畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)門機(jī)構(gòu)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題目：旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)門機(jī)構(gòu)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師：學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：所屬院系：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械工程及自動(dòng)化（礦山機(jī)電）班級(jí)：機(jī)械2013-11班完成日期：2017年5月25日2017年5月畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書班級(jí)：機(jī)械1311班姓名：論文（設(shè)計(jì)）題目：旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)門機(jī)構(gòu)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)專題：論文（設(shè)計(jì)）來源：生產(chǎn)實(shí)踐要求完成的內(nèi)容：1）調(diào)研，查找文獻(xiàn)，確定最優(yōu)設(shè)計(jì)方案；2)完成門體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；3）完成伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；4）完成控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)（電路圖1張，裝配圖1張）；5）建立三維動(dòng)態(tài)演示模型；6）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份（1.5萬字左右）。發(fā)題日期：2016年12月24日完成日期：2017年05月30日實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)單位：地點(diǎn)：論文頁數(shù)：40(約1.5萬字)頁圖紙張數(shù)：2張指導(dǎo)教師：教研室主任：院長（系主任）：聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭議。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。此聲明的法律后果由本人承擔(dān)。簽名：2017年5月25日目錄TOC\o"1-3"\h\u26841聲明 24790目錄 28819摘要 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)整個(gè)門體的傳動(dòng)系統(tǒng)由減速電機(jī)提供動(dòng)力,減速電機(jī)通過一次減速后，再通過一對(duì)齒輪把動(dòng)力傳給軸,而金屬盤將門扇與軸相連接，這樣就實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力裝置到執(zhí)行裝置的動(dòng)力的傳遞過程。4.1各扇門的質(zhì)量計(jì)算由于四翼旋轉(zhuǎn)門的四扇成對(duì)稱分布，其質(zhì)量完全一樣,所以計(jì)算一扇門的質(zhì)量，再乘以四就是整個(gè)門體的質(zhì)量。由文獻(xiàn)查得鋁合金的線密度為0.836kg/m。則每扇門框的質(zhì)量為：m1=σl(4.1)=σ(2×L+2×B)=0.836×(2×2.13+2×1.069)=5.35kg單扇門玻璃的質(zhì)量：m2=V玻×ρ(4.2)單扇門的質(zhì)量：m=m1+m2=29.33+5.35=34.68kg其中：σ為線密度，l為鋁合金邊框的總長度，B為鋁合金邊框的寬度,ρ為玻璃密度。4.2各部分轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算假設(shè)門扇為均勻的質(zhì)量體,其在寬度方向的面密度可以用下式計(jì)算,其中R為門扇的寬度，L為門扇的長度。則門扇對(duì)中心慣量可用下式計(jì)算：由平行軸定理知，門扇相對(duì)于軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：（4.3）其中：L1為旋轉(zhuǎn)門的中心到門扇的距離，R為門體總的長度。