平开自动门的研究.doc

河南科技学院新科学院2013届本科毕业论文（设 计）平开自动门的研究学生姓名：_靳超锋_所在系别：_机械工程系_所学专业：机械设计制造及自动化导师姓名：_李达敏_完成时间：_平开自动门的研究摘要随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的白动控制系统开始进入了人们的生活，以PLC为核心的自动门系统就是其中之一，同时也标志了自动制领域成为了数字化时代的一员。它实用性强，功能齐全，技术先进，使人们相信这是科技进步的成果。它更让人类懂得，数字时代的发展将改变人类的生活，将加快科学技术的发展。通过对市场上自动门的比较，分析了平开自动门的传动方案，结合PLC的自动控制系统和信号的检测系统，完成的平开自动门的研究，并运用solidworks软件做出实体模型。关键词：自动门，机械原理，信号检测，PLC，solidworksFlat open automatic doorsAbstractWith the development of society, the advancement of technology and peoples living standards gradually improved, a variety of convenient living white dynamic control system has begun to enter peoples lives, PLC as the core of automatic door system is one of them, meanwhile, it marks the field of automatic system has become one of the digital age. As it is practical, functional, state-of-the-art technology, it make people believe that this is the fruits of scientific and technological progress. It make people understand deeply how the development of the digital age will change human life and accelerate the development of science and technology.By comparison of automatic doors in the market, a flat open automatic doors transmission, combined with PLC automatic control system and signal detection system, finished flat open automatic doors, and use SolidWorks software to make a solid model.Keywords: automatic doors, mechanical principles, signal detection, PLC, solidworks目 录1.绪论12.自动门的简单介绍22.1 国内外自动门的发展状况22.2自动门的基本原理22.2.1开门信号32.2.2门禁系统与非公共区域的自动门32.2.3对自动门的要求就是解锁42.2.4集中控制43.平开自动门与其他类型门的比较43.1平开自动门与旋转自动门的特点比较43.2平开自动门与平移自动门的比较53.3 平开自动门的优点64.平开自动门的运动方案64.1 传动链设计的一般原则64.1.1采用简短的运动链64.1.2有较高的机械效率74.1.3合理安排传动顺序74.1.4合理分配传动比74.2 传动方案的比较85.平开自动门的组成85.1感应器85.2自动门行程开关95.3主控制器95.4自动门光电开关95.4 动力马达106.平开自动门的动作流程图116.1 流程图的组成116.2控制要求116.3 动作流程图127.基于PLC的控制系统梯形图137.1 PLC工作的基本原理137.2自动门控制装置的硬件组成及原理图片147.3 运用PLC编写梯形图147.4 基于PLC控制系统的平开自动门的优点168.实体模型178.1 Solidworks软件组成178.2 建立实体模型188.2.1 整体图188.2.2 爆炸图199.