PLC的自动旋转门控制系统胡设计方案
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绪论1.1 背景人们更加注重自动化和人性化的产品。
自动旋转门是楼宇设备中的光机电一体化技术产品,它给人以亲切大方的感觉,同时营造出奢华的气氛,其全新的概念,宽敞的开放门面和高格调的设计,堪称建筑物的点睛之笔,立足于建筑时代大潮的最前端。
自动旋转门由于其可以实现无人看管,同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音,既方便又提高了建筑的档次的原因,在银行、写字楼、酒店等办公娱乐场所得到了广泛普及应用。
由于自动旋转门的人流量有限,通常在自动旋转门两侧另设自动或手动平开门,一方面增加通行能力,另一方面当自动旋转门出现故障时,不影响人的通过。
但在静态密封效果方面,自动旋转门远不如其他自动门,因为其门体运动方式决定着只能使用毛条密封。
因此针对自动旋转门系统的设计就显得更具有实际意义,不仅可以提高旋转门的智能化程度,更能促进旋转门的技术更新和产品的应用。
1.2 自动旋转门的发展趋势自1903年宝盾公司在荷兰生产出第一座旋转门,旋转门至今已有一百年的历史,发展到今天,旋转门已具有可靠的安全系统和先进的驱动技术,其智能化高格调的设计为现代化楼宇建筑的确入口提供了完美的选择。
国外著名厂家有:荷兰的B00N EDAM 瑞典的BESAM 德国的多玛、盖泽日本的纳博克、寺冈等。
经过多年发展,旋转门行业呈现以下发展趋势:①智能化、多功能:今后的还将进一步提高智能化程度,如自动检测开关门行程位置,自动适应门体阻力的变化,以始终保持较高的遇障保护灵敏度等。
还将增加一些新的功能,如和住宅安防系统配合使用等。
②免维护:采取多种措施,减少使用过程中的维护工作。
③多样化:将会有各种各样不同外观和功能的产品,满足用户的不同需要。
④高安全性:随着用户安全意识的提高,安全性将成为非常重要的一项指标,也是一项基本要求。
2 设计方案的确定旋转门主要设计是从门体,传动系统,控制系统,检测系统,安全系统等几个方面进行考虑。
从上面几个方面具体分析可以设计两种方案。
绪论1.1 背景人们更加注重自动化和人性化的产品。
自动旋转门是楼宇设备中的光机电一体化技术产品,它给人以亲切大方的感觉,同时营造出奢华的气氛,其全新的概念,宽敞的开放门面和高格调的设计,堪称建筑物的点睛之笔,立足于建筑时代大潮的最前端。
自动旋转门由于其可以实现无人看管,同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音,既方便又提高了建筑的档次的原因,在银行、写字楼、酒店等办公娱乐场所得到了广泛普及应用。
由于自动旋转门的人流量有限,通常在自动旋转门两侧另设自动或手动平开门,一方面增加通行能力,另一方面当自动旋转门出现故障时,不影响人的通过。
但在静态密封效果方面,自动旋转门远不如其他自动门,因为其门体运动方式决定着只能使用毛条密封。
因此针对自动旋转门系统的设计就显得更具有实际意义,不仅可以提高旋转门的智能化程度,更能促进旋转门的技术更新和产品的应用。
1.2 自动旋转门的发展趋势自1903年宝盾公司在荷兰生产出第一座旋转门,旋转门至今已有一百年的历史,发展到今天,旋转门已具有可靠的安全系统和先进的驱动技术,其智能化高格调的设计为现代化楼宇建筑的确入口提供了完美的选择。
国外著名厂家有:荷兰的B00N EDAM 瑞典的BESAM 德国的多玛、盖泽日本的纳博克、寺冈等。
经过多年发展,旋转门行业呈现以下发展趋势:①智能化、多功能:今后的还将进一步提高智能化程度,如自动检测开关门行程位置,自动适应门体阻力的变化,以始终保持较高的遇障保护灵敏度等。
还将增加一些新的功能,如和住宅安防系统配合使用等。
②免维护:采取多种措施,减少使用过程中的维护工作。
③多样化:将会有各种各样不同外观和功能的产品,满足用户的不同需要。
④高安全性:随着用户安全意识的提高,安全性将成为非常重要的一项指标,也是一项基本要求。
2 设计方案的确定旋转门主要设计是从门体,传动系统,控制系统,检测系统,安全系统等几个方面进行考虑。
从上面几个方面具体分析可以设计两种方案。
毕业设计题目:西门子PLC自动旋转门专业:机电一体化班级:姓名:指导教师:第一部分自动门控制系统总体方案设计本设计面向商场入口的应用,需要有安全性和可靠性。
根据商场中对自动门的具体要求,本课题所设计的自动门应由以下功能:(1)开门和关门控制应有手动和自动方式为了便于维护,自动门应具有手动和自动方式。
当信号采集装置检测到有人接近门口且门未打开或者检测到已无人接近门口且门未关闭,PLC动作输出信号开控制点动机正转或者反转来开门或者关门。
(2)紧急停止当自动门出现夹人现象时,可闭合紧急停止开关,自动门自动进入开门过程。
自动门控制系统包含PLC控制和执行元件构成。
采用自动和手动控制方式,此种控制模式为目前大多自动门的控制方式。
本课题所设计的自动门控制系统采用PLC为控制中心来控制传动机构从而控制门的开和关实现门的自动化控制。
第二部分自动门控制系统构成1 自动门控制系统包含PLC控制和动作执行元件构成采用自动和手动电动控制方式,此种控制方式为目前大多自动门的控制方式。
本课题所设计的自动门控制系统采用PLC为控制中心来控制传动机构从而控制门的开和关实现门的自动化控制。
2 具体构成自动门系统的具体组成如下图:由上图可知,当感应器件检测到人体或物体信号时将信号传给PLC,PLC根据已经采集的信号发出控制信号,是驱动装置运行,通过传动装置带动自动门的运行。
第三部分自动门控制系统的硬件设计1 PLC的选择在PLC系统设计时,首先应确定控制方案,下一步工作就是PLC 工程设计选型。
工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。
因此工程设计选型和估算时,应详细分析工艺过程的特点、控制要求,明确控制任务和范围确定所需要的操作和动作,然后根据控制要求,估计输入输出点数、所需存储器的容量、确定PLC的功能、外部设备特性等,最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。
(1)输入输出(I/O)点数的估算I/O点数估算时应考虑适当的余量,通常根据统计的输入输出点数,在增加10%到20%的可扩展。
