以下方式,红外线防夹 安全感应器防止门扇与曲壁柱之间夹伤行人,当人在门扇与曲壁 立柱安全距离内时,感应器与接近开关信号同时生效,门扇应马 上停止,防撞胶条安装于入口右侧门立柱上,胶条内装有内藏式 感应器,如遇到物体碰撞或受压,门扇应马上停止转动,防止夹 伤行人,胶条内感应器恢复正常后,转门也随之恢复正常运转。 每扇门扉底边装有全开宽内藏式感应器,如碰到物体或受压时, 门扇马上停止转动,防止门扇打倒行人,胶条内感应器恢复正常 后,转门也随之恢复正常运转。此外,还采用了4只测量范围为 5mm的电感式接近开关。接近开关用于防夹位置区域设定,直流制 动封门及锁门定位。
基于plc的自动旋转门控制系统设计 毕业答辩
姓名: 学号: 学院: 班级:
目录
• 研究背景 • 选题背景和意义 • 自动旋转门的组成 • 论文结构 • PLC的定义 • 变频器 • 传感器开关的选型及信号处理 • 控制系统的特点 • 旋转门的电气原理图的实现 • 控制要求 • 致谢
研究背景
自动旋转门 控制系统的
• 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下 应用而设计。它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储 执 行逻辑运算,顺序控制、定时、运算和算术运算等操作的指令,并 通过数字式和模拟式的输入输出,控制各种类型的机械或生产 过 程。PLC是微机技术与系统的继电接触器控制技术相结合的产 物, 他克服了继电器接触控制系统中的接线复杂、可靠性低、功 耗高 、通用性和灵活性差的缺点,充分利用微处理器的优点。
关于PLC的自动旋转门的设计
摘要
在现代工业生产和经济生活中,随着电子技术的发展、计算机技术和现代控制理论的发展,各种自动化控制系统已广泛应用各个领域,PLC控制是最为常见的一种,也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。PLC系统具有实时性、可靠性高、简单灵活、多样的I/O卡件、控制系统采用模块式结构、价格优势、安装简单,维修方便、体积小,能耗低等优点。它更让人类懂得数字时代的发展将改善人类的生活。
本课题研究的是自动旋转门PLC控制。自动旋转门系统由PLC、传感器、变频器组成。自动旋转门主要由PLC负责完成控制,变频器完成对三相异步电动机的驱动。由于是由电机提供动力系统,所以安全问题被放到重要位置。采用微波传感器扫描正常位置是否有人经过,及安全传感器感应危险处,以执行正确的命令和安全措施。
关键词:自动旋转门、PLC、传感器、变频器
目录
1.绪论..............................................................
1.1旋转门的课题背景...........................................
1.2国内外旋转门发展状况.........................................
1.2.1国外旋转门发展状况........................................
1.2.2国内旋转门发展状况.........................................
2.方案的确定................................................
基于PLC自动门控制系统设计
基于PLC自动门控制系统设计
PLC(可编程逻辑控制器)自动门控制系统是一种用于监控和控制自
动门运行的系统。该系统可根据预定条件和输入信号来控制门的打开和关闭,并确保门在适当的时间内打开和关闭。本文将介绍基于PLC的自动门
控制系统的设计和功能。
在设计自动门控制系统之前,首先需要了解自动门的工作原理。自动
门通常由门体、传感器、驱动装置和控制器等组成。当传感器检测到有人
或车辆接近门口时,控制器将信号发送给驱动装置,驱动装置通过电动机
或液压系统来控制门的打开和关闭。
1.需求分析:首先需要了解用户对自动门的需求,例如门的开关速度、灵敏度和安全等级等。还需考虑自动门的环境条件,如室内或室外、恶劣
天气条件等。
2.硬件设计:根据需求分析的结果选择合适的PLC设备。PLC通常具
有模拟输入和输出、数字输入和输出接口以及通信接口等。还需要选择合
适的传感器和驱动装置等。
3.软件设计:根据自动门的逻辑控制流程设计PLC程序。首先需要编
写门的打开和关闭的逻辑控制代码。然后根据传感器的信号,判断门是否
需要打开或关闭。还需考虑门的安全措施,例如如果门夹住了物体应该如