结论20201. 绪论传统的出入管理方法是传达室工作人员对出入人员进行登记放行。这种方法费事费力又容易造成差错，电子门禁系统给这一系列动作带来了简便的手续。本系统采刚模块化发计，具有感应卡可以采取接触式和非接触式，实时监测等功能及特点。门禁系统属于智能弱电系统中的一种安防系统。它作为一种新型现代化安全管理系统，集动识别技术和现代安全管理措施为一体，涉及电予、机械、光学、计算机技术、通讯技术、生物技术等诸多新技术。门禁系统通过在建筑物内的主要出入口、电梯厅、设备控制中心机房、贵重物品的库房等重要部门的通道-安装门磁、电控锁或控制器、读卡器等控制装置，由计算机或管理人员在中心控制室监控，能够对各通道口的位置、通行对象及通行时问、方向等进行实时控制或设定程序控制，从而实现对出入口的控制。高级智能型门禁控制系统是：目前门禁系统的重要发展方向，高级钳能型门禁系统是一种联网式门禁系统，功能也比较完善。但对于一般的企业、住宅小区来说，并小是最理想的选择。这种门禁系统常用于圈防、军事等尊位。随着计算机的迅速普及与发展，越来越多的控制设备逐渐被计算机取代，维护人员的监视和维护也越来越集中，越来越多的系统逐渐向智能化发展。由于计算机网络的发展，通过中心或通过一个端点就能对设备进行监控与维护。通过局域网对本地区的设备进行集中监控与维护，可提高系 统的可靠性，减少故障的发生率和处理时问等。随着智能建筑的推广和智能小区的安全防范工作的加强，有必要建立连网门禁系统，可见，门禁系统将有更广阔的发展空间。 现在的门禁系统控制已实现计算机的控制和管理，门禁系统也由单个门禁控制发展到使用汁算机网络化控制，即使在异地也可以实现对门禁系统的控制。门禁机的管理功能日益增多，系统安全性也日趋完善，尤其是非接触的射频卡的使用，彻底改变了以往的使用方式使系统更具有安全性。 本次课题的研究一种体积小、结构简单、安全性和可靠性高、功能齐全的小型门禁系统，具有一定的经济效益和市场价值。2. 自动门的简单介绍2.1 国内外自动门的发展状况在国外,进入90年代以来自动化技术已经很成熟技术发展很快并取得了惊人的成就自动门是自动化技术的典型代表。在现在人们生活中自动门可以节约空调能源、防尘、防风、降低噪音、同时可以使出入口显得很庄重高档，因此应用非常广泛。随着我国经济和科技水平的飞速发展自动门在人们的生活中的运用越来越广泛自动门适用于各种大型公共场所。但在国内自动门的自主研发技术尚不成熟。在自动门控制系统设计中稳定、节能、环保、安全及人性化是需要首先考虑的因素。自动平移门最常见的形式是自动门内外两侧加感应器当人走进门时感应器感应到人的存在给PLC控制器一个开门信号控制器通过驱动装置将门打开。当人通过之后再将门关上。由于自动门在通电后可以实现无人管理既方便又提高了建筑的档次于是迅速在国内外建筑市场上得到大范围的普及。自动门的控制方法有很多从控制器的不同来说有继电器控制即通过按钮和复杂的接线安装来控制，还有智能控制器控制即通过运行现代自动化设备来控制它具有稳定性高、安全等优点。因此被很多生产厂商所运用。由于继电器逻辑控制的自动门系统存在许多缺陷而逐步被智能控制器的自动门所淘汰。在智能控制器的选择制主要有体积小、安装方便等特点，目前有许多厂家采用此种方式生产自动门。PLC控制的特点是稳定型高、维护方便，目前许多大型商场的自动门都是有这种方式来控制的。2.2自动门的基本原理自动门的系统配置是指根据使用要求而配备的，与自动门控制器相连的外围辅助控制装置，如开门信号源、门禁系统、安全装置、集中控制等。必须根据建筑物的使用特点。通过人员的组成，楼宇自控的系统要求等合理配备辅助控制装置。自动门机的基本组成大体上相同，有了以上构成，再加上开门信号，就可以配置成一套简单的自动门系统了。2.2.1开门信号自动门的开门信号是触点信号，微波雷达和红外传感器是常用的两种信号源：微波雷达是对物体的位移反应，因而反应速度快，适用于行走速度正常的人员通过的场所，它的特点是一旦在门附近的人员不想出门而静止不动后，雷达便不再反应，自动门就会关闭，对门机有一定的保护作用。 红外传感器对物体存在进行反应，不管人员移动与否，只要处于传感器的扫描范围内，它都会反应即传出触点信号。缺点是红外传感器的反应速度较慢，适用于有行动迟缓的人员出入的场所。 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出现障碍。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。 按键开关可以是一个触点式的按钮，更方便的是所谓肘触开关。