三翼自动旋转门控制系统设计5.1硬件设计5.1.1变频器容量选择计算变频器容量的选用有很多因数决定,列如电动机的容量,电动机的额定电流,电动机加速时间等,其中最主要的电动机的额定电流。
①驱动一台电动机对于连续运转的变频器必须同时满足下列3项计算公式:满足负载输出/kV A : cos m cm kPP ηθ≥ 式(5.1) 1.1550(0.850.76)⨯≥⨯ 0.94≥满足电动机容量/kV A :10cm e e P I -≥ 式(5.2) 310380 1.510.94-≥⨯⨯≥满足电动机电流/A :cm e I kI ≥ 式(5.3) 1.11.511.66≥⨯≥ 式中: cm P 为变频器的容量/kV Am P 负载要求的电动机轴输出功率/kwe U 电动机额定电压/ve I 电动机额定电流/Aη电动机效率cos θ电动机功率因数k 电流波形补偿系数k 是电流波形补偿系数,由于变频器的输出波形并不是完全的正弦波,而含有高次谐波的成分,其电流应有所增加。
对PWM 控制方式的变频器,k 约为1.05~1.1。
②指定变频器的启动加速时间变频器产品型号所列的变频容量,一般以标准条件为准,在变频器过载能力以内进行加减速,在进行急剧加速和减速时,一般利用失速防止功能,以避免变频器跳闸,但同时也加长了加减速时间。
如果生产设备对加速时间有特殊要求时,必须事先核实编破器的容量是否能够满足所要求的加速时间,如不能满足,则要选用加大一档的变频器容量。
在指定加速时间的情况下,变频器所必需的容量计算如下:2937c o s 375l cm A kT GD n P t ηφ≥+ 式(5.4) 2225.40.61.11440(9370.730.76)(3753)0.94≥⨯+⨯⨯⨯⨯≥ 式中: cm P 为变频器的容量/kV Ak 电流补偿系数,对PWM 控制方式的变频器,k 约为1.05~1.1η电动机效率ηcos φ电动机功率因数n 电动机额定转速/(r/min)2GD 电动机轴上的飞轮力矩/(2.N m -)A t 电动机加速时间/sl t 负载转矩/(1.N m -)③指定变频器的减速时间 降低变频器的输出频率,就可以实现电动机减速。
基于PLC实现的自动门控制系统毕业设计简介本文档为基于PLC(可编程逻辑控制器)实现的自动门控制系统的毕业设计。
自动门控制系统是一种应用广泛的智能门禁系统,通过PLC控制门的开关,实现自动化的进出门控制。
设计目标本毕业设计的目标是设计一个可靠、高效的自动门控制系统,具备以下特点:1. 自动感知:系统能够自动感知门口的人员,并根据人员的进出进行门的开关控制。
2. 安全可靠:系统应具备安全可靠的设计,避免门的错误操作或损坏。
3. 灵活性:系统应具备灵活的配置和扩展能力,以适应不同场景的应用需求。
设计方案本毕业设计采用以下设计方案来实现自动门控制系统:1. 硬件选型:选择适合自动门控制的PLC设备,具备足够的输入输出接口以及通信能力。
3. 控制策略:通过PLC编程,实现控制策略,根据传感器信号控制门的开关。
4. 安全保护:设计相应的安全保护机制,如门碰撞检测、紧急停止等,以确保门的操作安全可靠。
5. 用户界面:设计一个简洁直观的用户界面,用于配置和监控系统的运行状态。
实施计划本毕业设计的实施计划如下:1. 第一周:研究自动门控制系统的相关知识,了解PLC的基本原理和编程方法。
2. 第二周:进行硬件选型,选择合适的PLC设备和传感器,并购买所需的元器件。
3. 第三周:进行系统的搭建和调试,包括PLC的连接和编程,传感器的布置和测试。
4. 第四周:设计和实现控制策略,编写PLC程序,并进行系统整体测试。
5. 第五周:设计用户界面,实现系统的配置和监控功能。
6. 第六周:进行系统的性能测试和安全测试,优化系统的功能和稳定性。
7. 第七周:完成毕业设计报告的撰写和整理,准备答辩。
预期成果本毕业设计的预期成果如下:1. 完整的自动门控制系统,能够实现自动感知和控制门的开关。
2. 具备安全保护机制的系统,确保门的操作安全可靠。
3. 用户界面设计和实现,方便用户进行系统的配置和监控。
4. 毕业设计报告,包括设计思路、实施过程、测试结果和总结等内容。
PLC驱动的自动门控制系统毕业设计1. 简介本文档旨在设计一个基于PLC驱动的自动门控制系统的毕业设计方案。
该系统将利用PLC技术实现自动门的开启和关闭,并通过传感器检测周围环境以确保安全性。
2. 设计目标- 实现自动门的开启和关闭功能- 通过传感器监测门口的行人和障碍物- 提供安全、可靠的门控制系统- 系统设计简单、易于维护和扩展3. 系统组成- PLC控制器:选择适合的PLC控制器作为系统的核心,用于控制门的运行和监测传感器状态。
- 门控制装置:包括电机、齿轮、开关等组件,用于实现门的自动开启和关闭。
- 传感器:选择合适的传感器,如红外线传感器、超声波传感器等,用于检测门口的行人和障碍物。
- 人机界面:设计一个简单直观的人机界面,用于显示门的状态和提供操作控制功能。
4. 系统工作流程1. 系统初始化:PLC控制器初始化,门控制装置归位。
2. 传感器监测:传感器不断监测门口的行人和障碍物。
3. 判断门状态:根据传感器的监测结果,判断门的状态(开启/关闭)。
4. 控制门运行:根据门的状态,PLC控制器控制门控制装置实现门的开启和关闭。
5. 显示门状态:人机界面显示门的状态,并提供操作控制功能。
5. 安全性考虑- 红外线传感器:用于检测门口的行人,当有行人靠近门口时,自动停止门的关闭操作,确保行人的安全。
- 超声波传感器:用于检测门口的障碍物,当有障碍物挡住门口时,自动停止门的开启操作,避免损坏门和障碍物。
6. 系统维护与扩展- 系统维护:PLC控制器具有较好的稳定性和可靠性,故系统维护较为简单,主要是定期检查传感器和门控制装置的工作状态。
- 系统扩展:如有需要,可以通过添加更多的传感器来增强系统的功能,如温度传感器、湿度传感器等。
7. 结论本文档提出了一个基于PLC驱动的自动门控制系统毕业设计方案。
通过合理选择控制器、传感器和门控制装置,并考虑了系统的安全性和可扩展性,设计出一个简单、可靠的自动门控制系统。
基于PLC的自动门装置控制系统设计摘要:随着技术的发展,自动门装置已经广泛应用于各种场所。
本文基于PLC(可编程控制器)设计了一个自动门装置控制系统。
