简易自动门的设计

精品文档 I欢迎下载 毕 业 设 计 论 文 设计 论文 题目 简易自动门的设计 学 院 名 称 机械工程学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指 导 教 师 职 称 定稿日期 2016 年 月 日 精品文档 II欢迎下载 精品文档 III欢迎下载 诚诚 信信 承承 诺诺 我谨在此承诺 本人所写的毕业论文 简易自动门的设计 均系本人 独立完成 没有抄袭行为 凡涉及其他作者的观点和材料 均作了注释 若有不实 后果由本人承担 承诺人 签名 承诺人 签名 年年 月月 日日 精品文档 I欢迎下载I欢迎下载I欢迎下载 摘 要 本设计是实际生活中的自动感应门为模型进行设计 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 驱动装置通过直流电机进行驱动整个门的左右移动 电机采用自动门专用电机 最大转速为200r min 电机功率为75W 自动门的移动速度为200 450mm s 自动门的 机械传动部分采用同步带轮实现直线移动 将门架安装在同步带上 为了防止门将同 步带压弯或者压变形增加导轮装置进行承载 设计两组导轮装置进行承压 横梁采用 槽钢固定在墙体上 整个驱动装置和传动装置固定在槽钢上 自动门控制部分的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 关键词 关键词 自动门 驱动装置 传动装置 PLC 精品文档 I欢迎下载I欢迎下载I欢迎下载 AbstractAbstract This design is the automatic induction door in actual life as a model for design automatic door system is mainly composed of programmable controller PLC induction device driving device and driving unit Drive through the dc motor drives the door around mobile motor adopts automatic door special motor the maximum speed of 200 r min the motor power is 75 w automatic door movement speed for 10 to 50 cm s automatic doors of the mechanical transmission part adopts synchronous belt wheel to realize linear movement in synchronization with the door frame installation in order to prevent the goalkeeper synchronous belt bending or pressure deformation increase bearing roller device design two sets of roller device is under pressure Beams using channel fixed on the wall the drive and transmission device is fixed on the channel The main working principle of automatic door control part is sensor will detect the human body or object signals to PLC PLC integrated automatic door state have received signals to judge and then a control signals driving device operation through the transmission