何处理等。
4.系统调试:设计完成后,根据实际情况来调试系统。首先需要检查PLC连接是否正常,确保PLC能够接收和发送信号。然后需要模拟传感器
信号,测试自动门的打开和关闭功能。在调试过程中还需注意门的安全性
和稳定性。
1.自动门打开和关闭:当传感器检测到有人或车辆接近门口时,PLC 将发送信号给驱动装置,门会自动打开。当人或车辆通过后,如果没有其它信号触发,门会在设定的时间后自动关闭。
基于PLC的自动门控制系统设计
基于PLC的自动门控制系统设计
自动门控制系统是一个基于PLC(可编程逻辑控制器)的智能化门控
制系统,它通过PLC控制自动门的开启和关闭,实现自动门的自动化管理。本文将详细介绍基于PLC的自动门控制系统的设计原理、结构和功能。
一、设计原理
自动门控制系统主要由三个部分组成:PLC控制器、传感器和执行机构。PLC控制器是整个系统的核心控制设备,它负责接收传感器的信号,
并根据预设的逻辑程序控制执行机构的运动。传感器主要用于检测门的状态,如门的开关状态、门口的人流量等。执行机构负责门的运动,包括门
的开启和关闭。
设计原则上是通过PLC控制器来实现门的自动化控制。PLC控制器根
据传感器的信号,判断门的状态,并根据预设的逻辑程序控制执行机构的
运动。通过合理的编程和配置,能够实现对门的开启和关闭的控制。同时,PLC控制器还可以与其他系统进行联动,如与楼宇管理系统、人脸识别系
统等进行集成,实现更高级的功能。
二、系统结构
1.传感器模块:传感器模块主要用于检测门的状态和环境变化,如门
口的人流量、门的开关状态等。常用的传感器包括红外线传感器、超声波
传感器、光电开关等。
2.PLC控制器:PLC控制器是整个系统的核心,负责接收传感器模块
的信号,并根据预设的逻辑程序进行控制。PLC控制器具有较强的抗干扰
能力和稳定性,能够实现对门的准确控制。
3.执行机构:执行机构主要用于实现门的开启和关闭。常见的执行机
构包括电机、气缸等。
4.通信模块:通信模块用于PLC控制器与其他系统进行数据交互,实
现系统的联动和集成。通信模块可以采用以太网、RS485等通信方式。
PLC的自动门控制系统设计
PLC的自动门控制系统设计
自动门控制系统是一种广泛应用于商业建筑、医院、学校和其他公共
场所的系统,通过PLC(可编程逻辑控制器)来实现门的自动开启和关闭。本文将介绍一个基于PLC的自动门控制系统设计,以实现门的自动控制和
监控。
一、系统概述
自动门控制系统主要由传感器、PLC、执行器、电源和控制面板等组成。传感器用于检测门口的人员,PLC负责控制门的开启和关闭,执行器
用于驱动门的运动,电源为系统提供电力,控制面板用于操作和监控系统。
二、系统设计
1.传感器选择:系统可以选择红外传感器或是超声波传感器来检测门
口的人员。当有人员靠近门口时,传感器将发送信号给PLC,PLC将判断
是否开启门。
2.PLC选型:在选择PLC时,需要考虑系统的需求,包括输入输出点数、通信接口、处理速度等。通常推荐选择功能完备、性能稳定的知名品
牌PLC,如西门子、三菱等。
3.执行器选择:系统可以选择电动门开启器或气动门开启器作为执行器,用于驱动门的运动。需要根据门的大小和重量来选择合适的执行器。
4.控制面板设计:控制面板应包括开关、指示灯、显示屏等,用于操
作和监控系统的运行状态。同时,还可以设计报警器,用于提醒系统异常
或故障。
5.软件编程:PLC的软件编程是系统设计的关键部分,需要根据系统
要求编写逻辑控制程序。程序应包括门的开启和关闭逻辑、传感器信号处理、故障检测和处理等功能。
6.系统集成测试:在完成硬件搭建和软件编程后,需要进行系统集成
测试,验证系统的功能和性能是否符合需求。测试内容包括传感器检测、PLC控制、执行器驱动等。
自动门plc控制系统设计_plc自动门课程设计
自动门plc控制系统设计_plc自动门课程设
计
当有人进入红外线检测范围,开门电机开头工作,自动打开门,直到门接触到开门限位开关。
假如门触动限位开关7s,没有人进入检测区。关闭门电机开头工作,门自动关闭。直到接触到关门限位开关。
假如有人进入检测区,马上停止关闭工作。
plc输入时所需的数
X0 – X0=ON 当有人进入感应区。
X1 – 关闭限位开关。2个开关碰在一起时X1= ON。
X2 – 打开限位开关。当门碰开关时X2= ON。
PLC输出所需的数
Y0-开门电机
Y1 – 闭门电机
PLC定时器所需的数
T0 – 7秒计时器。时基:100毫秒
需要PLC内部存储器
M1013 – 1秒的时钟
plc编程梯形图
PLC编程梯形图描述
假如有人进入感应区,Y0打开并锁定,门打开始终到X2=OFF.