旋轉(zhuǎn)門體的最大轉(zhuǎn)速為6r/min,則角速度。由于傳感器一般在2m范圍內(nèi)檢測人的來臨,當(dāng)人邁進(jìn)門邊時(shí),門體要加速到正常速度轉(zhuǎn)動(dòng)。按照一般情況下，人走過兩米需要的時(shí)間最小為2秒，但是此時(shí)間還要減去變頻器、PLC、傳感器等的滯后時(shí)間1.5秒。所以電機(jī)的加速時(shí)間設(shè)為0.5秒。在0.5s內(nèi)加速到6m/min速度,則角加速度,由于電機(jī)要帶動(dòng)門體轉(zhuǎn)動(dòng),有一個(gè)加速過程,此過程需要克服旋轉(zhuǎn)門體的慣性力矩才能使其轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)力矩轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和角速度的關(guān)系:.則可以算出旋轉(zhuǎn)門體的慣性力矩為:(4.4)4.3選擇電機(jī)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)中電機(jī)所需功率按下式計(jì)算:(4.5)由電動(dòng)機(jī)至轉(zhuǎn)動(dòng)軸的傳動(dòng)總效率為：(4.6)式中，，分別為滾子軸承，齒輪，聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率。取，，，則總的傳動(dòng)效率為：=0.83則可以計(jì)算出電機(jī)的功率：由上面計(jì)算出所需電機(jī)功率為0.36kw。但是門體還應(yīng)能承受一定的風(fēng)阻,以及旋轉(zhuǎn)門體周圍無條件與曲壁門體間的摩擦阻力。盡管其產(chǎn)生的力較小,但由于門體直徑過大,則會(huì)產(chǎn)生較大的阻力矩.同時(shí)還有一些其他沒有考慮的因素.因此特將計(jì)算出的功率放大一些.,應(yīng)該選擇電機(jī)功率在0.36kw以上的電動(dòng)機(jī)才行。Y801-4是變頻調(diào)速電機(jī)，調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速是靠變頻器來實(shí)現(xiàn)的，使用在恒轉(zhuǎn)矩負(fù)荷時(shí)，同步轉(zhuǎn)速范圍是0~1500RPM，使用在恒功率負(fù)荷時(shí)，最大同步轉(zhuǎn)速可以達(dá)到3000RPM，滿足門體旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)要求。其具體參數(shù)如表4.1所示。而我需要的轉(zhuǎn)速是6，所以需要用到減速機(jī)。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和齒輪傳動(dòng)，可見方案2比較合適。即選用JXJ1-43-0.55擺線針輪減速機(jī)。其具體參數(shù)如表4.2所示。表4.1電動(dòng)機(jī)的參數(shù)型號(hào)額定功率（W）額定電流（A）額定電壓（V）效率（%）功率因素最大轉(zhuǎn)矩（N.m）電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Y801-45501.5538073.50.732.40.00210.35方案減速機(jī)型號(hào)額定功率(KW)轉(zhuǎn)矩(N.m)同步轉(zhuǎn)速 （r/min)滿載轉(zhuǎn)速減速器減速比適配電機(jī)1JXJ0-11-0.550.5548.31500144011Y801-42JXJ1-43-0.550.5510071500144043Y801-43JXJ1-59-0.550.55207.21500144059Y801-4表4.2減速機(jī)的方案表電動(dòng)機(jī)主要外形見圖4.1和安裝尺寸見表4.3：圖4.1電動(dòng)機(jī)外形圖表4.3電動(dòng)安裝尺寸（單位為毫米）PEMn-dD2D3D4DWbhB49826-10160134110258312204.4齒輪的設(shè)計(jì)4.4.1選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)按傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。四翼旋轉(zhuǎn)門是一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095-88）。查文獻(xiàn),選擇小齒輪材料為45Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS,大齒輪的材料選用45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，其材料硬度相差40HBS。