gear drive the movement of the door KeyKey words words Automatic door Drive Transmission device PLC 精品文档 I欢迎下载I欢迎下载I欢迎下载 目目 录录 1 1 绪绪 论论 1 1 1 1 自动门概述 1 1 2 自动门的发展现状 1 1 3 自动门的常见分类 2 1 4 本课题的主要任务 3 2 2 自动门的机械部分设计自动门的机械部分设计 4 4 2 1 主运动方案设计 4 2 2 简易自动门方案的确定 4 2 3 机械传动的计算 5 2 3 1 驱动装置的计算 5 2 3 2 传动比的计算 6 2 3 3 同步轮的计算 7 2 3 4 滚动轮的校核 10 3 3 自动门控制部分设计自动门控制部分设计 1313 3 1 PLC 控制程序设计 13 3 2 自动门控制系统总体方案设计 14 3 3 系统设计的基本步骤 14 3 4 功能器件的基本工作原理 14 3 4 1 简易自动门的基本工作原理 14 3 4 2 行程开关 限位开关 的工作原理 15 3 4 3 光电开关介绍 15 3 5 自动门控制系统软件的设计 16 3 5 1 程序流程图 16 5 4 机械手的梯形图 16 3 5 2 电气原理图 17 3 5 3 I O 分配表 18 3 5 4 梯形图 18 总总 结结 2121 致致 谢谢 2222 精品文档 II欢迎下载II欢迎下载II欢迎下载 参考文献参考文献 2323 精品文档 1欢迎下载1欢迎下载1欢迎下载1欢迎下载1欢迎下载1欢迎下载 1 绪 论 1 1 自动门概述 自动门是人类文明的产物 已经有几十年的发展 到目前为止 通过 PLC 控制系统的 应用和其他技术产品 已经形成了一套很成熟的控制技术 形成了一个大型自动门的家 庭 并根据不同的需求进行一系列的标准 比如 JG T 177 2005 规定的中华人民共和 国建设部 2005 12 01 中国自动门数量标准 标准的内容主要包括 规则的分类为构建各 类自动门 规格 规范 材料 要求 试验方法 检验规则和标志 包装 运输和存 储 本标准适用于推式和拉式自动门自动门 弧 折平开自动门 自动门 也可以参考 其他自动门 有特殊要求的自动门 也应该看到它的相关标准 自动门的性能主要取决于其控制装置 早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制 与 繁琐的安装 大尺寸 不稳定的缺点 不容易维护已经退出市场 自动化行业最稳定的 控制单元是 PLC 可编程逻辑控制器 PLC 是一个专门设计的工业环境应用和数字运算 操作的电子装置 它采用可编程序控制器存储器 用于其内部存储执行逻辑运算 顺序 的操作 计时 计数和算术运算等操作指令 并通过数字或逻辑类型和输入和输出的开 关量逻辑控制 控制类型的机械或生产过程 PLC 可靠性高 抗干扰能力强 功能齐全 实 用 系统的设计 建造工作量小 维护方便 容易改造 体积小 重量轻 低功耗的优点 目前 可编程控制器在机械制造 石油化工 冶金钢铁 汽车 轻工等领域的应用 已大大发展 因为使用 PLC 控制自动门的可靠性高 维修方便等 所以自动门的 PLC 控 制系统设计 可以促进自动门行业的发展 扩大了应用 PLC 在自动化行业甚至整个自动 化行业 具有很好的经济和理论研究价值 1 2 自动门的发展现状 在国外 到 90 年代 自动化技术发展迅速 技术已经非常成熟 并取得了惊人的成绩 自 动化技术是自动门的一个重要组成部分 在人们的日常生活在现在的自动门可以空调 节能 低噪音 灰尘 风 也可以使出入口显得非常严重的高档 因此应用非常广泛 我国随着经济的快速发展 自动门在人们的生活中的应用越来越广泛 门自动适用 于宾馆 酒店 银行 写字楼 医院 商店等 使用自动门 但在国内 自动门的独立 研究和开发仍处于起步阶段 在自动门控制系统的设计 稳定 节能 环保 安全 人 类的安全是第一需要考虑的因素 由于不同重量和体积的自动门的门会提出不同的要求驱动传动系统 所以各种各样 的自动门可分为轻型和重型自动门自动门 精品文档 2欢迎下载2欢迎下载2欢迎下载2欢迎下载2欢迎下载2欢迎下载 