系统可以实现自动门的开关操作,并具备灵活的控制功能。
本文主要介绍系统的设计原理、硬件配置和软件编程。
引言:自动门装置是一种方便、安全且节能的门禁系统。
通过自动门装置,可以实现门的自动开关,减少人工操作,提高人员流动效率。
基于PLC的自动门装置控制系统可以通过编程实现对自动门的精确控制,可以根据不同的场景需求进行灵活调整。
一、设计原理:本系统的设计原理是基于PLC的输入输出控制。
通过搭建传感器输入模块和执行器输出模块,可以实现对自动门的开关操作。
当传感器检测到有人靠近门时,PLC会发出指令控制执行器打开门;当传感器检测不到人时,PLC会发出指令控制执行器关闭门。
二、硬件配置:系统的硬件配置主要包括PLC、传感器和执行器。
PLC是整个系统的控制中心,可以实现对传感器和执行器的控制。
传感器可以选择红外线传感器或者微波雷达传感器,用于检测人的接近情况。
执行器可以选择电动门机械装置或气动门机械装置,用于实现门的开关。
三、软件编程:四、实验结果与分析:通过实验验证,本系统可以实现对自动门装置的精确控制。
当传感器检测到有人靠近门时,PLC会发出指令控制执行器打开门;当传感器检测不到人时,PLC会发出指令控制执行器关闭门。
同时,本系统具备灵活的调整功能,可以根据不同的场景需求进行参数的设置和调整。
五、结论:本文基于PLC设计了一个自动门装置控制系统。
该系统可以实现对自动门的精确控制,并具备灵活的调整功能。
通过本系统的应用,可以提高门禁系统的安全性和便利性,减少人工操作,提高人员流动效率。
PLC驱动的自动门控制系统毕业设计1. 项目背景随着社会的发展和科技的进步,自动化控制系统在各个领域得到了广泛的应用。
在公共场所,自动门系统不仅可以提高门的通行效率,还可以节约能源,降低噪音,提高建筑物的整体品质。
PLC (可编程逻辑控制器)作为一种工业控制设备,具有可靠性高、抗干扰能力强、易于扩展等优点,是自动门控制系统理想的选择。
2. 系统功能自动门控制系统主要实现以下功能:1. 门的开关控制:根据输入信号(如红外线、地感线圈等)判断是否有人接近门,并控制门的开关。
2. 门的状态监测:实时监测门的开关状态,如遇异常情况(如卡滞、故障等)及时报警。
3. 运行模式切换:根据实际需求,可实现手动与自动运行模式的切换。
4. 安全保护:通过传感器检测门附近是否有障碍物,确保门的开关过程中不会对人造成伤害。
3. 系统架构自动门控制系统主要由以下几部分组成:1. PLC控制器:作为系统的核心,负责逻辑判断、控制指令输出等。
2. 输入模块:接收各种传感器信号,如红外线、地感线圈、门位置传感器等。
3. 输出模块:控制门的开关、报警等。
4. 驱动模块:驱动门的开关,如电机、电磁锁等。
5. 通信模块:实现与其他系统(如安防系统、楼宇自控系统等)的互联互通。
4. 硬件选型1. PLC控制器:选用某知名品牌可编程逻辑控制器,具备足够的输入输出点,满足系统需求。
2. 输入模块:选用继电器式输入模块,具备隔离功能,提高系统可靠性。
3. 输出模块:选用继电器式输出模块,驱动能力强,可满足各类负载。
4. 驱动模块:选用直流电机作为门的驱动装置,具备调速功能,实现平滑开关。
5. 传感器:选用红外线传感器、地感线圈、门位置传感器等,确保门的开关准确可靠。
5. 软件设计1. 编程软件:选用某知名品牌PLC编程软件,具备良好的用户界面,方便编程与调试。
2. 控制逻辑:根据系统功能需求,设计相应的PLC控制逻辑,实现门的开关控制、状态监测、运行模式切换等。
基于PLC实现的自动门控制系统毕业设计1. 简介本文档旨在介绍基于PLC(可编程逻辑控制器)实现的自动门控制系统的毕业设计。
自动门控制系统是一种常见的门禁系统,它通过使用PLC控制门的开关状态,实现自动的门开关功能。
本毕业设计将重点研究自动门控制系统的设计和实现。
2. 设计目标本毕业设计的主要设计目标如下:- 设计一个基于PLC的自动门控制系统。
- 实现自动门的开关功能,包括自动开门和自动关门。
- 考虑安全性和可靠性,确保门在合适的时机开关。
- 通过PLC编程实现门的控制逻辑。
- 考虑门的各种状态和异常情况,并进行相应处理。
3. 设计方案本毕业设计的设计方案如下:- 使用PLC作为自动门控制系统的核心控制器。
- 连接传感器和执行器,通过传感器检测门的状态,并通过执行器控制门的开关。
- 使用PLC编程语言(如Ladder Diagram)编写门的控制逻辑。
- 考虑使用安全传感器和紧急停止按钮等组件,以确保门的安全性。
- 设计合适的用户界面,用于监控和手动控制门的状态。
4. 系统实现本毕业设计的系统实现步骤如下:1. 确定自动门的具体要求和功能。
2. 设计自动门的硬件电路,包括传感器、执行器和PLC的连接方式。
3. 编写PLC程序,实现门的自动开关功能。
4. 测试和调试自动门控制系统,确保其正常工作。
5. 设计用户界面,包括显示门的状态和提供手动控制的按钮等。
6. 完善系统的安全性和可靠性,添加安全传感器和紧急停止按钮等组件。
7. 进行系统整体测试,并对可能的异常情况进行处理和修复。
5. 结论本毕业设计将基于PLC实现一个自动门控制系统,通过PLC 控制门的开关状态,实现自动的门开关功能。
该系统将考虑安全性和可靠性,并提供用户界面用于监控和手动控制门的状态。
通过该毕业设计,将深入了解PLC的应用和自动控制系统的设计与实现过程。
毕业设计题目:自动旋转门PLC控制作者:学号:系:自动控制系专业:电气自动化技术班级:指导者:(姓名) (专业技术职务)评阅者:(姓名) (专业技术职务)2012年5月自动旋转门PLC控制摘要在现代化工业生产和经济生活中,随着电子技术的发展、计算机技术和现代控制理论的发展,各种便民的自动化控制系统已经广泛应用于各个领域,PLC控制是最为常见的一种,并且日新月异,同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。
PLC系统具有实时性、可靠性高、系统配置简单灵活、丰富的I/O卡件、控制系统采用模块式结构、价格优势、安装简单,维修方便、体积小,能耗低等优点,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。
本课题研究的是自动旋转门PLC控制,自动旋转门系统包括PLC、传感器、变频器组成。