取小齒輪齒數(shù)=17，大齒輪齒數(shù)Z2=17×5.6=95.2，取=96。4.4.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)①確定公式內(nèi)的各計(jì)算參數(shù)由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行計(jì)算，即(4.7)試選用載荷系數(shù)=1.3。計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩根據(jù)表4.3查得轉(zhuǎn)矩由文獻(xiàn)選取齒寬系數(shù)=1。由文獻(xiàn)查得材料的彈性系數(shù)。由文獻(xiàn)按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。由根據(jù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)(4.8)(4.9)由文獻(xiàn)查得接觸疲勞壽命系數(shù)：，。計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1％，安全系數(shù)S=1，得(4.10)(4.11)②計(jì)算試計(jì)算小齒輪的分度圓，代入[]中較小的值(4.12)=58.6mm計(jì)算圓周速度v(4.13)計(jì)算齒寬由文獻(xiàn)取=1=1mm(4.14)計(jì)算齒寬和齒高之比b/h模數(shù)：(4.15)齒高：(4.16)(4.17)計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=0.1m/s，7級(jí)精度，由文獻(xiàn)查得動(dòng)載系數(shù)Kv=0.75；直齒輪，假設(shè)。由文獻(xiàn)查得由文獻(xiàn)查得兩段的齒輪的使用系數(shù)，由文獻(xiàn)知精度、小齒輪相對(duì)支承對(duì)稱布置時(shí)，(4.18)將數(shù)據(jù)代入后得由b/h=7.6,=1.41，查文獻(xiàn)得=1.41，則按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式可得(4.19)計(jì)算模數(shù)(4.20)4.4.3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由資料資料查得齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)為：(4.21)由資料查得彎曲疲勞壽命系數(shù)：；計(jì)算彎曲疲勞需用應(yīng)力：小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限，取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4(4.22)計(jì)算圓周力:(4.23)計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力:(4.24)(4.25)此計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪的模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取按彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.43并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5;按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑,小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)：取Z2=134.這樣的齒輪傳動(dòng)，既滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，而且做到了結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。4.4.4幾何尺寸計(jì)算 計(jì)算分度圓直徑(4.26)(4.27)計(jì)算中心距(4.28)計(jì)算齒輪寬度mm(4.29)取。計(jì)算齒輪的齒根高：mm(4.30)計(jì)算齒頂高：mm(4.31)驗(yàn)算(4.32)，合適。(4.33)4.5軸與軸承的選擇4.5.1軸的尺寸確定根據(jù)前面的齒輪的尺寸可以確定軸的外徑為170mm，由于軸要安裝齒輪和軸承，其精度要求比較高，故選擇精密無縫鋼管。