不同流量对自动门的使用可以产生很大的影响 因此 自动门也可以分为通用自动 门和频繁使用自动门 自动门根据不同的使用功能 可分为自动推拉门 自动门 自动旋转门 自动弧门 自 动折叠门 等开门用更少的场合 旋转门 因为这么大的 昂贵的 通常仅仅使用高档酒店 使 用最广泛的自动推拉门 自动门通常说 感应门是指自动推拉门 当前市场流行的翻译类 型自动门是常见的两个开放的 这种门的特点很容易控制 易于维护 是最常见的自动滑动门的内部和外部自动门感应器 当人们走在门口 传感器感应 的存在 打开门 一个控制器信号 控制器通过驱动开门 当人们穿过 然后关上了门 由于电后自动推拉门可以实现无人管理 方便和提高建设水平 然后快速建设国内外市 场广泛的流行 自动门的控制方法有很多 不同的控制器 继电器控制 即通过按钮和复杂的布线 安装控制 智能控制器来控制 也就是说 通过运行现代自动化设备控制 稳定性高 安全 等优点 因此被许多制造商 因为有很多缺陷和继电器逻辑控制系统的自动门淘汰自动 门的智能控制器 智能控制器的选择 主控制器的自动门微机控制器和可编程序控制器 PLC 控制 微 机控制主要有特点 体积小 安装方便 有许多制造商都采用这种方式生产自动门 PLC 控制的特点是稳定性高 易于维护 目前很多大型购物商场自动门控制这种方式 PLC 是一种特别设计的应用在工业环境和数字运算操作的电子装置 他可以用编程 存储器 用于其内部存储执行逻辑运算 顺序运算 计时 算术运算指令 并通过数字 和开关量逻辑控制的输入和输出 控制各种类型的机械或生产过程 PLC 可靠性高 抗干 扰能力强 功能完善 适用性高 系统设计 施工 少量的工作 维护方便 容易改造 体 积小 重量轻 低功耗的优点 目前 可编程控制器在机械制造 石油化工 冶金钢铁 汽车 轻化工领域的应用已大大发展 因此使用 PLC 控制自动门可靠性高 维护方便等 特点 1 3 自动门的常见分类 常见的自动门有以下几种分类 1 根据打开和关闭形式分 可分为滑动门和摆动门 折叠门和旋转门 在门口 2 根据材料分 有安全玻璃 不锈钢装饰 建筑铝合金型材 彩色涂层钢 木 等等 和其他材料可以应用 常见的玻璃自动门玻璃自动门 不锈钢框架和铝合金 框架 剃须或氟碳涂料 玻璃自动门 3 根据门的结构特点 自动门主要分和 9 个类别 即自动旋转门 圆弧形的自动门 平滑自动门 平开自动门 自动门 自动伸缩门折叠 滚动自动门 自动门 汽车自动停止 4 根据门的目的 自动门主要分五类 即民用自动门 商业自动门 自动门 车库 精品文档 3欢迎下载3欢迎下载3欢迎下载3欢迎下载3欢迎下载3欢迎下载 和工业自动门和庭院自动门 1 4 本课题的主要任务 本课题以简易自动感应门为研究对象 熟悉自动门的基本结构与工作原理 并对 其机械结构布局设计并利用 PLC 编程进行控制 本设计主要完成本设计的任务如下 1 汇集相关资料 并且熟悉简易自动门的构成及工作原理 并掌握简易自动门的工作 范围 2 熟悉自动门的机械结构 对自动门的驱动装置与传动装置进行设计计算 包括电机 的选型与计算 同步带的选型设计 3 完成其他机械结构的设计 包括导轮 门架的尺寸确定与材质的选择 4 通过三菱 PLC 控制器对自动门进行控制 完成该系统的电气原理图和程序的编写 5 完成简易自动门的机械二维装配图以及设计说明书的计算 精品文档 4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载4欢迎下载 2 自动门的机械部分设计 2 1 主运动方案设计 驱动主轴的传动机构有有齿轮传动 带传动 或者电机直接驱动等 主轴选择的 传动方式的选择主要决定于主轴的转速 所传递的转矩 对于平稳性的要求以及结构 紧凑 装卸维修方便等要求 1 齿轮传动 特点 简单 结构紧凑 可以传递大扭矩 可以适应变速和变负载 使 用最广泛的 缺点 线速度不能过高 通常小于 12 米 秒 传动比不稳定 2 带传动 特别适合之间的中心距较大的两轴驱动 传动平稳 噪音低 适合高 速传播 传动皮带在过载滑动时 不能用于需要精确的场合 齿形皮带传动的优点 没 有相对滑动 准确的传动比 传动精度高 不需要润滑 耐水 