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。还有脚踏开关，功能一样，但对防水的要求较高，而且脚踏的力量很大，容易使脚踏开关失效。还有一种带触点开关的拉手，当拉手被推(或在反方向拉)到位时，向门机提供触点信号。现在的楼宇自控有时会提出特殊的要求，例如使用电话的某一分线控制开门。要达到这个要求，只要保证信号是无源的触点信号即可。有些情况下，人们会提出天线遥控的要求。用一个无线接受器与自动门进行触点式连接，再配一个无线发射器，就可以达到要求。不过，现在的无线电波源太多，容易导致偶然开门是一个麻烦的问题。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。 2.2.2门禁系统与非公共区域的自动门 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。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。（考勤统计系统）。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。 2.2.3对自动门的要求就是解锁对自动门的要求就是解锁对自动门的要求就是解锁对自动门的要求就是解锁 动作与开门动作之间的协调，应用于自动平移门的电子锁有锁皮带的电磁锁和锁门体吊挂件的电动锁，锁电机的三种。后者用于重型自动平移门，自动平开门的电子锁有电磁门吸，电子插销锁和电子开门器，电子开门的作用力方向不影响门的开启动作，不易发生误操作。还有一种带触点开关的机械锁，使锁与开关结合，锁不处于开锁状态，触点就不能接触，不可能发生误操作。2.2.4集中控制集中控制的概念，包括集中监视自动门运行状态和集中操作多个自动门两层含义，集中监视自动门开门关门状态可以通过位置信号输出电路来实现，可以采用接触式开关，当门到达一定位置（如开启位置）时，触动开关而给出触点信号。也可以采用感应式信号发生装置，当感应器探测到门处于某一位置时发出信号。在中控室设置相应的指示灯，就可以显示自动门的状态，而集中操作通常指同时将多个门打开或锁住，这取决于自动门控制器上有无相应的接线端子。3. 平开自动门与其他类型门的比较现在市场上有很多的自动门，不同的自动门满足不同的需要，应用不同的场合，给人以不同的感觉。3.1平开自动门与旋转自动门的特点比较图 1 占用建筑面积少 假设人行通道宽度为a,自动门启动感应探测距离为人，则：旋转门（两翼）的占用面积为1.4a（a+2r ）（假定旋转自动门通道宽度方向与其端点和旋转中心的连线成45度夹角）；推拉自动门（两扇）的占用面积为2a2r;平开自动门（两扇）的占用面积为1.22r。可见，平开自动门可显著节约用于自动门级启闭区域的建筑面积，提高楼寓的使用面积比率。图 2 自控部件少 平开自动门的自控部件包括一台其闭门器、两只启动传感器、两只防撞传感器、一台控制单元。其部件数比旋转自动门少，与推拉自动门相当。 门扇材料、装饰设计多样性 与自动旋转门和推拉自动门相比，平开自动门在选材和装饰设计方面更加灵活多样，可以充分体现个性化和人性化，避免千门一面的单调式样。 比如，除金属门框加玻璃的西式门扇、板式木质门扇外，更可以设计实木雕花门扇、木框皮面或布面门扇、铜质艺术门扇等等。 易于密封、隔声、防辐射 平开自动门比自动推拉门门型相近。在楼寓装潢改造时，将手动门升级为自动门无需变动楼寓建筑结构。工程实施比较容易。同时，平开门也最容易做成手动、自动两用门。3.2平开自动门与平移自动门的比较图 3就使用率来说，平移门是目前使用率最高的自动门品种，各种形式的出入口均可使用。但整个系统必须专门制作，对安装环境有一定的要求及限制。现在自动平移门这一技术已趋于成熟。国内外做这一块的很多，市场趋于稳定。 平开式自动门与我们日常使用的开门方式相同，并可在已有的手动平开门基础上安装，不需作更多的改动即可将门改型升级；特别顶上安装式具有易于施工的特长，因此，不论新建工程还是改建工程，都能方便使用该产品，由于设备制造工艺要求较高及专业性较强，所以可选品牌相对较窄、较少。我们都知道在我们进出的门，99%都是平开门，可以预计，在不久的将来，当人们的思想提高到平开式自动门这一概念。3.3 平开自动门的优点平开自动门可以说是推拉效果最好的实现方案，它适合各种类型的外部或内部的推拉门。 门机简洁可直接安装在门页上，也可安装在门梁上，甚至可安装在地板下，安装简单，维护简便。 门机是由直流马达和微型处理控制器，可同时控制双门扇的运行，并实现完美的双门同步运行。 