根據(jù)文獻(xiàn)選擇型號(hào)為5-170×5×3000型GB/T-1999精密無縫鋼管。厚度為8mm，線密度為38.2kg/m。由于軸上要安裝齒輪，設(shè)置鍵槽，所以軸的上端208mm的位置都為實(shí)心。軸的下端108mm也為實(shí)心。密度為7850.圖4.2軸的尺寸圖由于軸承還沒有確定出來，但是軸的直徑已知。具體尺寸如圖4.2所示。軸的質(zhì)量計(jì)算：(4.34)=38.2×2.198+=140kg其中：W為鋼管的線密度（kg/m）,L為鋼管的長度。4.5.2軸承的選擇與驗(yàn)算旋轉(zhuǎn)門的重量載荷都加在底座和下支撐軸上，他們承受較大的徑向和軸向載荷，因此下支座位置的軸承采用圓錐滾子軸承。雖然上支座的軸承也會(huì)承受軸向力，但旋轉(zhuǎn)門的軸向力主要作用在下支座的圓錐滾子軸承上，這樣選擇深溝球軸承即可滿足要求。型號(hào):6334型深溝球軸承。徑向力確定：軸承受到的徑向力為減速器輸出的轉(zhuǎn)矩除以大齒輪的分度圓半徑。其值為Fr=M/R=100700/(170/2)=1184.7N.軸向力的確定：(4.35)=(m鋼管+4×m門體+m其他)×10=(140+4×34.68+10)×10=2887.2N設(shè)定工作時(shí)間為8年。由于d=170mm，按表6-67預(yù)選圓錐滾子軸承軸承，型號(hào)為32034。由于，故Fr〈0.55Fa由文獻(xiàn)知當(dāng)量動(dòng)載荷為(4.36)=1.2×1184.7+2887.2=4308.84N查文獻(xiàn)得:fh=0.73,fn=1.435,fd=1.1,fT=0.9,fm=1.根據(jù)式C=(fh×fd×fm/fn×fT)×Pe(4.37)=(0.723×1.1×1/1.435×0.9)×4308.84=2653N軸承Cr=5000N>2653N合適。4.5.3軸的校核在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查取值。對(duì)于圓錐滾子軸承，由文獻(xiàn)查得a=51.5mm。因此，作簡支梁的軸的支承跨距l(xiāng)=2301mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖如圖4.2所示。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面C是軸的危險(xiǎn)截面。現(xiàn)將計(jì)算列于表4.3.按彎扭合成應(yīng)力校核的軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，只需對(duì)軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面C）的強(qiáng)度。根據(jù)文獻(xiàn)取a=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力為：(4.38)=17.04MPa其中W為抗彎、抗扭截面系數(shù)，，為鋼管的內(nèi)徑，d為鋼管的外徑。根據(jù)前面已選定軸的材料為0Cr18Ni9，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)查得。因此，故安全.圖4.2軸的彎扭組合圖表4.3軸的彎扭數(shù)據(jù)載荷垂直面水平面支反力彎矩M總彎矩扭矩5控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)主要是接受來自檢測安全系統(tǒng)傳感器的相關(guān)信號(hào)和門體的相關(guān)按鈕信號(hào)，然后對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理后對(duì)門體的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行控制。門體的控制主要是門體轉(zhuǎn)動(dòng)的啟停狀態(tài)控制，旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速狀態(tài)控制，制動(dòng)狀態(tài)控制，鎖門狀態(tài)控制以及故障自動(dòng)報(bào)警控制等。由于四翼自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門要實(shí)現(xiàn)多種轉(zhuǎn)速的變化，則要實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制可采用變頻器來實(shí)現(xiàn)。控制器的控制信號(hào)通過變頻器來控制電機(jī)的啟停和轉(zhuǎn)速變化。