耐腐蚀 能在高温下工作 容 易维护 传动比大 可达 1 10 以上 缺点 复杂的制造过程 安装要求高 根据传动的精度较高选择同步带传动 2 2 简易自动门方案的确定 1 1 直流电机直流电机 2 2 同步带同步带 3 3 连接夹子连接夹子 4 4 导轮导轮 5 5 感应器感应器 6 6 电磁锁体电磁锁体 7 7 电磁吸片电磁吸片 8 8 缓冲帽缓冲帽 9 9 缓冲轴缓冲轴 10 10 缓冲弹簧缓冲弹簧 11 11 钢化玻璃钢化玻璃 12 12 门框门框 13 13 槽钢槽钢 14 14 墙体墙体 图图 2 12 1 简易门的结构图简易门的结构图 如图 2 1 所示为简易门的结构图 门架由门框和钢化玻璃组成 门框的材料为铝 型材 横梁采用槽钢固定在墙体上 门架与连接夹子固定在同步带上 为了防止同步 带变形在横梁上固定导轮组件 通过电机带动同步轮转动实现同步带的直线移动 这 样固结在同步带上的门架就可以实现水平方向的横向移动 通过电机的正反转即可实 精品文档 5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载5欢迎下载 现门的开闭 门的两边都设有限位装置 限位装置上装有缓冲帽 防止到限位处对限 位装置冲击过大 这样可以减少门的冲击 门的左侧处有电磁吸片和电磁锁体 当无 人进出时门不能被人手打开防止被夹伤 通过电磁吸片和电磁锁体的磁性作用可以保 证门被牢固的锁住 为应急感应器出现故障时门不能打开或者关闭需要增加两个手动 开关 安装在门的内外两边 2 3 机械传动的计算 2 3 1 驱动装置的计算 图图 2 22 2 自动门简化传动图自动门简化传动图 P 为门活动的重量通过滑轮组滚动摩擦转化的载荷 V 为活动门的移动速度 R 为带轮的半径 N 为带轮的转速 整个自动门在移动的过程中电机所需克服的力矩 M 可以算出力矩大小 3 1 2 m JpRJ M gRR a pR 式中 J 为皮带轮的转动惯量 Jm 为电机的转动惯量 a 为门开始启动的加速度 取 a 0 5m s2 222 1 5 0 040 0024 Jmrkg m 2 0 0005 m Jkg m 3 2 1 1 2 53 2r PP NK P 式中 N 为门的重量 单位为 kg 初步估算得门重 N 450N K 为滚动摩擦力臂 k 0 5mm r 滑轮半径 r 15mm 精品文档 6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载6欢迎下载 将数据代入 3 2 式中 得出 1 450 0 5 15 15 PN P 45N 代入 3 1 中计算得出 M 2 1N m 已知电机最大转速 n 3500r min 输出转速为 100r min 根据公式 2 1 100 0 022 95509550 Mn pKW 因此选择直流无刷电机 型号为 DC24V65W 电机的功率为 65W 最大转速为 3500r min 如图 2 3 所示为直流无刷电机的产品图 图图 2 32 3 自直流无刷电机产品图自直流无刷电机产品图 无刷直流电机效率高 节能 噪音低 高速度 高扭矩 连续使用不会产生过热 的特点 远远超出了传统的交流伺服电机 分流或他励直流电机和交流异步电动机相比 虽 然结构复杂 价格高 维修不方便 但有其独特的优势在于调速性能 因为鼠笼式电动机 通常不能进行改变速度 更不能无级调速 因此 高速设备的需求 采用直流电机 这是 因为直流电机无级调速 机械传动机构简单 由直流电动机的转速公式 n U IaRa KE 可知 Ra 和 U 中的任意一个值 可以使速度变化 改变电枢回路电阻的方法也 可以速度 但其缺点是消耗多 汽车机械性能软 速度范围很小 只有使用 所以该方法 使用较少 现在常用的直流电机速度控制方法可调磁法和电压调节 2 3 2 传动比的计算 由于输出轴的转速为 100m min 直流无刷电机的最大转速 n 3500r min 根据公式 可以求出总传动比 3500 35 100 n i n 输出 常用的减速机有摆线针轮行星减速机 齿轮减速机 三角皮带减速机以及圆柱蜗 杆减速机 一般根据功率 转速来选择减速机 选用时优先考虑传动效率高的齿轮减 