【《某平移式自动门的控制系统的设计分析案例》1800字】

某平移式自动门的控制系统的设计分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u7108某平移式自动门的控制系统的设计分析案例 1168631.1PLC的定义和特点 174461.2自动门控制系统流程图 1164551.3I/O点分配及接线图 281621.4感应探测器、限位开关和控制器的选型 4118981.5梯形图和指令表程序 681051.6过程分析 71.1PLC的定义和特点（1）PLC的定义PLC是专门为解决工业生产中控制问题而设计出的装置。它集成了可编制程序的存储器，其中保存着逻辑运算、顺序运算、计时、计数等一系列的操作指令[2]，它完全支持数字式或模拟式信号，具体对各种设备或生产活动进行控制。PLC和它的外围设备，都能够方便的集成到工业控制系统中，因此系统具备极强的可扩展性[13]。（2）PLC的特征可以总结为：①能够稳定运行，对外部干扰具有较强的抗性；②能够在不同的场景下运行，程序易于编辑；③功能多样化，易于操作；④方便安装和部署，能耗低、质量轻、维修工作量小[13]。1.2自动门控制系统流程图自动门控制装置包括了室内、室外感应器，开门行程开关，关门行程开关，电机正反转接触器，电机启停接触器、时间继电器、过载保护接触器等。系统运行步骤详见下图4-1。在有人处于感应器的探测范围内的情况下，开门机构执行指令，电机正转，自动门打开，当其移动到行程开关之处时，电机不再运行。经过t秒的延迟后，自动门会关闭，该环节关门执行机构发挥作用，电机反转，门移动到关门形成开关之处时，电机不再运行[15]。若在关闭的过程中又检测到人的存在，释放信号给主控制器，令电机反转，门扇不会进一步的关闭，而是改变移动方向，重新开启。在门开启的t秒内，若检测范围内还存在顾客，继续经过t秒的延迟，直至无人存在，才会实施关门动作（此次研究中t=8s）图4-1：自动门系统流程图1.3I/O点分配及接线图表4-1：自动门PLC控制I/O点分配图自动门的I/O点分配详见上图4-1，具体的连接情况详见下图4-2，图4-3展示了电机和驱动器的实际连接情况，图4-4展示了PLC的连接情况。图4-2：自动门的I/O接线图直流无刷电机提供了八条线，三条直径较大，分别为粗红、粗黄、粗黑；剩下的五条为细蓝、细白、细红、细黑、细绿。电机与驱动器的实物接线图如图所示：

图4-3：电机与驱动器的实物接线图图4-4：自动门的PLC接线图1.4感应探测器、限位开关和控制器的选型（1）感应探测器的选型当感应探测器识别到人的存在时，产生信号并发送给主控器[13]，主控器释放指令给电机，控制其启停和转向，实现开关门的目的。笔者在本课题中应用的是红外感应器，不管是否检测到人的存在，它会保持信号发射状态，应用了微波处理技术。具体的选型是灵感LG-T04，感应时间1秒，感应时指示灯显示，检测高度范围为3.5米，直径范围为2.1米，感应角度为水平120°，垂直80°范围，另外其灵敏度是可控的，重160克，尺寸。实物图详见下图。图4-5：自动门红外感应探测器图（电压AC/DC12-24V）（2）行程开关的选型该装置负责控制电动机的通断电状态。此次设计中应用的是OMRON的型产品，它内部集成了不锈钢滚珠，因此能够流畅的动作，可以稳定、灵敏的运行，具有良好的绝缘防尘能力，操作频率1200次/h，其尺寸为，电气寿命超过30万次，具体实物图详见下图。图4-6：欧姆龙的行程开关图（3）控制器的选型系统设计是否合理，是决定最终系统的性能、设备能否可靠运行的关键因素[14]。因此PLC的选型非常重要。根据上文中I/O点分配能够确定，自动门控制系统至少应该具备9个输入点和6个输出点，由此选择松下公司的PLC产品，它集成了12个输入点和5个输出点，适合在大部分环境中进行控制，它具有卓越的性能、串行通讯功能以及紧凑的尺寸。其实物图详见下图。图4-7：松下控制器图1.5梯形图和指令表程序本文所设计的系统，其梯形图和指令表程序分别如下图4-8和4-9。图4-8：自动门控制系统梯形图图4-9：自动门控制系统指令表程序1.6过程分析（1）按钮X007闭合后，如果门外检测开关X001或门内检测开关X002产生了信号，它就会闭合。在Y000断开的情况下正转，当Y001闭合时会正转，完成开门的动作；（2）当门扇彻底打开时，使开门行程开关X003打开，Y001选择停止转动；（3）当门扇静止时，因开门行程开关的常闭变成常开，导致常开闭合。经过8s的延迟时间后，如果X001或X002产生了信号，T0再次延时[15]；（4）经过8s后线圈T0得电，关门行程开关闭合，使Y000闭合，此时电机会反转，接着Y001闭合进行正转，完成关门的动作；（5）如果在关门时，X001或X002产生了信号