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基于plc的自动门控制系统的设计与实现

成过程中给予过我帮助的人们表示衷心的感谢,附录附录位等。从应用角度出发,通常可按控制功能或输入输出点数选型。整体型的点数固定,因此用户选择的余地较小,用于小型控制系统模块型提供多种卡件或插卡,因此用户可较合理的选择和配置系统控制的点数,功能扩展方便灵活,般用于大中型控制系统。经济的考虑选择时,应考虑性能价格比。考虑经济性时,应同时考虑应用的可扩展性可操作性投入产出比等因素,进行比较和兼顾,最终选出比较满意的产品。输入输出点数对价格有直接影响。点当数增加到数值后,相应的存储器容量相应增加,因此,点数的增加对选用存储器容量控制功能范围等选择都有影响。在估算和选用时应充分考虑,使整个控制系统有较合理的性能价格比。本课题所设计的自动门属于小型控制系统,结合经济性的考虑因此选用整体型。对响应时间的要求对于多数场合,的相应时间基本上能满足控制要求。响应时间包括输入滤波时间,输出滤波时间和扫描周期。的工作方式决定了他不能接受频率过高或持续时间小于扫描周期的输入信号,当有此类信号输入时需要选用扫描速度高的或快速响应模块和中断输入模块。综合以上因素,本课题的设计采用德国西门子公司生产的小型来实现整个系统的控制。驱动装置的选型自动门的驱动装置是自动门能否良好工作的保障,在本设计中是运用直流无刷电机。直流无刷电动机功率密度高,噪音极小,调速性能好,即具备交流电动机的结构简单运行可靠维护方便等优点,又具备直流电动机的线性机械特性调速范围宽启动转矩大运行效率高等诸多优点。是应用于轻小薄安静精密可靠等场合的最佳选择。本设计选用亚坦电机控制有限公司生产的系列直流无刷电机,电机直径,额定转数转,额定转矩,功率,额定电压。感应器件的选型目前,自动门行业运用的感应器件主要由微波感应器红外线感应器等。微波感应器,又称微波雷达,对物体的移动进行反应,因而反应速度快,适用于行走速度正常的人员通过的场所。微波感应器是以微波多普勒原理为基础,平面型天线作感应系统,以微处理器作控制。微波感应器的特点是以微波频率发射接收。其探测方式具体有以下优点非接触探测和不受温度湿度噪音影响。红外感应器,是对物体的存在进行反应,不管人员是否移动,只要处于感应器的扫描范围内,它都会反应,另外,红外感应器的反应速度比微波感应器慢。根据不同的功能和性能运用在各类不同场合的自动门控制系统中,感应器是自动门系统的重要部位,其性能直接影响自动门系统的安全及稳定,结合本设计要求,选用上海安达门业装饰有限公司的微波自动门感应器,其规格如下表表感应器的参数表直流电动机的选型直流电动机的调速并励或他励直流电动机与交流异步电动机相比,虽然结构复杂,价格高,维修也不方便,但是在调速性能上有其独特的优点。因为鼠笼式电动机在般情况下是不能调速的,更不能无级调速,因此,对调速要求高的设备,型号供电电压工作频率感应探头工作频率工作指示方式感应时间延时时间感应范围静态功耗工作功耗探头可调角度工作温度范围相对湿度安装方式均采用直流电动机。这是因为直流电动机能无级调速,机械传动机构比较简单。由直流电动机的转速公式可知,和中的任意个值,都可使转速改变,改变电枢电路中外电阻的方法也可进行调速。但其缺点是耗电多,电机机械特性软,调速范围小,且只能进行有级调速,故这种方法目前已较少采用。现常用的对直流电动机调速的方法有调磁法和调压法。直流电动机的优势因为直流电动机在调方面很简单,相对于异步电动机来说又有以下的优势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。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大功率的整流器和逆变器。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。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,使用者的综合成本下降很大。所以在本课题设计中选用了无刷直流电动机。传动装置本控制系统所用到的传动装置具体包括如下自动门扇行进轨道就像火车的铁轨,约束门扇的吊具走轮系统,使其按特定方向进行。自动门扇吊具走论系统用于吊免。在梯形图中没有真实的电流流动,为了便于分析的周期扫描原理和逻辑上的因果关系,假定在梯形图中有电流流动,这个电流只能在梯形图中单向流动即从左向右流动,层次的改变只能从上向下流动。无论选用何种机型,所使用的软件编号即地址必须在该机型的有效范围以内。根据以上规则和的编程方法和思路编写了本课题设计的自动门控制系统的梯形图程序,具体程序如下梯形图以及指令图自动门开门梯形图图自动门运行梯形图图自动门关门梯形图图自动门开门语句表图自动门运行及关门语句表程序调试硬件线路连接图接线图采用实验室可编程控制器试验台,主机,其供电电压均为直流。调试过程的电路图如所示在模拟调试过程中,因于实验条件有限,所以微波探测信号与限位开关动作均由按钮代替即,均接按钮。用中间继电器代替,其线圈电压为。联机调试按图连接线路,接电源将在开发平台编写好的软件通过电缆下载到中。运行过程实验过程分析首先按下启动按钮使闭合,若外检测开关或内检测开关有信号时或闭合。