速机和摆线针轮行星减速机 四种减速机基本参数如下表 2 1 精品文档 7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载7欢迎下载 表表 2 12 1 四种减速机基本参数四种减速机基本参数 减速机类型 特 性参数 摆线针轮 减速机 齿轮减 速机 三角皮带减速 机 圆柱蜗杆减 速机 传 动比 i 87 912 64 53 2 9680 15 输 出轴转 r min 17 16065 250200 50012 100 输 入功率 kw 0 04 55 0 55 31 5 0 55 2000 55 55 传 动效率 0 9 0 95 0 95 0 96 0 95 0 960 80 0 93 此次设计选用摆线针轮减速机 摆线针轮减速机具有传动效率高 传动比大 结构紧凑 容易拆装 使用时间长 质量较轻 尺寸小 承受的载荷较大 工作平稳 对过载和冲击载荷有较强的承受能 力 可以实现正反转 还可以用于防爆要求 根据结构安排 需要选择输入轴和输出轴平行 齿轮减速器 蜗轮 蜗杆减速器和 行星齿轮减速器非常普遍 由于电动机转速 3500 r min 选择和设计减速器输出轴转 速 100 r min 比较两种减速器 行星齿轮减速器普遍应用的输入轴和输出轴平行的 场合 从 机械设计课程设计手册 和蜗轮蜗杆减速器输入轴和输出轴垂直的场合中 使用 根据电动机的设计和安排和身体垂直 所以选择蜗轮蜗杆减速器 首先要考虑选择 减速机减速机本身 其次是对应使用设备的大小 然后减速比 安装 组装形式 最后 还要注意对应电机功率 以及电机的使用环境 本设计选择 35 涡轮蜗杆减速器的减速比 2 3 3 同步轮的计算 传动装置采用同步带轮实现 下面对同步轮进行选型计算 1 额定功率的计算 2 0 0650 13 caA PK PKW 2 小带轮转速计算 调节同步带的转速 100r minn 3 选定同步带带型和节距 由同步带选型图 2 2 可以看出 由于在这次设计中功率转速都比较小 所以带的 精品文档 8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载8欢迎下载 型号可以任意选取 现在选取 8M 型带 节距8 b Pmm 表表 2 22 2 工作情况系数看工作情况系数看 A K 图图 2 42 4 同步带选型图同步带选型图 4 选取主动轮齿数 1 z 精品文档 9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载9欢迎下载 查表知道小带轮最小齿数为 14 现在选取小带轮齿数为 28 5 小带轮节圆直径确定 b Pz d 1 1 28 8 3 14 71 33mm 表 2 3 小带轮最小齿数表 6 大带轮相关数据确定 由于系统传动比为 1 所大带轮齿数 节距 2 28z 8 b Pmm 7 带速 v 的确定 3 14 71 33 100 0 373 60 100060 1000 dn vm s max v 8 初定轴间间距 选取轴间间距 0 2420amm 9 同步带带长及其齿数确定 0 L 2 2 0 a 21 dd 2 24203 14 2828 2 4928mm 10 带轮啮合齿数计算 有在本次设计中传动比为 1 所以啮合齿数为带轮齿数的一半 即 14 m z 11 基本额定功率的计算 0 P 精品文档 10欢迎下载10欢迎下载10欢迎下载10欢迎下载10欢迎下载10欢迎下载 查基准同步带的许用工作压力和单位长度的质量表 2 4 可以知道 1000 2 0 vmvT P a 2100 85N m 0 448kg m a T 所以同步带的基准额定功率为 0 783KW 0 P 2 2100 850 448 0 373 0 373 1000 表 2 4 基准宽度同步带的许用工作压力和单位长度的质量 12 计算作用在轴上力 r F r F v Pd1000 348 5N 2 3 4 滚动轮的校核 滚轮直径主要根据疲劳计算轮压选取 其计算公式为 滚轮所受压力 121C FC C DLK 转速系数 按照表 1 选取 1 C 工作级别系数 2 C D 滚轮直径 mm L 