无论在通电或断电情况下，门体都与普通门一样，可直接用手动推开。门体在开启，关闭过程中，有移动的人或物出现在门体运行轨迹中时，安全传感器会使门体及时停止，而且平开门不易受到强风压、交叉气流以及压力差的影响，即使存在横向压力，门也能实现完美平衡；无论在多恶劣的气候条件下，平开门也能轻而易举地被打开。4. 平开自动门的运动方案一台较复杂的机械在运转中常包括多个工艺动作，相互协调配合以完成预定的工艺目的。工艺目的及工艺动作确定之后，机械系统的设计主要包括动力机的类型、功率和额定转速的选择，运动变换机构的选择以及协调各工艺动作的机械运动循环图的拟定。这些工作在很大程度上决定了所设计机构的性能、造价，因而是设计工作中关键的一环。机械系统设计又是一项繁难的工作，它不但要求设计者有多方面的知识，还要有广博的见识和丰富的经验。由于机构种类的繁多、功用各异，因此机械系统的设计难以找出共同的模式，这里讨论的仅是设计过程中的一般性原则。4.1 传动链设计的一般原则4.1.1采用简短的运动链拟定机械的传动系统或执行机构时，尽可能采用简单、紧凑的运动链。因为运动链越简短，组成传动系统或执行机构所使用的机构和构件数目越少，这不仅降低制造费用、减小体积和重量，而且使机械的传动效率相对提高。由于减少传动环节，使传动中的积累误差也随之减小，结果将提高机械的传动精度和工作准确性。4.1.2有较高的机械效率传动系统的机械效率主要取决于组成机械的各基本机构的效率和它们之间的联接方式。因此，当机械中含有效率较低的机构时，如蜗轮蜗杆传动装置，这将降低机械的总效率。在机械传动中的大部分功率是由主传动所传递，应力求使其具有较高的传动效率；而辅助传动链，如进给传动链、分度传动链、调速换向传动链等所传递的功率很小，其传动效率的高低对整个机械的效率影响较小。对辅助传动链主要着眼于简化机构、减小外部尺寸、力求操作方便、安全可靠等要求。4.1.3合理安排传动顺序机械的传动系统和执行机构一般均由若干基本机构和组合机构组成，它们的结构特点和传动作用各不相同，应按一定规律合理的安排传动顺序。一般将减速机安排在运动链的起始端，尽量靠近动力机，例如采用带有减速装置的电动机；将变换运动形式的机械安排在运动链的末端，使其与执行构件靠近，如将凸轮机构、连杆机构、螺旋机构等靠近执行构件布置；将带传动类型的摩擦传动安排在运动链中的转速高的起始端，以减小传递的转矩、降低打滑的可能性。在传递同样转矩的条件下，与其他传动形式比较摩擦传动机构尺寸比较大，为了减小其外部尺寸应将其布置在运动链的起始端。传动链中采用圆锥齿轮时，应考虑到圆锥齿轮制造较困难，造价高，避免用大尺寸的圆锥齿轮，而采用较小的圆锥齿轮也应布置在运动链中转速较高的位置。上述顺序安排只是一般性的考虑，具体安排时需要同时考虑的因素较多，如充分利用空间、降低传动噪音和振动，以及装配维修的方便等，相关的各因素都要权衡利弊给予适当的考虑。4.1.4合理分配传动比运动链的总传动比应合理地分配到各级传动机构，既充分利用各种传动机构的优点，又能利于尺寸控制得到结构紧凑的机械。每一级传动机构的传动比应控制在其常用的范围内。如果某一级传动比过大，则对其性能和尺寸都将有不利的影响。所以当齿轮传动比大于810时，一般应设计为两级传动；当传动比在30以上时，常设计两级以上的齿轮传动。但是对于传动来说，由于外部尺寸较大实际很少采用多级带传动。4.2 传动方案的比较平开自动门的传动方案有很多种，不同的传动方案会有不同的效果和不同的应用，在选择传动方案时应综合考虑，比如人流量的大小，门的轻重，经济性等等。现在有一下两种传动方案：图 4图1方案为曲柄摇杆机构，O1A为曲柄，AB 为摇杆 ，在机构运动过程中有时会产生死点，阻止门打开，安装时要求要合理，但需要的电动机的功率较低。图2方案为曲柄滑块机构，O1A为摇杆，A处为滑块，结构简单紧凑，安装时方便，但需要电动机的功率较大。综合分析选用图2方案，便于安装，结构紧凑。5. 平开自动门的组成平开自动门主要组成是，感应器、传动机构、自动行程开关和光电开关等等。图 55.1感应器感应器根据不同的功能和性能运用在各类不同的场合的自自动控制系统中，是自动门系统的关键部位，其性能直接影响自动门系统的安全及稳定，如在高档酒店，写字楼，可以选择高灵敏度的感应器在人行道边上的银行、商店等经常有人经过的地方，进择窄区域区的感应器。所以选择传感器为光电检测器。有人来时，会隔断信号，位于门的正上方，前后各一个，感测区为门前范围为三米，当前后有人到时，会自动开门。图 6红外线感应器：是对物体的存在进行反应，不管人员是否移动，只要处于传感器的扫描范同内，它都会反应。