四翼自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的控制系統(tǒng)必須要求有高的可靠性，控制性能高，能適應(yīng)較為多變的控制要求，控制器價(jià)格不不能太高。5.1控制系統(tǒng)的控制功能（1）變速功能。旋轉(zhuǎn)門設(shè)有低速、中速和高速3種旋轉(zhuǎn)速度，分別對(duì)應(yīng)殘疾、中速和高速三個(gè)按鈕進(jìn)行切換，以適應(yīng)殘疾人通過、正常運(yùn)轉(zhuǎn)和緊急疏散對(duì)轉(zhuǎn)速的不同要求。（2）自動(dòng)轉(zhuǎn)停功能。來人時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，并以正常轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn),15ｓ無人進(jìn)出，則自動(dòng)停轉(zhuǎn)并封門。（3）防夾功能。當(dāng)門扇運(yùn)轉(zhuǎn)靠近曲壁立柱時(shí)，如果行人試圖從兩者之間（防夾區(qū)）進(jìn)入旋轉(zhuǎn)門，則門立即自動(dòng)停轉(zhuǎn)以防夾傷行人。行人離開防夾區(qū)，門自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。（4）防撞功能。當(dāng)行人緊靠右側(cè)立柱或遇物體碰撞右側(cè)立柱時(shí)，則旋轉(zhuǎn)門馬上停轉(zhuǎn)，以防止撞傷行人或撞壞物體。行人或物體離開右側(cè)立柱，門自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。（5）防碰功能。行人在旋轉(zhuǎn)門內(nèi)通行過程中，如遇門扇碰行人腳后跟，則門立即自動(dòng)停轉(zhuǎn)，以防止碰傷行人。行人離開門扇，門自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。（6）鎖門功能。采用電磁鎖方式鎖門，只要轉(zhuǎn)動(dòng)鎖匙即可完成自動(dòng)鎖門工作，快捷方便。

（7）急停功能。當(dāng)出現(xiàn)緊急意外事故時(shí)，按下急停按鈕，門立即停轉(zhuǎn)，解除急停信號(hào)，門又自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。（8）暫停功能（STOP鈕）。與急停功能相當(dāng)，不同的是按暫停按鈕后，必須用殘疾、中速或高速三個(gè)按鈕中的一個(gè)進(jìn)行恢復(fù)。（9）殘疾優(yōu)先功能。當(dāng)按下殘疾按鈕后,30ｓ內(nèi)門始終以2r/min的速度低速運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)按高速或中速鈕無效，以確保殘疾人安全通過。30ｓ后來人，門自動(dòng)以正常速度運(yùn)轉(zhuǎn)。（10）電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)功能。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí),門停轉(zhuǎn)并且指示燈閃爍報(bào)警。過載消除后門自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。變頻器報(bào)警輸出和延時(shí)自動(dòng)復(fù)位功能。當(dāng)變頻器過壓或過流時(shí),關(guān)閉輸出，門停轉(zhuǎn)并報(bào)警（指示燈閃爍）,延時(shí)3ｓ自動(dòng)復(fù)位。5.2變頻器的選擇變頻器容量的選用由很多因素決定，例如電動(dòng)機(jī)容量、電動(dòng)機(jī)加速時(shí)間等，其中，最主要的是電動(dòng)機(jī)的額定電流。選用的YS8014V電動(dòng)機(jī)，根據(jù)[4]P350頁確定其參數(shù)如表5.1所示。表5.1電機(jī)參數(shù)額定功率（W）額定電流（A）額定電壓（V）效率（%）功率因素最大轉(zhuǎn)矩（N.m）電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量5501.5538073.50.732.40.00210.355.2.1驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電機(jī)對(duì)于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的變頻器必須滿足下列3項(xiàng)計(jì)算公式：查表5.1得，=0.73，=550w,取1.05，=0.735，=380V,=1.55A.