滚轮与轨道接触的有效长度 mm 与滚轮材料有关的许用接触应力常数 按表 3 选取 1 K 精品文档 11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载11欢迎下载 精品文档 12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载 注 1 钢制滚轮一般应经热处理 在确定许用的 K1值时仍取材料未经热处理时 的 b 2 当滚轮材料采用球墨铸铁时 K1值按 500N mm2选取 b 由此可得车轮直径的计算公式为 12 C DFC C LK 选滚轮直径 D 30mm 工作等级为 M5 速度为 v 23m min 轮宽 B 14mm 车轮材料选用 65Mn 可知 L 5mm 735 b MPa 1 0 82C 2 1C 1 7 0K 代入计算 450 C FN 121 0 82 1 30 5 7861 CC FC C DLKNF 所以安全 精品文档 13欢迎下载13欢迎下载13欢迎下载13欢迎下载13欢迎下载13欢迎下载 3 自动门控制部分设计 3 1 PLC 控制程序设计 PLC 作为工业控制计算机 软件编程逻辑而不是传统的硬件逻辑控制电缆 其编程 语言是一种面向对象的控制 面向运营商 容易熟悉继电器控制电路的电气技术人员知 道 通常情况下 PLC 编程语言有一个梯形图语言指令助记符语言 控制系统的流程图 功 能图编程语言 语言 布尔代数语言 如大型 PLC 也可以使用高级语言 3 不同的制造商 甚至不同型号的 PLC 产品使用的编程语言和符号用于编程语言是不 一样的 1 梯形图 梯形图语言 LD 梯形图语言是在继电器 接触器控制理论发展的基础上 一种图形语言 形象 直观 它 为广大电气人员都很熟悉 是主要的中 小型 PLC 的编程语言 它将 PLC 内部各种编织 组件 如输入和继电器 继电器输出 内部继电器 定时器 计数器等 和命令与特定的 图形符号和标记 并有一定的意义 2 指令助记符语言 PLC 梯形图语言而直观和方便 但必须配备更大的显示图形符号输入 和小型计算机 尤 其是在生产现场调试程序 通常由程序员 小屏幕 使用助记符语言 这是一种类似计算 机汇编语言助记符表达式 不同制造商 PLC 指令表的语句使用助记符是不一样的 但基 本上是一样的 3 所示 函数图编程语言 SCF 这是一个相对较新的编程方法 它被用作一个流程图的控制系统功能图表达的过程 控制 当前国际电工协会 IEC 是实现发展的新的编程标准 标志和名称的不同制造商 的 PLC 编程语言中使用的不一样 它的优点是 1 适用于订单系统设计 过程控制系统的灵活性 实现复杂的控制 2 容易手控方是选择传统的各种工作模式和自动运行在一起 3 提高程序的效率 4 程序可读性好 易于调试和修改 4 高级语言编程 PLC 产品介绍近年来 特别是大公司 已经开始使用基本高级语言编程 一些 PLC 使 用类似于 c 语言的特殊目的 系统软件有这种特殊的语言编译器自动编译 使用高级 语言编程后 用户可以像使用普通电脑进行 PLC 操作 除了完整的逻辑功能 而且还可 以调整 PID 数据采集和处理 及与 PC 机通信等 精品文档 14欢迎下载14欢迎下载14欢迎下载14欢迎下载14欢迎下载14欢迎下载 3 2 自动门控制系统总体方案设计 1 当一个人由内而外或从外到内通过光电检测开关 开关电流通过 光电脉冲触发开关 必须自锁 由于开门限位开关是常闭的 所以通过线圈电 电机旋转 到达门的限位开关 位置 电机停止运行 2 当门到门自动限位开关位置启动延迟计时器 8 秒后 自动关闭的过程中 电机反转 当 门正接近极限开关 电机停转 3 关闭的过程中 当有员工从外到内 或从内部的光电检测开关 应立即停止关闭 并自 动执行开门程序 4 敞开大门后 8 秒等待时间 如果有人从外到内 或通过光电检测开关从内到外 必须等 待 8 秒后重新开始 然后自动进入关闭过程 以确保人员的安全 5 自动门在出现故障或维护 与自动控制的某些问题 最终决定增加手动打开和关闭开 关 3 3 系统设计的基本步骤 自动门自动控制装置的光电检测开关 K1 K2 光电检测开关打开门 门锁开关 SBO 