自动旋转门主要由PLC负责完成控制任务,变频器完成对三相异步电动机的驱动。
由于是由电机提供动力系统,所以安全问题被放到重要位置。
采用微波传感器扫描正常位置是否有人经过,及安全传感器感应危险处,以执行正确的命令和安全措施。
关键词自动旋转门、PLC、传感器、变频器目次1 绪论 (1)1.1课题研究的背景 (1)1.2国外发展现状 (1)1.2.1 国外旋转门发展现状 (1)1.2.2 国旋转门发展现状 (2)1.3本课题研究的目的和意义 (2)2 自动旋转门系统总体方案设计 (4)2.1自动旋转门控制系统方案 (4)2.2自动旋转门用PLC控制与继电器功能比较分析 (5)2.3自动旋转门的系统构成 (5)2.4自动旋转门的控制要求的特点 (6)2.5自动旋转门系统的原理图 (6)3 自动旋转门系统的硬件设计 (7)3.1PLC选型 (7)3.1.1 PLC概述 (7)3.1.2 PLC组成元素及功能 (8)3.1.3 三菱FX系列可编程控制器 (9)3.1.4 PLC选型 (10)3.1.5 PLC的I/O分配表 (11)3.1.6 PLC外部接线图 (12)3.2变频器选型 (13)3.2.1 变频调速的基本原理 (13)3.2.2 变频器容量选择计算 (13)3.3传感器选型 (16)3.3.1 传感器 (16)3.3.2 传感器的选用原则 (16)3.3.3 微波传感器选型 (17)3.3.4 防夹传感器 (17)3.3.5 防撞传感器 (18)3.3.6 接近开关传感器 (18)3.4元器件明细表 (19)4 自动旋转门系统的软件设计 (20)4.1自动旋转门程序设计——梯形图 (20)4.1.1 梯形图的概述 (20)4.1.2 梯形图程序设计语言 (20)4.2自动旋转门程序梯形图设计 (22)4.2.1 自动旋转门控制程序流程图 (22)4.2.2 自动旋转门PLC控制程序 (23)5 系统程序调试 (26)5.1触摸屏介绍 (26)5.2GT-D ESIGNER2触摸屏软件调试 (27)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录A 变频器参数 (36)附录B 传感器与接近开关的参数 (37)1 绪论1.1 课题研究的背景近年来,随着国民经济建设的蓬勃发展,人们对建筑物出入口的要求也越来越高,从最初的铝合金门,发展到后来的感应平移门,近两年来自动旋转门也越来越多的应用到了建筑领域。
基于PLC实现的自动门控制系统毕业设计1. 项目背景随着科技的发展和自动化水平的提高,自动门控制系统在各类公共场所和工业场合中得到了广泛的应用。
基于PLC(可编程逻辑控制器)的自动门控制系统以其高度的可靠性、灵活性和易维护性,成为了自动门控制的首选方案。
2. 系统功能本系统旨在设计并实现一个基于PLC的自动门控制系统,其主要功能如下:- 门的开关控制:根据人或物体的接近,自动控制门的开启和关闭。
- 安全保护:在门开启或关闭过程中,若检测到有障碍物,应立即停止运动,以保护人员和设备安全。
- 运行状态监控:实时监控系统的运行状态,包括门的开关状态、故障报警等。
- 用户交互:通过人机界面(HMI)实现与用户的交互,包括系统设置、运行状态显示、故障查询等功能。
3. 系统架构本系统主要由以下几部分组成:- PLC控制器:作为系统的核心,负责逻辑控制和数据处理。
- 传感器:检测人员或物体的接近,以及门的状态。
- 执行器:控制门的开启和关闭。
- 人机界面(HMI):与用户进行交互,显示系统运行状态,接受用户设置。
- 电源模块:为系统提供稳定的电源。
- 通讯模块:实现PLC与HMI之间的数据通讯。
4. PLC选型根据系统功能需求,选择合适的PLC进行控制。
在本项目中,我们选择西门子S7-200系列PLC作为控制器。
该系列PLC具有高性能、高可靠性、易用性等优点,满足本项目的需求。
5. 传感器选型6. 执行器选型根据系统功能需求,选择合适的执行器进行门的开启和关闭。
在本项目中,我们选择电动缸作为执行器,通过控制电动缸的伸出和收缩,实现门的自动开启和关闭。
7. 人机界面设计人机界面(HMI)是用户与系统交互的界面,用于显示系统运行状态,接受用户设置。
在本项目中,我们选择西门子Smart Line触摸屏作为HMI设备。
通过触摸屏,用户可以实时监控系统运行状态,设置系统参数,查询故障信息等。
8. 系统软件设计系统软件设计主要包括以下几个部分:- PLC控制程序设计:利用西门子Step7编程软件,编写PLC 控制程序,实现门的开关控制、安全保护等功能。
绪论1.1 背景人们更加注重自动化和人性化的产品。
自动旋转门是楼宇设备中的光机电一体化技术产品,它给人以亲切大方的感觉,同时营造出奢华的气氛,其全新的概念,宽敞的开放门面和高格调的设计,堪称建筑物的点睛之笔,立足于建筑时代大潮的最前端。
自动旋转门由于其可以实现无人看管,同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音,既方便又提高了建筑的档次的原因,在银行、写字楼、酒店等办公娱乐场所得到了广泛普及应用。
由于自动旋转门的人流量有限,通常在自动旋转门两侧另设自动或手动平开门,一方面增加通行能力,另一方面当自动旋转门出现故障时,不影响人的通过。
但在静态密封效果方面,自动旋转门远不如其他自动门,因为其门体运动方式决定着只能使用毛条密封。
因此针对自动旋转门系统的设计就显得更具有实际意义,不仅可以提高旋转门的智能化程度,更能促进旋转门的技术更新和产品的应用。
1.2 自动旋转门的发展趋势自1903年宝盾公司在荷兰生产出第一座旋转门,旋转门至今已有一百年的历史,发展到今天,旋转门已具有可靠的安全系统和先进的驱动技术,其智能化高格调的设计为现代化楼宇建筑的确入口提供了完美的选择。
国外著名厂家有:荷兰的B00N EDAM 瑞典的BESAM 德国的多玛、盖泽日本的纳博克、寺冈等。
经过多年发展,旋转门行业呈现以下发展趋势:①智能化、多功能:今后的还将进一步提高智能化程度,如自动检测开关门行程位置,自动适应门体阻力的变化,以始终保持较高的遇障保护灵敏度等。
还将增加一些新的功能,如和住宅安防系统配合使用等。
②免维护:采取多种措施,减少使用过程中的维护工作。
③多样化:将会有各种各样不同外观和功能的产品,满足用户的不同需要。