由于开门限位开关是长闭的,所以线圈通电,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。当线圈通电时闭合,此时电动机正转带动自动门扇移动,执行开门过程。当门扇完全打开时,使开门限位开关打开,线圈断电电动机停止转动。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。进行秒的延时,若此时外检测开关或内检测开关或有信号,则使重新延时。当秒的延时完毕后线圈通电,关门限位开关关闭,所以使通电并自锁,电机反转执行关门过程。在关门过程中,若外检测开关或内检测开关,有信号又使通电,由于在关门过程中长闭,此时打开并中断关门过程,转向开门过程。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。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。总结本文研究了基于的自动门控制系统的设计原理与实现方法,包括硬件设计与软件设计。不仅在理论上论证了该系统实施的可行性,而且在实验中进行了模拟调试。虽说调试后本系统的整体设计能够达到实际要求,但在实际应用中还应结合实际情况,考虑各部分的容量及其技术参数,供电电源的设计系统接地问题电缆设计与铺设输出端保护等问题,已使系统达到安全可靠的工作,所以要想交付用户使用,必须得通过现场调试。这就又给我们提出了更高层次的问题,毕竟个较好的和较完善的应用软件不是在短时间内就可以完成的它需要不断的完善和发展,需要我们做大量的工作和时间的检验。现在的系统还没有达到真正的智能化,还需要正增加很多新的功能和先进的科学技术,才能达到真正意义上的智能化控制。虽然现在自动门广泛地使用作为控制元件,但单片机等更为便宜,所以,应该在现有的基础上开发利用单片机等控制的自动门系统。而且现有的故障诊断很不全面,应该增加主动性预防诊断,可使系统在发生故障之前,我们就可以预见故障排除故障,使运行中的故障率降低到最低水平,保障自动门安全可靠运转。最终,就是以信息技术为主,通过先进使用技术,提升传统自动门制造业,强化产学研的有效结合,尽快实现技术引进和自主创新相结合的模式,建立和完善技术开发体系,全力提升自动门制造层次和水平。参考文献西门子公司深入浅出西门子北京航空航天大学出版社,马丁西门子应用程序设计电子工业出版社边春元,满永奎梯形图与语句表编程机械工业出版社孙海维西门子可编程序控制器及应用机械工业出版社孙军可编程控制器及其应用东南大学出版社王仁祥通用变频器选型与维修技术中国电力出版社谢沅清,解月珍电子电路基础人民邮电出版社吕泉,张洪润现代传感器原理及应用清华大学出版社王煜东传感器应用电路例中国电力出版社何希才常用传感器应用电路的设计与实践科学出版社,李纯静,沈保锁语音编码算法的分析及优化策略天津天津大学电子信息工程挂活动门扇,同时在动力牵引下带动门扇运行。同步皮带用于传输电机所产动力,牵引自动门吊具走论系统。限位开关限位开关又称行程开关,是种利用生产机械些运动部件的碰撞来发出控制命令的主令电器。用于控制生产机械的运动方向速度行程大小或位置的种自动控制器件。限位开关广泛应用于各类机床起重机械以及轻工机械的行程控制。当生产机械运动到运动位置时,行程开关通过机械可动部分的动作,将机械信号转化为电信号,以实现对生产机械的控制,限制它们的动作和位置,借此对生产机械给以必要的保护。自动门控制系统地址分配表分配表示编写程序首先要做的前提条件,也是现场接线和调试的重要依据。自动们控制系统的原理图主电路及供电线路上图为自动门控制系统的主电路原理图。自动门控制系统软件的设计工作过程的分析根据本课题的控制要求和安全要求,所设计的程序按照下图所示的流程运行,已达到本系统的最佳设计要求和完成系统的最终设计,工作流程如下首先按下启动按钮,当传感器检测到能有人体信号时,电动机正传,带动自动门执行开门过程。当门完全打开之后,使开门限位开关打开,此时自动门停止,进行秒延时。若此时感应器重新检测到有人体信号时,则在重新进行秒延时当秒的延时完毕后,电动机反转执行关门过程。在关门过程中,传感器重新检测到人体信号时,开始手动自动是否有信号开门通电直流电机正传门碰到行程开关后停止门全开状态延时通过可调延时器实现关门时是否有人经过关门线圈通电,驱动电机反转结束等待时是否有人经过门碰到行程开关后停止门关闭状态是是否否是返回否是是按下按钮门关闭到底门打开到底按下按钮是是此时中断关门转向开门过程。考虑到自动门若出现故障时,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。以上工作过程可用流程图表达如附图所示。梯形图程序梯形图的概述是专门为工业控制而开发的装置,其主要使用者工厂广大电气技术人员,为了适应他们的传统习惯和掌握能力,通常不采用微机的编程语言,而常常采用面向控制过程面向问题的自然语言编程。国际电工委员会年月公布的可编程控制器语言标准详细的说明了句法语义和下述中编程语言功能表图梯形图功能块图指令表结构文本。梯形图和功能块图为图形语言,指令表和结构文本为文字语言,功能表是种结构块控制流程图。梯形图程序设计语言是用梯形图的图形符号来描述程序的种设计语言。采用梯形图程序设计语言,这种程序设计语言

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