当门遇到限位开关,X2=ON,计数器T0开头计数7s,假如没有人进入感应区,X2=OFF,7s后,Y1打开,锁定,门被关闭。
在关闭过程中,假如有人进入感应区X0=ON,触点X0被激活,Y1关闭,由于X0 = ON, X2 = OFF 和Y1 = OFF,Y0打开,门被重新打开。
基于PLC的自动门控制系统设计
基于PLC的自动门控制系统设计
发布时间:2021-03-15T01:41:35.894Z 来源:《防护工程》2020年31期作者:沈佳楠[导读] 自动门控制系统的设计流程按顺序做具体分析,使后期的具体设计工作具有条理性:
浙江鑫都建设有限公司浙江杭州 310000摘要:随着当今社会电子技术与经济水平的显著发展,国民生活水平不断提高,自动门也更加频繁地出现在大众的视野。它作为公共场所建筑物的智能化表现之一,已经被广泛应用在医院、银行、商场等多种社会基础设施中。
关键词:PLC;自动门控制系统;设计
1. PLC的自动门控制系统设计概述
1.1 控制系统的设计步骤
自动门控制系统的设计流程按顺序做具体分析,使后期的具体设计工作具有条理性:1)查阅自动门产业的相关资料,深入分析符合控制要求的自动门所需的工艺条件和限制。
2)确定自动门硬件I/O设备。根据控制系统的具体功能需求,确定其输入输出设备。下面简单举例可以选择使用的常用设备:按钮、选择开关、传感器等经常被选择用作输入,指示灯、继电器、蜂鸣器等经常被用作输出。
3)根据设计先估算所需要的I/O点数,确定合适的可编程逻辑控制器的型号(以三菱公司的产品型号为先)。
1.2自动门的参数确定
1.2.1保证门体运动的精确度
对自动平移门而言,安装调试的关键是保证动作准确度,即两扇门体在移动过程中,两个吊挂点形成的直线与导轨的平行度和垂直度,最大限度地减少门体的静态侧摆。这不仅是设计过程中需要考虑到的问题,在自动门真正投入生产使用阶段时,特别是在使用初期,应该设置较频繁的检修周期,确定并调节门体的位置,修整因为日常运行而产生的运动偏差。
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绪论
1.1 背景
人们更加注重自动化和人性化的产品。自动旋转门是楼宇设备中的光机电一体化技术产品,它给人以亲切大方的感觉,同时营造出奢华的气氛,其全新的概念,宽敞的开放门面和高格调的设计,堪称建筑物的点睛之笔,立足于建筑时代大潮的最前端。自动旋转门由于其可以实现无人看管,同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音,既方便又提高了建筑的档次的原因,在银行、写字楼、酒店等办公娱乐场所得到了广泛普及应用。
由于自动旋转门的人流量有限,通常在自动旋转门两侧另设自动或手动平开门,一方面增加通行能力,另一方面当自动旋转门出现故障时,不影响人的通过。但在静态密封效果方面,自动旋转门远不如其他自动门,因为其门体运动方式决定着只能使用毛条密封。因此针对自动旋转门系统的设计就显得更具有实际意义,不仅可以提高旋转门的智能化程度,更能促进旋转门的技术更新和产品的应用。
1.2 自动旋转门的发展趋势
自1903年宝盾公司在荷兰生产出第一座旋转门,旋转门至今已有一百年的历史,发展到今天,旋转门已具有可靠的安全系统和先进的驱动技术,其智能化高格调的设计为现代化楼宇建筑的确入口提供了完美的选择。国外著名厂家有:荷兰的B00N EDAM 瑞典的BESAM 德国的多玛、盖泽日本的纳博克、寺冈等。
经过多年发展,旋转门行业呈现以下发展趋势:
①智能化、多功能:今后的还将进一步提高智能化程度,如自动检测开关门行程位置,自动适应门体阻力的变化,以始终保持较高的遇障保护灵敏度等。还将增加一些新的功能,如和住宅安防系统配合使用等。
②免维护:采取多种措施,减少使用过程中的维护工作。