④高安全性:随着用户安全意识的提高,安全性将成为非常重要的一项指标,也是一项基本要求。
2 设计方案的确定旋转门主要设计是从门体,传动系统,控制系统,检测系统,安全系统等几个方面进行考虑。
从上面几个方面具体分析可以设计两种方案。
基于plc的自动旋转门控制系统设计随着生活水平的不断提高和科技的发展,旋转自动门丿r乏应用在楼宇自动化中,不仅美观实用,述为人们的生活带来方便。
因此,要保证自动门安全�有У�?�[作,针对控制要求设计合理的旋转门控制系统就很有实用价值和现实意义。
木设计利用可编程控制器(PLC)和变频器等设计了针对三翼自动旋转门的控制系统。
设计中根据控制原理和设计要求确定了系统的设计方案,给出了结构框图、电气原理图。
针对每个环节进行具体设计,对主控芯片、变频器、传感器等进行参数选择,给出传感器的连接电路和信号分析。
系统通过生控芯片与各种传感器(防夹、防撞传感器,红外线感应传感器,接近开关传感器)的连接,对控制信号进行检测和分析,并利用变频器调节电机实现对旋转门的控制。
旋转门控制系统实现了对门的自动启停、自动定位、速度调节、安全智能和夜间闭锁等功能。
另外针对不同人群的需要采取相应措施(如残疾人按钮)使整个系统显得更加人性化。
关键词可编程控制器变频器旋转门控制系统AbstractWithrisinglivingstandardsandtechnology,automaticrevolvingiswidelyusedinbuildingautomation, notonlybeautiful andpractical, butalsobringconvenience topeople"slives.Therefore, toensuresafeandeffectiveofautomaticdoors,designedforthecontrolrequkements oftherevolvingdoorcontrolsystemitisveryusefulandpracticalsignificance. Thedesignofprogrammable controllers (PLC)andtheinverter,etc.designedforthethreewingautomaticrevolvingdoorofthecontrolsystem.Designprinciples anddesignrequirements forthecontrolsystemisdesigned todetennine thegivenblockdiagram, electiical diagram. Foreachlinkofthespecific designofthemainchip,inverter,sensors,etc.parameters, giventhesensorconnection circuitandsignalanalysis. Systemthroughthemainchipwithvarioussensors(pinch,crashsensors,infraredsensors,sensor,proximity switchsensors) connected tothecontrolsignaldetection andanalysis, andusingfrequency converter torealizetheacyustment motorcontroloftherevolving door.Revolvingdoorcontrolsystemforthedooroftheautomaticstartandstop,automaticpositioning, speedregulation, safetyfeaturessuchasintelligent andnightlatch.Inadditiontodifferent groupsneedtotakeappropriate measures(suchasthedisabledbutton)sothatthewholesystemevenmoreuserfriendly. KeywordsProgrammableLogicControllerInverterrevolvingdoorcontrolsystem摘要IAbstractII第1章绪论11.1选题的背景和意义11.2自动旋转门的国内外发展现状 21.2.1国外自动旋转门发展现状 21.2.2国内口动旋转门发展现状 21.2.3自动旋转门的发展趋势 31.3主要设计内容3第2章设计方案的确定62.1自动旋转门系统的基本结构 62.2旋转门控制方案的分析72.3旋转门控制方案的确定8第3章主控芯片选择及辅助电路设计 103.1主控芯片的选型103.1.1PLC的简要介绍103.1.2PLC的选型113.1.3的I/O点分配133.2系统控制电路的设计163.2.1变频调速的基本原理163.2.2变频器容量选择173.3系统电源的设计19第4章传感器的选型及信号处理 214.1红外检测传感器224.1.1热释电红外传感器224.1.2防夹红外传感器244.2接近开关传感器254.3防碰撞传感器第5章系统软件部分设计 295.1模拟输入输�绲阈藕� 295.2控制程序流程图315.3程序控制过程分析32结论44致谢45参考文献46附录147DIRECTORYAbstractIAbstractIIChapter1Exordium1.1Background andsignificance oftopicselection11.2Thedevelopment presentsituationofautomaticrevolvingdoorathomeandabroad21.2.1Developmentforeignrevolving door2122Development ofthedomesticrevolving door21.2.3Development Trendoftherevolving door31.3MaindesigncontentsChapter2Determination ofDesignScheme62.1Thebasicstructureofautomaticrevolvingdoorsystem62.2Analysisoftherevolvingdoorcontrolmethod72.3Determination