到 位限位开关 K3 接近限位开关 K4 打开门执行机构 KM1 转 直流电机正转 关门执行机 构 KM2 使直流电动机反转 门锁执行机构 KM3 和其他部分 控制要求 1 外到内通过光电检测开关 K1 和 K2 打开门执行机构 KM1 运动 电机转动 到达门 的限位开关 K3 的位置 电机停止运行 门停止运动 2 位置持续 8 秒 自动关闭门程序驱动 关门执行机构 KM2 被起动 电机反向转动 当门移动到关闭位置限位开关 K4 电机停止运行 3 当有员工从外到内 或从内而外的光电检测开关 K2 或 K1 应立即停止关闭 并启 动自动开门程序 4 当门打开时 8 秒等待时间如果有员工从外到内或从外到内通过光电检测开关 K2 或 K1 必须等待 8 秒后重新开始 然后自动进入关闭过程 以确保人员的安全 5 当无人进入自动门处于关闭状态 门锁执行机构 KM3 动作 电磁吸力和电磁锁身 体接触 通过磁力锁的作用 当有人进入 KM3 动作 吸收和锁体断开 3 4 功能器件的基本工作原理 3 4 1 简易自动门的基本工作原理 首先 简单的自动门是由以下部分组成 1 主控制器 它是指挥中心 自动感应门通 过内部有一个大规模集成块指令程序 相应的指令 命令电机或电动锁系统 同时人们通 过主机控制器调整门扇打开速度 门的开启幅度等 2 运动探测器 负责收集外部信号 如 人的眼睛 当移动对象到其工作的范围 它是一个脉冲信号到主控制器 3 电力马达 提 供开放和关闭主电源 控制的操作自动感应门门扇加速和减速 4 自动感应门叶跟踪 像铁轨一样 约束门扇吊轮系统 让它在一个特定的方向 5 门扇吊索行走轮系统 用 精品文档 15欢迎下载15欢迎下载15欢迎下载15欢迎下载15欢迎下载15欢迎下载 于挂门扇 在动态牵引驱动门扇同时运行 6 同步带 一些制造商使用三角皮带 用于 传输电机功率 从牵引自动感应门叶吊轮系统 7 较低的引导系统 自动感应门的底部 是一个指导门扇和定位装置 以防止发生前后摆动门门扇在运行时 当自动感应门门扇 完全打开和关闭 其工作过程如下 感应探测器探测到有人进入主机控制器的脉冲信号 主机控制器判断后通知电动机运行 同时监测电机的转数 为了通知电动机转矩和一定 时间内缓慢运行 电机得到相应的电流后正向转动 电源同步带 再通过同步带传输能 量吊索系统使自动感应门打开 自动感应门打开后由控制器来决定 如果需要自动感应 门关闭 通知电机反向转动 自动感应门关闭 3 4 2 行程开关 限位开关 的工作原理 行程开关也叫限位开关 用于控制机械设备的行程和极限保护 在实际生产中 行 程开关安装在预先安排的位置 当安装在机械零件的生产开关模块 行程开关触点动作 实现电路的切换 因此 行程开关是一种根据运动部件位置的行程控制和电气设备的开 关电路 其作用原理类似于按钮 行程开关广泛应用于各种类型的机床和起重机械 控 制计划 用于终端极限保护 在电梯控制电路 并使用车门的开关来控制速度 自动打开 关闭间距 上下限位的保护 辊式行程开关分为单引号和双辊辊自动复位 角 自动复 位类型 双辊线开关有两个稳定状态位置 有 记忆 效应 在某些情况下可以简化电 路 3 4 3 光电开关介绍 1 光电开关的工作原理 光电传感器 是光电接近开关的简称 它是利用检测对象块或 反射的光束 由同步回路选通电路 检测对象是否 物体不限于金属 所有能反射光线 的物体可以进行测试 光电开关将输入电流在发射器转换成光信号 接收方再根据接收到的光强度或腐蚀性物品 2 光电开关的分类和术语 1 分类 1 漫反射式光电开关 它是一个集合的发射器和 接收器的集成传感器 测试对象时 该对象将光电开关发射器足够的光反射到接收器 光 电开关然后产生开关信号 当测试对象表面的光或反光率非常高 漫反射式光电开关是 首选的检测模式 2 镜反射式光电开关 它还集成了发射机和接收机 光电开关光发射 机通过镜子反射回接收器 当检测到后 完全挡住了光线 光电开关创建一个检测信号 3 相关光电开关 它包含一个单独的结构和光学轴相对的发射器和接收器 发射器直接 光接收器 当测试对象通过发射机和接收机之间挡住了光线 光电开关的开关信号 当 测试对象不透明 相关光电开关是最可靠的检测设备 4 