平开自动门所用的类型有： D203和D204的，D203为通用型，D204可抗电磁干扰。图 7光电开关：是传感器大家族中的成员，它把发射端和接收端之间光的慢弱变换转化为电流的变化以达到到探测目的。由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的（即电缘绝），所以它可以在许多场合得到应用。类型有：CX425 1.7M漫反射 和CX421 300M 漫反射图85.2自动门行程开关 行程开关又称限位开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产中， 将行程开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关 时，行程开关的触点动作，实现电路的切换。因此，行程开关是一种根据运动部件的 行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。行程开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中，还利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位，轿厢的上、下限位保护。5.3主控制器它是自动感应门的指挥中心，通过内部编有指令程序的大规模集成块，发出相应指令，指挥马达或电锁类系统工作；同时人们通过主控器调节门扇开启速度、开启幅度等参数。主要有单片机和PLC控制。图 95.4自动门光电开关工作原理光电开关（光电传感器）是光电接近开关的简称，它是利用被检测 物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。光电开关的分类及术语解释 漫反射式光电开关：它是一种集发射器和接收器于 一体的传感器，当有被检测物体经过时，物体将光电开关发射器发射的足够量的光线 反射到接收器，于是光电开关就产生了开关信号。当被检测物体的表面光亮或其反光 率极高时，漫反射式的光电开关是首选的检测模式。镜反射式光电开关：它亦集发射器与接收器于一体，光电开关发射器发出的光线经过反射镜反射回接收器，当被检 测物体经过且完全阻断光线时，光电开关就产生了检测开关信号。对射式光电开关：它包含了在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器，发射器发出的光线直接进入接收器，当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时，光电开关 就产生了开关信号。当检测物体为不透明时，对射式光电开关是最可靠的检测装置。5.4 动力马达图 10提供开门与关门的主动力，控制自动感应门加速与减速运行。一般采用直流电机，因为直流电动机在调速方面很简单，相对于异步电动机来说义有以下的优点： (l)由于采用高性能永磁材料，无刷直流电机的转子尺寸得以减小，可以具有较低的惯性、更快的响应速度、更高的转矩惯量比。 (2)由于没用转子损耗（转子使用永磁材料），也无需定子励磁电流分量（应用新理论），所以无刷直流电机具有较高的效率和功率密度。对于同等容量输出，交流异步电机需要更人功率的整流器和逆变器。 (3)由于没有转子，发热，无刷直流电机也无需考虑转子冷却问题。 (4)交流异步电机由于其非线性本质，实现控制极为复杂。无刷直流电机把其复杂的磁场定向控制简化为离散状态的转子位置控制，无需坐标变换，调速范围更宽，控制性能更好。综上所述，无刷直流电机具有更大的功率密度（铁芯利用率高）、更高的效率和更好的控制性能，如将节能因素、省却变频器以及产能提高因素考虑在内，使用者的综合成小下降很大，所以在小课题设计中选用了无刷直流电动机。6. 平开自动门的动作流程图6.1 流程图的组成流程图主要由过程动作、有向连线、转换条件组成。过程与动作：顺序控制设计法最基本的思想是将系统的一个工作周期划分为若干个相连的阶段，这些阶段称为过程。过程是根据输出量的状态变化来划分的，在任何一个过程之内，各输出量的ON和OFF状态不变。但是相邻两过程输出量的状态是不同的。过程的这种划分使代表各过程的编程元件的状态与各输出量之问的逻辑关系极为简单。当系统同下处于某一过程所在的阶段时，该过程处与活动状态，称该过程为“活动”过程。当处于活动状态时，相应的动作被执行，处于不活动状态时，相应的非存储型动作被停止执行。