自动门系统设计论文

自动门系统设计论文

摘要：目前使用广泛的自动门系统有旋转自动门、弧形自动门、平滑自动门、平开自动门、折叠自动门、重叠自动门、医用自动门、卷闸自动门、车库自动门、特种自动门等等，发展已经较为成熟。

自动门在企业、娱乐场所和列车等场合都有广泛应用。继电器逻辑控制是以前自动门主要采用的控制方式，其特点是体积大、安装繁琐、运行不可靠、不易维修等。现在，自动门的主流控制方式为PLC，其内部集成度较高、采用先进的抗干扰技术，具有高可靠性、易安装等特点，是一种理想的机电一体化设备[1]。

1 自动门系统设计流程

自动门控制系统的设计一般过程如下：

首先深入了解和分析自动门的工艺条件和控制要求，并确定I/O 设备。根据自动门控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯等。

其次，根据I/O点数选择合适的PLC型号，分配PLC的输入输出点，编制出输入输出分配表或者输入输出端子的接线图，并根据工作要求设计出周密完整的梯形图程序，这是整个自动门系统设计的核心工作，同时，将程序输入PLC进行软件测试，查找错误，使系统程序更加完善。

最后是自动门系统的软硬件联合调试，调试中遇到问题，应首先判断问题性质，分析用软件解决还是硬件解决，应反复的调试、运行

及修改，直至调试完成。

2 自动门的工作原理

2.1 门触发信号

一般采用微波雷达和红外传感器这两种信号源作为自动门的开门信号的触发源，微波雷达是对物体的位移反应，因而反应速度快，适用于判断有一定速度的人或物的靠近。主要特点是如果人或物一旦静止，自动门就会自动关闭，对门机能够起到一定的保护作用[2]。

红外传感器具有一定的扫描范围，只要人或物进入到该范围，它就会输出触发信号。它的特点是不检测人或物是否移动，反应速度较慢，适用于检测速度较慢的人或物出入。

另外，如果自动门接受触点信号时间过长，控制器会认为信号输入系统故障。而且自动平移门如果保持开启时间过长，也会对电气部件产生损害。由于微波雷达和红外传感器并不了解接近自动门的人是否真要进门，所以有些场合更愿意使用按键开关和定时器控制。

按键开关可以是一个触点式的按钮，很多场合使用肘触开关。肘触开关很耐用，特别是它可以用胳膊肘来操作。避免了手的接触。

定时器可以自动控制门的状态，其原理是将时钟与特定的开关电路相连，可预设定时间将自动门处于自动开启或锁门状态。

2.2 非公共区域的自动门触发信号

如果说对自动门的性能和质量要求最高的，是在使用频率极高的大型公共区域，那么自动门功能要求最高是对进出人员进行选择的非公共区域。门禁系统是对入门授权的识别。在识别或检测入门授权通

过以后，向自动门的控制系统提供开门信号[3]。在提供开门信号之前，自动门必须处于锁门的状态。门禁系统包括从最简单的钥匙开关，密码锁，磁卡锁。一直到复杂的体重识别系统，指纹识别系统等。但无论系统怎样复杂，最终都是给自动门提供开门的触点信号。信号电路的屏蔽对避免由于无关信号的干扰而误开门的情况发生非常重要。

2.3 集中控制

集中控制即集中监控自动门开关程度和集中控制多个自动门，可以采用接触式开关监控自动门开关门状态及程度，当门到达一定位置（如开启位置）时，触发接触开关，输出状态信号。除了接触式电路以外，也可采用感应式信号发生装置，通过感应器探测感应门的位置而给出状态信号。并且要设置相应的指示灯，来显示自动门的状态。集中操作是指同时控制多个门的开或关的状态，自动门控制器上应有对应的接线端子与多个门相连接。

3 自动门的基本功能

门一般包括固定部分即门框，和一个或一个以上的可开启部分即门扇，其功能主要是允许和禁止出入。另外还应具有以下功能：门的启闭机械化、自动化，运行安全可靠。门的启闭实现了电机驱动，大大减轻了出入门的劳动强度和通行效率。采用了先进的控制技术和安全保护措施，保证出入自动门更加安全可靠。

门的密闭性能和节省能源的性能。自动旋转门无论转到哪个位置对门外都是敞开的，对门内都是关闭的，因此能减少热量损失，减少尘土的侵入，增加了密闭性，节省了能源。其他型式的自动门由于能

快速自动关闭门并能调节门扇开启宽度，也增加了其密闭性和节省能源的性能。

自动门增强了建筑物装饰美化功能。由于自动门广泛采用了新设计、新装饰材料和新的加工工艺，其造型和结构与建筑物会更协调、更匹配、增强了建筑物美化功能。

4 自动门的安装要点

自动门轨道如果是安装在焊接的铁龙骨架上，自动门整体骨架材料请使用壁厚3毫米以上的方铁管，或其它牢固度相当（或更好）的材料。骨架安装时请一定保证整体骨架水平，垂直，牢固，紧密稳实。安装轨道的面要平整无毛刺，保证铝合金轨道安装上去后水平垂直，牢固。安装时使用水平管量好水平。如安装在承重墙上或真他附着物上，铝合金轨道安装也有同样的要求。止摆器的安装在门体安装调正后进行，止摆器一定要与地面安装牢固，长期使用不松动。

5 自动门的分类及应用场合

按启闭形式可分为推拉门、平开门、折叠门和旋转门。推拉门可细分为单开、双开、重叠单开、重叠双开和弧形门。弧形门可分为半弧单向、半弧双向、全弧双向。旋转门可细分为有中心轴式、圆导轨悬挂式和中心展示区式等。平开门可细分为单扇单向、双扇单向、单扇双向和双扇双向。折叠门可细分为2扇折叠和4扇折叠。

按门体材料可分为不锈钢门有安全玻璃、不锈钢饰面、建筑铝合金型材、彩色涂层钢板、木材等，也可采用其它材料。

按用途自动门主要分五大类，即民用自动门、商用自动门、工业

用自动门、车库用自动门及庭院自动门。

6 结语

目前使用广泛的自动门系统有旋转自动门、弧形自动门、平滑自动门、平开自动门、折叠自动门、重叠自动门、医用自动门、卷闸自动门、车库自动门、特种自动门等等，发展已经较为成熟。

参考文献

[1]江岚.基于PLC和MCGS的车库自动门监控系统设计[J].通化师范学院学报，2013，34（3）：36-37.

[2]张雨，王玉国，韩东景.构建列车自动门振动谱的基本措施[J]. 武汉理工大学学报：交通科学与工程版，2013，（5）：551-554.

[3]王熙雏，张淑红.基于PLC的保安门禁系统设计[J].机械制造与自动化，2013（1）：117-118.