③多样化:将会有各种各样不同外观和功能的产品,满足用户的不同需要。
④高安全性:随着用户安全意识的提高,安全性将成为非常重要的一项指标,也是一项基本要求。
2 设计方案的确定
旋转门主要设计是从门体,传动系统,控制系统,检测系统,安全系统等几个方面进行考虑。从上面几个方面具体分析可以设计两种方案。
2.1 自动旋转门系统的方案设计
(1)框架总成:分为固定部分和旋转部分,均由铝型材框架和玻璃等组成。立柱、曲壁、门扉一般采用高强度铝合金型材,结构简洁,精密牢固。采用中心门轴结构安装和驱动旋转门体设计,每扉门三面安装密封毛条与地面天花及曲壁紧密接触,使门扉在任何位置均处于密闭状态;门扉玻璃采用(3+3)夹胶玻璃或6mm厚钢化玻璃,曲壁玻璃一般采用(4+4)夹胶玻璃,安全可靠。门体结构简图如图2-1所示。
图2-1 门体结构简图
(2)驱动系统:由一个三相交流电机提供动力,用减速器带动中心门轴驱动。
(3)控制系统:由可编程控制器PLC、变频器、功能开关组成。
(4)检测系统:由红外传感器实现有无人自动检测,自动对电机启停进行操作。
(5)安全系统:主要有接触和非接触安全感应器。旋转门入口立柱均装有安全胶条,防止行人夹伤,自动门入口右侧立柱胶条内装有内藏式防夹感应器,如受挤压门扉即马上停止运转。胶条恢复正常,门扉则自动转动;每扇门扉底边胶条内装有内藏式防碰感应器,碰到物体或行人门扉立即停止运转。胶条恢复正常,门扉则自动转动。
2.2 旋转门控制方案的确定
通过分析可知本设计是利用可编程控制器(PLC)、变频器传感器等构成三翼自动旋转门的控制系统。根据控制原理和设计要求确定了系统的结构框图如图2-2所示。
红外传感器作用是检测是否有行人通行;红外防夹传感器和防夹接近开关用来检测是否有人被夹;定位接近开关用来检测门翼是否停在定位位置;防碰撞传感器用来检测是否有人被碰或被撞;主控芯片用来判断传感器传来的各种信号并经过判断做出相应控制动作;变频器接收控制信号对电动机进行调速。另外还有运行状态指示灯和过载报警等等。
旋转门控制系统实现了对门的自动启停、自动定位、速度调节、安全智能和夜间闭锁等功能。
图2-2控制原理框图
3 三翼自动旋转门驱动系统设计
3.1 确定各扇门的质量
由于转轴中心两端是对称的,以一边门体计算即可。 铝型材密度:
代号为L090704的线密度为0.966 代号为L090706的线密度为0.836 代号为L090707的线密度为1.152 每扇门框的质量:
123(240040)213151315m ρρρ=-⨯+⨯+⨯铝
=2.360⨯2⨯0.966+1.135⨯0.836+1.135⨯1.152
=8.053kg 式(3-10) 式中:1ρ,2ρ,3ρ分别为各铝型材的密度。 单扇门玻璃的质量:
m v ρ=⨯铝玻
=2.2470 1.2110.006250040.82kg ⨯⨯⨯= 式(3-11) 式中:v 玻为玻璃的体积,ρ为玻璃的密度。
单扇门的质量: m m m =+铝玻 =40.82+8.053
=49kg
式(3-12)
式中:m 玻为单扇玻璃的质量,m 铝单扇门框的质量。
3.2 各部分转动惯量的计算
假设门扇为均匀的质量体,其在宽度方向的面密度σ可以用下式计算,m
RL
σ=其中R 为门扇的宽度,L 为门扇的长度。 则门扇对中心惯量可用下式计算
2
2
22
2
212
r mR J r dm Lr dr r dr σσ====⎰⎰⎰
式(3-13) 由平行轴定理知,门扇相对于轴的转动惯量为:
21()122mR R J m L =++
249 1.31549 1.045512
⨯=+⨯
=56.6 式(3-14) 其中L 1为轴的半径。
3.3 惯性力矩的计算
参照物理学力矩的计算,假设门体1s 内加速到门体的快速转速,由于旋转门体的最大