oftherevolvingdoorcontrolmethod8Chapter3Themasterchipselectandtheauxiliarycircui103.1Selectionofthemasterchip103.1.1PLC"sbrief103.1.2PLCSelection113.1.3TheI/ODistribution ofPLC133.2Thedesignofcontrol circuit 163.2.1Thebasicprinciple offrequency control 163.2.2Inverter Capacity Selection 173.3Thedesignofsystempowersupplies 194Selectionofsensorsandsignalprocessing 214?1Infrareddetectionsensor224.1.1Pyroelectric infraredsensor224.1.2Pinchinfraredsensor244.2Proximityswitchsensor254.3Anti-collision sensors27Chapter5Thedesignofsoftware295.1Thesignalofanaloginputandoutputpoints295.2Theflowchartofcontrolprogram315.3Theanalysisofprogramcontrolprocess32Conclusions44Acknowledgements 45References46Appendix147第1章绪论1.1选题的背景和意义随着人们生活水平的不断提高和科学技术的飞速发展,人们更加注重自动化和人性化的产品。
毕业设计:自动门的PLC控制系统简介本文档旨在介绍毕业设计课题:自动门的PLC控制系统。
自动门是现代建筑中常见的设施之一,其具有便利、安全等优点。
为了实现自动门的自动化控制,我们将采用PLC(可编程逻辑控制器)技术。
设计目标本项目的设计目标如下:1. 实现自动门的开启和关闭功能;2. 能够根据人员进出情况自动感知门的开关;3. 具备安全保护机制,如防夹功能;4. 方便操作和维护。
设计方案为了实现上述设计目标,我们提出以下设计方案:1. 使用PLC作为自动门控制系统的核心。
PLC具备可编程性、稳定性和可靠性,适合用于控制自动门的开关操作。
2. 利用传感器实现门的自动感知功能。
我们将安装合适的传感器,如红外线传感器或微波传感器,用于检测人员的进出情况。
3. 设置合适的逻辑控制程序。
根据传感器的信号,PLC将根据预设的逻辑控制程序判断门的开关操作,并控制门的运动。
4. 添加安全保护机制。
在设计中考虑到安全性,我们将在门的运动过程中添加防夹功能,以避免人员受伤。
5. 提供人机界面。
为了方便操作和维护,我们将设计一个简洁直观的人机界面,用于设置参数和监控自动门的状态。
实施计划为了保证项目的顺利实施,我们将按照以下计划进行:1. 需求分析和系统设计:分析自动门的需求,确定系统设计方案,制定详细的设计文档。
2. 硬件采购和安装:根据设计文档,采购所需的PLC设备和传感器,并进行安装和调试。
3. 软件编程:编写PLC控制程序,实现门的自动感知和控制功能。
4. 安全测试和优化:进行安全性测试,修复潜在的安全问题,并对系统进行优化。
5. 用户界面设计和实现:设计并实现人机界面,以方便操作和维护。
6. 系统集成和调试:将各个模块进行集成,并进行整体系统调试和优化。
7. 文档编写和答辩准备:编写毕业设计报告和答辩PPT,准备毕业答辩。
预期成果通过以上实施计划,我们预期可以实现以下成果:1. 完成一个稳定、可靠的自动门PLC控制系统,能够满足自动门的开启和关闭需求。
PLC驱动的自动门控制系统毕业设计1. 引言本文档旨在介绍一个基于PLC(可编程逻辑控制器)驱动的自动门控制系统的毕业设计方案。
该设计旨在实现自动门的可靠控制和安全性,以满足现代建筑物的需求。
本文档将介绍系统的设计目标、硬件配置、软件编程以及测试方案。
2. 设计目标本设计的主要目标是开发一个自动门控制系统,具有以下特点:- 自动感知行人并准确判断其通过的意图- 可靠地控制门的开启和关闭操作- 提供安全性保障,避免意外发生- 具备灵活性,可根据实际需求进行调整和扩展3. 硬件配置自动门控制系统的硬件配置如下:- PLC控制器:选用可编程逻辑控制器作为系统的核心控制设备,用于处理输入信号、执行逻辑判断和控制输出动作。
- 门控制装置:由电机、齿轮和链条等组成,用于实现门的开启和关闭操作。
- 电源和电路:为系统提供稳定的电源供应,并确保电路连接正确可靠。
4. 软件编程为了实现自动门控制系统的各项功能,需要进行相应的软件编程。
编程可使用PLC编程语言(如Ladder Diagram)来描述系统的逻辑控制流程,包括以下部分:- 输入信号处理:读取传感器信号,通过逻辑判断行人的状态和通过意图。
- 输出动作控制:根据判断结果,控制门的开启和关闭动作。
- 安全性保障:设置安全措施,如反复验证行人状态、避免门夹人等。
5. 测试方案为确保自动门控制系统的功能和性能达到设计要求,需要进行一系列测试。
测试方案包括以下内容:- 硬件测试:检验传感器、门控制装置和电路的正确性和可靠性。
- 功能测试:模拟行人通过场景,测试系统对不同情况的判断和响应能力。
- 安全性测试:验证系统的安全措施是否有效,避免任何可能的安全隐患。
6. 结论本文档介绍了一个基于PLC驱动的自动门控制系统的毕业设计方案。
通过合理的硬件配置、软件编程和测试方案,该设计旨在实现自动门的可靠控制和安全性。
希望本设计能为现代建筑物提供一种高效、智能的门控制解决方案。
PLC的自动门控制系统设计自动门控制系统是一种广泛应用于商业建筑、医院、学校和其他公共场所的系统,通过PLC(可编程逻辑控制器)来实现门的自动开启和关闭。
本文将介绍一个基于PLC的自动门控制系统设计,以实现门的自动控制和监控。
一、系统概述自动门控制系统主要由传感器、PLC、执行器、电源和控制面板等组成。
传感器用于检测门口的人员,PLC负责控制门的开启和关闭,执行器用于驱动门的运动,电源为系统提供电力,控制面板用于操作和监控系统。