槽式光电开关 它通常使用的 标准 U 型结构 它的发射器和接收器是位于两边的 U 型槽 并形成一个光轴 当测试对象 通过 U 形槽和阻塞光轴 光电开关开关信号可能发生 槽光电开关适用于检测对象的运 动 它可以区分透明和半透明的物体 使用安全可靠 5 光纤光电开关 塑料或玻璃光 纤传感器是用来引导光线 可以检测到测试对象的距离 通常光纤传感器分为相关型和 弥漫型 2 这个术语 1 检测距离 是指检测身体以某种方式移动 当开关动作测量基 精品文档 16欢迎下载16欢迎下载16欢迎下载16欢迎下载16欢迎下载16欢迎下载 准位置 光电开关感应表面 检测空间距离 额定动作距离指的是名义价值接近开关的 距离 2 回到的差距 作用距离和重置绝对值之间的距离 3 在规定的时间间隔内 响应频率 1 s 使光电开关操作周期 4 输出状态 经常打开和关闭 当没有检测对象 常开型光电开关连接到负载由于期限内的光电开关输出晶体管不起作用 当检测到物体 时 晶体管传导 电力工作负载 5 检测方法 根据测试对象的光电开关光发射机发出 的回到接收器的方式不同 可分为 镜面反射 漫反射类型关联类型 等等 6 输出形 式 NPN 型二线 NPN 型线到三 四个 NPN 型和 PNP 型二线 PNP 型三行 PNP 型四线 AC 线 AC 线 内置继电器 和直流 NPN PNP 常开 常闭多功能等几种常见形式的输出 7 指向角 3 5 自动门控制系统软件的设计 3 5 1 程序流程图 5 45 4 机械手的梯形图机械手的梯形图 精品文档 17欢迎下载17欢迎下载17欢迎下载17欢迎下载17欢迎下载17欢迎下载 3 5 2 电气原理图 精品文档 18欢迎下载18欢迎下载18欢迎下载18欢迎下载18欢迎下载18欢迎下载 3 5 3 I O 分配表 3 5 4 梯形图 PLC 开发专为工业控制装置 其主要用户工厂通用电气技术人员 为了适应他们的传 统习惯和掌握能力 公司通常不采用计算机编程语言 并且经常使用控制过程和 自然 语言 编程的问题 国际电工委员会 IEC 1994 年 5 月发布的 IEC1131 3 语言标准 可编程控制器 详细说明了语法 语义 并在以下五个编程语言 函数图表 顺序功能图 梯 形图 梯形图 功能框图 功能框图 指令表 指令 Iist 结构的文本 高文本 梯形图 的函数图形语言 文本是文本语言指令表的结构 功能表控制流程图是一种结构 梯形图编程语言是使用梯形图的图形符号来描述程序的设计语言 采用梯形图编 程语言 这种编程语言的因果关系是用来描述事件发生的条件和结果 每一个阶段都是 因果关系 在级联 描述事件的条件说在左边 右边表示事件的结果 设计梯形图语言是最常见的一种编程语言 它来自继电器逻辑控制系统的描述 在 工业过程控制领域 电气技术人员的继电器逻辑控制技术比较熟悉 通过这个逻辑控制 技术的发展 因此 流行和广泛使用的梯形图 精品文档 19欢迎下载19欢迎下载19欢迎下载19欢迎下载19欢迎下载19欢迎下载 精品文档 20欢迎下载20欢迎下载20欢迎下载20欢迎下载20欢迎下载20欢迎下载 总 结 在本次毕业设计过程中 我初步掌握了如何运用软件进行实际中的设计 同时也 将大学四年来学的知识做了归纳性的总结 在整个毕业设计过程中 我通过网上及图书馆资料的查阅 实际案例的参考 确 定了简易自动门的整体结构 在 CAD 中完成了机械结构图 同时也完成了相关外文文 献的翻译工作和开题报告的编写 通过对简易自动门的工作原理进行熟悉和了解 并在此基础上综合借鉴现有的自 动门进行参照 对其机械部分与控制部分进行设计 得出了一套自己比较满意的设计 方案 方案的确定仅仅是设计的开始 接下来的工作就是对方案各部分优化选用了 为了能使自己所设计的能满足设计的要求 对每个关键部分都是认真分析计算 力求 最好 每当自己遇到一些关键上的技术问题时 都是自己去查阅资料 上网看网络视 频跟着学习并与指导老师进行交流研讨 经过两个多月的长时间努力 我的毕业设计 终于顺利完成了 这是一次提高自己机械设计能力的设计过程 经过这次毕业设计 我深深地体会到严谨 认真 仔细 有耐心是一个机械工程设计人员必须具备的素质 同时由于能力水平有限 研究的内容还是很初步的