滿足負(fù)載要求輸出：(5.1)滿足電動(dòng)機(jī)容量：(5.2)滿足電動(dòng)機(jī)電流：(5.3)式中：PCM是變頻器的容量、PM負(fù)載要求的電動(dòng)機(jī)軸輸出功率、UE是電動(dòng)機(jī)的額定電壓、IE電動(dòng)機(jī)的額定電流、是電動(dòng)機(jī)的效率、電動(dòng)機(jī)功率因素、K電流波形補(bǔ)償系數(shù).由于變頻器的輸出波形不是完全的正弦，而含有高次諧波的成分，其電流應(yīng)有所增加。對(duì)于PWM控制方式的變頻器，K的取值為1.05—1.1。5.2.2指定變頻器啟動(dòng)加速時(shí)間變頻器產(chǎn)品型號(hào)所列的變頻器容量，一般以標(biāo)準(zhǔn)條件為準(zhǔn)，在變頻器過載能力以內(nèi)進(jìn)行加速。在進(jìn)行急劇地加速和減速時(shí)，一般利用失速防止功能，以避免變頻器跳閘，但同時(shí)也加長了加減速時(shí)間。如果生產(chǎn)設(shè)備對(duì)加速時(shí)間有特殊要求時(shí)，必須事先核算變頻器的容量是否能夠滿足所要求的加速時(shí)間，如不能，則要選用加大一擋的變頻器容量。在指定加速時(shí)間的情況下，變頻器所必需的容量計(jì)算如下：根據(jù)表5.1知，n=1440r/min,=0.35,。由文獻(xiàn)知，電機(jī)的加減速時(shí)間為0.1︿2600s。紅外線感應(yīng)器在2m以內(nèi)感應(yīng)人的存在，則當(dāng)人到達(dá)旋轉(zhuǎn)門時(shí)，必須加速到指定速度。人一般的最大速度為1m/s，則人在2s鐘時(shí)間就可以走過2米的距離。但是我們不能將此時(shí)間作為加速時(shí)間，我們還要減去變頻器、PLC、傳感器的滯后時(shí)間1.5秒。故電機(jī)的加減速時(shí)間為0.5秒。(5.4)式中PCM變頻器的容量、K電流波形補(bǔ)償系數(shù)、n電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速TL負(fù)載轉(zhuǎn)矩、tA電動(dòng)機(jī)加速時(shí)間、電動(dòng)機(jī)功率因素、電動(dòng)機(jī)軸上飛輪力矩。5.2.3指定變頻器減速時(shí)間降低變頻器的輸出功率，就可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)減速。加快變頻器輸出頻率的降低速率，可使電動(dòng)機(jī)更快地減速。當(dāng)變頻器對(duì)應(yīng)的速度低于電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)就進(jìn)行再生制動(dòng)。在這種情況下，異步電機(jī)將變成異步發(fā)電機(jī)，而負(fù)載的機(jī)械能將被轉(zhuǎn)換成電能并反饋給變頻器。當(dāng)反饋能量過大時(shí)，變頻器本身的過電保護(hù)電路將會(huì)動(dòng)作并切斷變頻器輸出，使電動(dòng)機(jī)處于自由減速狀態(tài)，反而無法達(dá)到快速減速的目的。為避免出現(xiàn)上述現(xiàn)象，使上述能量在直流中間回路的其他部分消耗，而不造成電壓升高。在電壓變頻器中，一般都在直流中間回路的電容器兩端并聯(lián)上制動(dòng)三極管和制動(dòng)電阻。當(dāng)直流中間回路的電壓上升到一定的電壓值時(shí)，制動(dòng)三極管就會(huì)導(dǎo)通，使直流電壓通過制動(dòng)電阻放電，即將電動(dòng)機(jī)回饋給變頻器的直流中間回路的能量，以熱的形式在制動(dòng)電阻消耗掉。制動(dòng)電阻的選擇方法：①計(jì)算制動(dòng)力矩TB由表5.1查得，=0.0021，n1=1440r/min,則n2=n1/i=1440/43=33.5r/min。(5.5)Nm式中：TB為動(dòng)力矩、JM為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、JL折算至電動(dòng)機(jī)軸的負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量n1減速開始速度、n2減速完了的速度、ts減速時(shí)間、TL負(fù)載轉(zhuǎn)矩。②計(jì)算制動(dòng)電阻的阻值：在進(jìn)行再生制動(dòng)時(shí)，即使不加放電的制動(dòng)電阻，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部也將有20%的銅損轉(zhuǎn)換為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩?？紤]到這個(gè)因素，可以先按下式初步計(jì)算制動(dòng)電阻的預(yù)選植。