二、系统设计1.传感器选择:系统可以选择红外传感器或是超声波传感器来检测门口的人员。
当有人员靠近门口时,传感器将发送信号给PLC,PLC将判断是否开启门。
2.PLC选型:在选择PLC时,需要考虑系统的需求,包括输入输出点数、通信接口、处理速度等。
通常推荐选择功能完备、性能稳定的知名品牌PLC,如西门子、三菱等。
3.执行器选择:系统可以选择电动门开启器或气动门开启器作为执行器,用于驱动门的运动。
需要根据门的大小和重量来选择合适的执行器。
4.控制面板设计:控制面板应包括开关、指示灯、显示屏等,用于操作和监控系统的运行状态。
同时,还可以设计报警器,用于提醒系统异常或故障。
5.软件编程:PLC的软件编程是系统设计的关键部分,需要根据系统要求编写逻辑控制程序。
程序应包括门的开启和关闭逻辑、传感器信号处理、故障检测和处理等功能。
6.系统集成测试:在完成硬件搭建和软件编程后,需要进行系统集成测试,验证系统的功能和性能是否符合需求。
测试内容包括传感器检测、PLC控制、执行器驱动等。
7.系统安装和调试:在测试通过后,可以进行系统的安装和调试工作。
安装需要按照设计要求进行,包括定位传感器、安装执行器、连接PLC等。
调试则是检查系统是否工作正常,需调整参数或程序。
8.系统运行和维护:系统投入使用后,需要定期检查和维护,确保系统长期稳定运行。
维护工作包括清洁传感器、检查接线、更新软件等。
总之,基于PLC的自动门控制系统设计可以实现门的自动开启和关闭,提高了门的使用便利性和安全性。
绪论1.1 背景随着人们生活水平的不断提高和科学技术的飞速发展,人们更加注重自动化和人性化的产品。
自动旋转门是楼宇设备中的光机电一体化技术产品,它给人以亲切大方的感觉,同时营造出奢华的气氛,其全新的概念,宽敞的开放门面和高格调的设计,堪称建筑物的点睛之笔,立足于建筑时代大潮的最前端。
自动旋转门由于其可以实现无人看管,同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音,既方便又提高了建筑的档次的原因,在银行、写字楼、酒店等办公娱乐场所得到了广泛普及应用。
由于自动旋转门的人流量有限,通常在自动旋转门两侧另设自动或手动平开门,一方面增加通行能力,另一方面当自动旋转门出现故障时,不影响人的通过。
但在静态密封效果方面,自动旋转门远不如其他自动门,因为其门体运动方式决定着只能使用毛条密封。
因此针对自动旋转门系统的设计就显得更具有实际意义,不仅可以提高旋转门的智能化程度,更能促进旋转门的技术更新和产品的应用。
1.2 自动旋转门的发展趋势自 1903 年宝盾公司在荷兰生产出第一座旋转门,旋转门至今已有一百年的历史,发展到今天,旋转门已具有可靠的安全系统和先进的驱动技术,其智能化高格调的设计为现代化楼宇建筑的确入口提供了完美的选择。
国外著名厂家有:荷兰的 B00N EDAM 瑞典的 BESAM 德国的多玛、盖泽日本的纳博克、寺冈等。
经过多年发展,旋转门行业呈现以下发展趋势:①智能化、多功能:今后的还将进一步提高智能化程度,如自动检测开关门行程位置,自动适应门体阻力的变化 ,以始终保持较高的遇障保护灵敏度等。
还将增加一些新的功能,如和住宅安防系统配合使用等。
②免维护:采取多种措施,减少使用过程中的维护工作。
③多样化:将会有各种各样不同外观和功能的产品,满足用户的不同需要。
④高安全性:随着用户安全意识的提高,安全性将成为非常重要的一项指标,也是一项基本要求。
2设计方案的确定旋转门主要设计是从门体,传动系统,控制系统,检测系统,安全系统等几个方面进行考虑。
从上面几个方面具体分析可以设计两种方案。
2.1自动旋转门系统的方案设计(1)框架总成:分为固定部分和旋转部分,均由铝型材框架和玻璃等组成。
立柱、曲壁、门扉一般采用高强度铝合金型材,结构简洁,精密牢固。
采用中心门轴结构安装和驱动旋转门体设计,每扉门三面安装密封毛条与地面天花及曲壁紧密接触,使门扉在任何位置均处于密闭状态。
门扉玻璃采用(3+3)夹胶玻璃或6mm厚钢化玻璃,曲壁玻璃一般采用(4+4)夹胶玻璃,安全可靠。
门体结构简图如图2-1所示。
(2驱动系统:由一个三相交流电机提供动力,用减速器带动中心门轴驱动。
(3控制系统:由可编程控制器PLC、变频器、功能开关组成。
(4检测系统:由红外传感器实现有无人自动检测,自动对电机启停进行操作。
(5)安全系统:主要有接触和非接触安全感应器。
旋转门入口立柱均装有安全胶条,防止行人夹伤,自动门入口右侧立柱胶条内装有内藏式防夹感应器,如受挤压门扉即马上停止运转。
胶条恢复正常,门扉则自动转动。
每扇门扉底边胶条内装有内藏式防碰感应器,碰到物体或行人门扉立即停止运转。
胶条恢复正常,门扉则自动转动。
2.2旋转门控制方案的确定通过分析可知本设计是利用可编程控制器(PLC)、变频器传感器等构成三翼自动旋转门的控制系统。
根据控制原理和设计要求确定了系统的结构框图如图2-2所示。
红外传感器作用是检测是否有行人通行;红外防夹传感器和防夹接近开关用来检测是否有人被夹;定位接近开关用来检测门翼是否停在定位位置;防碰撞传感器用来检测是否有人被碰或被撞;主控芯片用来判断传感器传来的各种信号并经过判断做出相应控制动作;变频器接收控制信号对电动机进行调速。
另外还有运行状态指示灯和过载报警等等。
旋转门控制系统实现了对门的自动启停、自动定位、速度调节、安全智能和夜间闭锁等功能。
图2-2控制原理框图3三翼自动旋转门驱动系统设计3.1确定各扇门的质量由于转轴中心两端是对称的,以一边门体计算即可。
铝型材密度:代号为L090704勺线密度为0.966代号为L090706的线密度为0.836代号为L090707的线密度为1.152每扇门框的质量:m铝=(2400-40) 2—1315 1 1315 1=2.360 2 0.966+1.1350.836+1.1351.152式中:, ?2 , ?3分别为各铝型材的密度。
单扇门玻璃的质量:m 铝二v 玻::= 2.2470 1.211 0.006 2500 = 40.82kg 式(3-11)式中:v 玻为玻璃的体积,T 为玻璃的密度。
单扇门的质量:m =m 玻• m 铝 =40.82+8.053=49kg 式(3-12)式中:m 玻为单扇玻璃的质量,m 铝单扇门框的质量3.2各部分转动惯量的计算假设门扇为均匀的质量体,其在宽度方向的面密度二可以用下式计算,—其中R 为 RL门扇的宽度,L 为门扇的长度。