有向连线：在顺序动能图中，随着时间的推移和转换条件的实现，进展按有向连线规定的路线和方向进行，在画顺序功能图时，将代表各过程的方框按它们成为活动过程的先后次序顺转换条件：使系统由当前过程进入下一过程的信号称为转换条件 ,顺序控制设计法用转换条件控制代表各过程的编程元件。转换条件可以是外部的输入信号 ,如按钮、 指令开关、 限位开关的接通 断开等 ,也可以是可编程序控制器内部产生的信号 ,如定时器、 常开触点的接通等 ,转换条件也可能是若干个信号的与、或、 非逻辑组合。6.2控制要求（1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。（2）自动门在开门位置停留8秒后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位置时，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K2或K1时，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K2或K1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。图 11开始若k1，k2有信号开门K3打开，门停止延时5秒关门若k1，k2有信号K4打开，门停止结束有6.3 动作流程图7. 基于PLC的控制系统梯形图可编程控制器是一种专用的工业控制计算机，其工作原理与计算机控制系统的工作原理基本相同。7.1 PLC工作的基本原理PLC是采用周期循环扫描的工作方式，CPU连续执行用户程序和任务的循环序列称为扫描。PLC对用户程序的执行过程是CPU的循环扫描，并用周期性地集中采样、集中输出的方式来完成的。一个扫描周期（工作周期）主要分为以下几个阶段：1输入采样扫描阶段这是第一个集中批处理过程，在这个阶段中，PLC按顺序逐个采集所有输入端子上的信号，不论输入端子上是否接线，CPU顺序读取全部输入端，将所有采集到的一批输入信号写到输入映像寄存器中，在当前的扫描周期内，用户程序用到的输入信号的状态（ON或OFF）均从输入映像寄存器中去读取，不管此时外部输入信号的状态是否变化。即使此时外部输入信号的状态发生了变化，也只能在下一个扫描周期的输入采样扫描阶段去读取，对于这种采集输入信号的批处理，虽然严格上说每个信号被采集的时问有先有后，fH由于PLC的扫描周期很短，这个差异对一般工程应用可忽略，所以可以认为这些采集到的输入信息是是同时的。2执行用户程序扫描阶段是第二个集中批处理过程，在执行用广程序阶段，CPU对用户程序按顺序进行扫描。如果程序用梯形图表示，则总是按先上后下、从左至右的顺序进行扫描，每扫描到一条指令，所需要的输入信息的状态均从输入映像寄存器中去读取，而不是直接使用现场的立即输入信号。对其他信息，则是从PLC的元件映像寄存器中去读取，在执行用户程序中，每一次运算的中问结果都立即写入元件映像寄存器中，对输出继电器的扫描结果，也不是马，卜去驱动外部负载，而是将其结果写入到输出映像寄存器中。在此阶段，允许对数字量I/O指令和不设置数字滤波的的模拟量I/O指令进行处理，在扫描周期的各个部分，均可对中断事件进行响应。在这个阶段，除了输入映像寄存器外，各个元件映像寄存器的内容是随着程序的执行而不断变化的。3输出刷新扫描阶段这是第三个集中批处理过程，当CPU对全部用户程序扫描结束后，将元件映像寄存器中各输出继电器的状态I司时送到输出锁存器中，再由输出锁存器经输出端子去驱动符输出继电器所带的负载。在输出刷新阶段结束后，CPU进入下一个扫描周期，重新执行输入采样，周而复始当门扇要完成一次开门与关门，其工作流程如下： 感应探测器探测到有人进入时，将冲信号传给主控器，主自动感应门控器判断后通知马达运行，同时监控马达转数，以便通知马达在一定时候加力和进入慢行运行。马达得到一定运行电流后做正向运行，将动力传给同步带，冉由同步带将动力传给吊具系统使门扇开启；自动感应门门扇开启后由控制器作出判断，如需关门，通知马达作反向运动，关闭门扇。7.2自动门控制装置的硬件组成及原理图片图 12自动门控制装置门内光电探测开关Kl、门外光电探洲人机界面PLC红外传感器限位开关变频器电机开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1（使直流电动机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。光电探测开关为检测到人或物体ON，否则为OFF。