(5.6)=630歐姆式中：ROB為制動(dòng)電阻、UC為直流電路電壓（對(duì)200V級(jí)變頻器，=380V，對(duì)于400V級(jí)，=760V）、TB為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩、TM電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩、n1為減速開始速度③計(jì)算制動(dòng)電阻的平均消耗功率：如前所述，電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的20%制動(dòng)轉(zhuǎn)矩由電動(dòng)機(jī)內(nèi)部損失產(chǎn)生，所以可按下式求得電動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)電阻上消耗的平均功率(5.7)=6.8W由于四翼自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，故變頻器選用通用型的。又因?yàn)樗囊硇D(zhuǎn)門的轉(zhuǎn)速不允許超過額定值，電機(jī)不會(huì)過載。一般變頻器出廠標(biāo)注的額定容量都具有一定的余量系數(shù)，所以選擇變頻器容量與驅(qū)動(dòng)的電機(jī)容量相同即可。再根據(jù)以上計(jì)算的數(shù)據(jù)，選擇森蘭變頻器型號(hào)為BT400.75KWT。其具體數(shù)據(jù)和接線圖見附錄A5.3檢測裝置的選擇直流制動(dòng)接近開關(guān)選用由于當(dāng)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，門要停在指定的位置。門停轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)要先停轉(zhuǎn)，但門體有一定慣性，使得門無法停在指定的位置上。這時(shí)我們就需要接近開關(guān)，當(dāng)門靠近門停位置時(shí)，就產(chǎn)生信號(hào)發(fā)出制動(dòng)信息，使門體停在這個(gè)位置。接近開關(guān)的感應(yīng)距離過大，會(huì)使門制動(dòng)后停在指定位置的前邊。感應(yīng)位置過小，由于接近開關(guān)也有一個(gè)響應(yīng)時(shí)間，則使門停超過門應(yīng)停的位置。同時(shí)由于門框是金屬的，則接近開關(guān)應(yīng)能感應(yīng)金屬物體。根據(jù)相關(guān)自動(dòng)門產(chǎn)品類型，可選用5mm感應(yīng)距離的電感式接近開關(guān)。型號(hào)為LF5-2K，常開觸點(diǎn)，PNP輸出，三線連接。相關(guān)參數(shù)見附錄B。(2)鎖門接近開關(guān)的選用當(dāng)鎖門時(shí)，為了讓門精確的停位在上鎖的位置，同樣需要一接近開關(guān)提前感應(yīng)鎖門位置的臨近。當(dāng)門體接近鎖門位置時(shí)，鎖門接近開關(guān)就發(fā)出鎖門信號(hào)使門體精確停在這個(gè)位置，便于我們上電磁鎖和機(jī)械鎖。而無需人再來推門體使其準(zhǔn)確停位。接近開關(guān)的感應(yīng)距離過小不能精確停位，而使得無法上鎖。所以感應(yīng)距離為適當(dāng)才可。根據(jù)相關(guān)自動(dòng)門產(chǎn)品類推，可選用4mm感應(yīng)距離的電磁感應(yīng)接近開關(guān)?？蛇x擇LE4-2K。其參數(shù)見附錄B。(3)防夾接近開關(guān)的選用在出入口兩個(gè)防夾區(qū)域內(nèi)安裝了防夾傳感器，而防夾感應(yīng)器是用來感應(yīng)人是否處于防夾區(qū)域內(nèi)，而不知道是否門扇已經(jīng)靠近防夾區(qū)域內(nèi)，所以僅靠防夾傳感器是無法鑒別人是否即將受夾或正在受夾。則需要一接近開關(guān)來判斷門翼是否走到了防夾區(qū)域內(nèi)。當(dāng)防夾傳感器和防夾接近開關(guān)同時(shí)發(fā)出信號(hào)時(shí)，人就有可能被夾，這時(shí)電機(jī)必須停轉(zhuǎn)。由于人的人的寬度一般在0.5m以下，可設(shè)此距離為接近感應(yīng)器感應(yīng)距離。當(dāng)門翼靠近曲壁門柱0.5m時(shí)，接近傳感器就可以發(fā)出信號(hào)。而門翼是在曲壁門柱的前端面，因此選擇光電式JD系列接近傳感器。選擇感應(yīng)距離為0.5m的檢測前端物體的接近傳感器，型號(hào)為JD-E3L-DS50B1傳感器。(4)防夾傳感器的選用防夾傳感器是用來檢測人是否在防夾區(qū)域內(nèi)用的。應(yīng)采用紅外線傳感器檢測，其檢測方式是豎直的。