旋转式四翼自动旋转门机构与控制系统设计【优秀毕业课程设计含3张CAD图纸】

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摘要

  随着经济的发展和人民水平的提高，自动旋转门的应用也越来越来越广泛。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，同时也是建筑智能化的重要标志。

  本论文主要论述了四翼自动旋转门的设计过程，其主要对门体、传动系统、控制系统做了详细的分析和设计，提出了采用铝合金和玻璃等组成门体框架。传动部分由减速电机和齿轮箱减速机构组成，安装在门中心顶部的保护罩内.用PLC负责完成控制任务，由变频器来实现门体多种转速的调节功能。采用红外线传感器检测进出旋转门的人员流动，使用多个接触式和非接触式传感器及光电接近开关来确保通行安全。设计出了一种安全可靠实用的四翼旋转门。

关键词：四翼旋转门；PLC控制；设计；机械传动；自动化

ABSTRACT

      With the development of economy and the improvement of people's living standard, the application of automatic revolving door is more and more widespread. It is indispensable to many hotels, supermarkets, department stores and other modern buildings. Automatic revolving door can not only beautify the environment of exits and entrances, but also has the functions of energy saving, dust prevention, sound insulation and so on; at the same time, it is also an important sign of building intelligent engineering. 

  This paper mainly discusses the design process of the four-wing automatic revolving door, mainly analyzing and designing the door, the transmission system and the control system; and a proposal for the door frame consisting of aluminum alloy, glass and so on is put forward. The transmission part mounted in the protective cover at the top of the door center is composed of speed reduction motor and gear box reducer. PLC is responsible for the completion of control task; the frequency converter realizes the regulating function of various speeds of the door body. The infrared sensor is used to detect the flow of people entering and leaving the revolving door; using multiple contact and non-contact sensors and photoelectric proximity switch to ensure safe passage. So a safe, reliable and practical four-wing revolving door has been designed. 

Key words: four-wing revolving door; PLC control; design; mechanical transmission; automation

目录

摘要 I

ABSTRACT II

1绪  论 1

1.1 自动门发展历程及分类 1

1.2 关键技术参数 2

1.4 本次设计的内容 2

2方案设计 3

2.1 方案拟定 3

2.1.1 旋转式自动门方案一 3

2.1.2 旋转式自动门方案二 4

2.2 方案选择 4

2.2.1 方案比较 4

2.2.2 确定方案 5

3门体结构设计 6

3.1 确定门扇材料 6

3.1.1 确定门扇玻璃 7

3.1.2 确定门扇的尺寸. 7

3.2 曲壁部分设计 8

3.2.1 确定材料 8

3.2.2 确定材料尺寸 9

3.3 华盖的总体设计 10

3.4 金属盘与轴承支座的设计 11

3.4.1 金属盘的设计 11

    3.4.2 轴承座及防尘盖的设计 12

4 驱动系统的设计 14

4.1 各扇门的质量计算 14

4.2 各部分转动惯量的计算 14

4.3 选择电机 15

4.4 齿轮的设计 16

4.4.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 16

4.4.2 按齿面接触强度设计 16

4.4.3按齿根弯曲强度设计 18

4.4.4几何尺寸计算 19

4.5 轴与轴承的选择 20

4.5.1 轴的尺寸确定 20

4.5.2 轴承的选择与验算 20

4.5.3 轴的校核 21

5控制系统设计 23

5.1 控制系统的控制功能 23

5.2 变频器的选择 24

5.2.1 驱动一台电机 24

5.2.2 指定变频器启动加速时间 24

5.2.3 指定变频器减速时间 25

5.3 检测装置的选择 26

5.4 控制系统硬件设计 28

5.4.1 PLC的机型选择 28

5.4.2 分析控制系统的I/O接点数 28

5.4.3 PLC外接电气元件的选择 30

5.4.4 输入输出口及端口的保护及分配 31

5.5 PLC的软件设计 34

5.5.1 锁门程序设计与解释 34

5.5.2 直流制动程序设计与解释 34

5.5.3 报警程序设计与解释。 36

5.5.4 变频器复位程序设计与解释 37

5.5.5 电动机启停程序设计与解释 38

5.5.6 速度控制程序与解释 41

6结  论 43

7参考文献 44

8致谢 46

附录A：变频器参数 47

附录B：传感器与接近开关的参数 49

附录C：PLC指令程序表 53