7.3 运用PLC编写梯形图当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关时，探测开关都会产生一个信号输入到控制器，对这两个的输入信号，PLC控制器通过处理后发送信号到驱动器，通过电机动作实现门开关。PLC还接收来自另外两个附加开关的输入信号，一个检测门行程的上限，另一检测门行程的下限。梯形图如图13下： 图 13输 入 SB1 X01 门外光检测电开关 SB2 X02 门内光检测电开关SB3 X03 开门限位电开关 SB4 X04 关门限位电开关 SB5 X05 过载保护开关 SB6 X06 紧急停车开关 SB7 X07 启动停止 SB10 X10 手动开门 SB11 X11 手动关门 输 出 KM0 Y0 电动机正转接触器 KM1 Y1 电动机反转接触器 KM2 Y2 过载保护接触器指令表：LD X01 OUT Y0 ANI Y0 OR X06 OR X02 LD X03 ANI Y2 OR Y02OR Y0 ANI X01 AND X07 AND X07 ANI Y2 ANI X02 OR X11 OUT Y02AND X07 OUT T0 ANI X04 END OR X10 LD T0 OUT Y01 ANI X03 OR Y01 LD X05 程分析： 1）首先按下启动按钮使x007闭合，若外检测开关或内检测开关有信号时x001或x002闭合。由于开门限位开关x003是长闭的，所以y000线圈通电有原理分析可知光电检测开关的触发方式是脉冲触发所以需要自锁。当y000线圈通电时y000闭合，此时电动机正转带动自动门扇移动执行开门过程。 2）当门扇完全打开时使开门限位开关x003打开y000线圈断电.电动机停止转动。 3）当门扇停止移动时由于开门限位开关的长闭变成长开故使长开闭合。进行2秒的延时，若此时外检测开关或内检测开关x001或x002有信号则使T0重新延时。 4）当2秒的延时完毕后T0线圈通电，关门限位开关关闭，所以使y001通电并自锁电机反转执行关门过程。 5）在关门过程中若外检测开关或内检测开关x001,x002有信号又使y000通电，由于在关门过程中y000长闭，此时打开并中断关门过程转向开门过程。 6）在此控制过程中为了保证其安全性设置过载保护和紧急停车。 7）考虑到主动门若出现故障时使用自动控制系统有所不适，于是设置手动开门和手动关门。7.4 基于PLC控制系统的平开自动门的优点目前广泛使用的的检测方法有plc控制，继电器控制，单片机控制等。其中plc检测控制系统应用最为广泛。因为其具有以下特点： （1）可靠性 Plc不需要大量的活动元件和连线电子元件。它的连线打打减少。与此同时，系统的维修简单，维修时间短。Plc采用了一系列可靠性设计的方法进行设计。例如：冗余的设计。断电保护，故障诊断和信息保护及恢复。Plc有较高的易操作性。它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不容易发生操作的错误。Plc是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机控制更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言。编程出错率大大降低。（2）易操作性 对plc的操作包括程序输入和程序更改的操作。程序的输入直接可接显示，更改程序的操作也可以直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或程序寻找，然后进行更改。Plc有多种程序设计语言可供使用。用于梯形图与电气原理图较为接近。容易掌握和理解。Plc具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求降低。当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断，维修人员可以很快找到故障的部位。（3）灵活性 Plc采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。编程方法的多样性使编程简单、应用而拓展。操作十分灵活方便，监视和控制变量十分容易。以上特点使用plc控制系统具有可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强，运行稳定等诸多优点今后plc控制系统还会得到更广泛的使用。8. 实体模型Solidworks公司是专业从事三维机械设计、工程分析和产品数据管理软件开发和营销的跨国公司，其软件