则门扇对中心惯量可用下式计算rJ= r 2dm 二■ Lr 2dr =2- r 2dr = -m 式(3-13)叩12由平行轴定理知,门扇相对于轴的转动惯量为:=56.6式(3-14)其中L 1为轴的半径。
3.3惯性力矩的计算参照物理学力矩的计算,假设门体1s 内加速到门体的快速转速,由于旋转门体的最大2mR12 R m(L 1 -)249 1.3151249 1.0455转速为6r/min即角速度w=2 6rad/s,由于传感器一般工作在2m范围内检测人是60 5否来临,当人迈进门边时,门体要以正常速度转动,贝恠这时门体要加速到正常速度。
在0.5s内加速到此速度,则角速度:=—rad /s,由于电机要带动门体转动,有一个加速过5程,此过程需要克服旋转门体的惯性力矩才能使其转动,根据力矩转动惯量和角速度的关系m二,贝U可算出旋转门体的惯性力矩为:m惯=3J「- 3 56.6 —213.3 N / m 式(3-15)5由上面的计算得出了旋转门体的力矩之后,就可为接下来的电机的选择确定了依据。
3.4电机的确定根据机械设计中电机所需功率按下式计算:式(3-16)1000由电动机至转动轴的传动总效率为:——3式(3-17)式中1, 2, 3分别为滚子轴承,齿轮,联轴器的传动效率。
取 ^0.98,2 =0.97, 3 =0.99,则总的传动效率为:.=0.984 0.973 0.99=0.83式 (3-18)则可以计算出电机的功率213 3P 一一0.26KW 式(3-19)-1000 0.83由于门体还应能承受一定的风阻,以及旋转门体周围无条件与曲壁门体间的摩擦阻力,尽管其产生的力较小,但由于门体直径过大,则会产生较大的阻力矩。
同时还有一些其他没有考虑的因素,如齿轮的转动惯量,因此特将计算出的功率放大一些同时门体的转动较底,则电机应适应转速较底的,根据相关的计算结果可以选以下两种电机。
表3.1方案一电机参数表额定同步满载齿轮减万案转矩总传型号功率转速转速一传动速(N.m)动比——(KW) (r/mi n) (r/mi n) 比器1 JCJ71-0.55 0.55 23.5 1500 1440 240 21.8 11由于电机输出的转速较大,一般在1500r/min,通过减速器难以实现门体转速6r/min,因此在选电机时可以选用带减速器的电机来实现要求。
根据相关要求,可以选用一个JXJ系列齿轮减速三相异步电机,JXJ系列异步电机按照TB1T6442-92标准设计制造,广泛用于轻工、纺织、建筑机械行业。
JXJ系列异步电动机是直接输出低转速,大转距,且有转速型谱宽、运转平衡、噪声低、高效节能、体积小、重量轻、规格多、选用方便等特点。
由于计算出所需电机功率为0.26KW加上一些忽略因素,应该选择电机功率在0.26KV上的电动机才行。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和齿轮传动,可见方案2比较合适。
即选用JXJ1-35-0.75摆线针轮减速器三相异步电机。
4主控芯片选择及辅助电路设计4.1主控芯片的选型4.1.1PLC勺简要介绍PLC即可编程序控制器(ProgrammabICo ntrolle简称PC),在其早期主要应用于开关量的逻辑控制,因此也称可编程序控制器为可编程序逻辑控制器PLC (Programmabieogical Controlle)。
可编程序控制器是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的一种通用的工业自动控制装置。
它具有体积小、编程简单、功能强、抗干扰能力强、可靠性高、灵活通用与维护方便等优点,目前在冶金、化工、交通、电力等工业控制领域获得了广泛的应用,成为了现代工业控制的四大支柱(可编程序控制器技术、机器人技术、CAD/CAM和数控技术)之一。
在可编程序控制器问世以前,工业控制领域中是以继电器控制占主导地位的。
这种由继电器构成的控制系统存在明显的缺点 : 体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、运行速度不高,尤其对生产工艺多变的系统适应性差。
如果生产任务和工艺发生变化,就必须重新设计,并改变硬件结构,这不仅影响了产品更新换代的周期,而且对于比较复杂的控制系统来说,不但设计困难,而且其可靠性不高,查找和排除故障也往往是费时和困难的。
在这种形势下, 60 年代末可编程控制器在美国首先出现,当时叫可编程逻辑控制器 PLC (Programmable Logic Contro)lle,r 目的是用来取代继电器,以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。
PLC的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来,控制器的硬件是标准的、通用的。
根据实际应用对象,将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内。
随着半导体技术,尤其是微处理器和微型计算机技术的发展,到 70 年代中期以后, PLC已广泛地使用微处理器作为中央处理器,输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路,这时的 PLC 已不再是逻辑判断功能,还同时具有数据处理、 PID调节和数据通信功能。
PLC通过数字式和模拟式的输入输出,控制各种类型的机械或生产过程。
PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物,它克服了继电接触控制系统中机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点,充分利用微处理器的优点。
可编程控制器对用户来说,是一种无触点设备,改变程序即可改变生产工艺,因此可在初步设计阶段选用可编程控制器,在实施阶段再确定工艺过程。
另一方面,从制造生产可编程控制器的厂商角度看,在制造阶段不需要根据用户的订货要求专门设计控制器,适合批量生产。
由于它本身具有可靠性高,编程简单,使用方便,控制系统构成简单等优点,可编程控制器正成为工业控制领域的主流控制设备,在世界各地发挥着越来越大的作用。