當(dāng)人在防夾區(qū)域時(shí)，傳感器只有通過豎直檢測才不會(huì)誤判。假如傳感器不是豎直的，而是發(fā)散的，如人正常經(jīng)過轉(zhuǎn)門區(qū)時(shí)，防夾傳感器就有可能檢測到人的存在，而此時(shí)門翼又有可能正好在防夾接近傳感器范圍內(nèi)。兩者信號(hào)同時(shí)有效，使門體無故停轉(zhuǎn)，而造成不必要的麻煩。故選擇型號(hào)為SA005-2K光電式開關(guān)。其參數(shù)見附錄B。(5)防碰傳感器的選用為了保證行人在旋轉(zhuǎn)門內(nèi)通行過程中，如遇門扇碰后跟，則立即自動(dòng)停轉(zhuǎn)，防止碰傷行人。行人離開門扇，門扇自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。則必須在每扇門底邊裝有全開寬內(nèi)藏式感應(yīng)器。其型號(hào)為ASR-001(6)防撞傳感器的選用防撞膠條安裝于入口右側(cè)立柱上，膠條內(nèi)裝有內(nèi)藏式感應(yīng)器，如遇物體碰撞或受壓，門扇馬上停止轉(zhuǎn)動(dòng)。膠條內(nèi)感應(yīng)器恢復(fù)正常后，旋轉(zhuǎn)門也隨之恢復(fù)正常。故選擇型號(hào)為ASR-002防撞傳感器。(7)紅外線被動(dòng)式感應(yīng)器的選用為了保證來人時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，并一正常轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，15s時(shí)無人進(jìn)出，則自動(dòng)停轉(zhuǎn)并封門。必須在四翼旋轉(zhuǎn)門的進(jìn)口和出口華蓋上，每處安裝兩個(gè)紅外線感應(yīng)器，感應(yīng)人體進(jìn)入門體。由於門體的高度是2-3米，并且要保證能夠在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)觀測到人，應(yīng)選擇ADS-D型門控傳感器。其具體參數(shù)見附錄B。傳感器和接近開關(guān)的安裝位置如圖5.1所示：圖5.1接近開關(guān)安裝圖5.4控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)5.4.1PLC的機(jī)型選擇旋轉(zhuǎn)門的動(dòng)作過程比較固定，環(huán)境條件較好，控制過程不復(fù)雜，因此選用整體式結(jié)構(gòu)的三菱PLC機(jī)型。因?yàn)樗囊砜刂剖情_關(guān)量控制的應(yīng)用系統(tǒng)，而且控制速度不高,在四翼旋轉(zhuǎn)門過程控制中沒有模擬量輸入，也沒有比較環(huán)節(jié)等，因此不需要A/D轉(zhuǎn)換功能，PID調(diào)節(jié)功能，閉環(huán)控制功能，通信聯(lián)網(wǎng)功能。四翼旋轉(zhuǎn)門的過程控制對(duì)PLC的處理速度要求不高，允許執(zhí)行一條基本指令的時(shí)間不超過0.5us；不需要采用高速響應(yīng)模塊。使用的指令主要是主要應(yīng)包括邏輯指令、運(yùn)算指令和控制主要應(yīng)包括邏輯指令、運(yùn)算指令和功能指令。5.4.2分析控制系統(tǒng)的I/O接點(diǎn)數(shù)通過對(duì)旋轉(zhuǎn)門控制要求的分析，PLC控制輸入信號(hào)有24個(gè)（按鈕開關(guān)6個(gè)、傳感器12個(gè)、接近開關(guān)4個(gè)、變頻器報(bào)警輸入1個(gè)、電機(jī)過熱輸出1個(gè)共24個(gè)），輸出接點(diǎn)共7個(gè)（報(bào)警輸出1個(gè)、電磁鎖繼電器輸出1個(gè)，速度控制2個(gè)、直流制動(dòng)1個(gè)、變頻器復(fù)位1個(gè)、電動(dòng)機(jī)啟停1個(gè)共7個(gè)）。按照預(yù)留15%-20%的接點(diǎn)數(shù)來計(jì)算，輸入接點(diǎn)至少要28個(gè)，輸出接點(diǎn)至少要10個(gè)。本系統(tǒng)為個(gè)簡單控制系統(tǒng)，按一般經(jīng)驗(yàn)來估算，同時(shí)由上段對(duì)I/O接點(diǎn)的分析主要有：開關(guān)量輸入字節(jié)數(shù)：32×15=480開關(guān)量輸出字節(jié)數(shù)：10×7=70系統(tǒng)推斷定時(shí)器/計(jì)數(shù)器字節(jié)數(shù)：8×1=8總計(jì)大約需要558個(gè)字節(jié)數(shù)容量。加上預(yù)留30%，有1K的程序容量足夠了。由以上兩個(gè)PLC本身主要方面，兼顧經(jīng)濟(jì)性原則，在眾多市面上的PLC產(chǎn)品中FX系列可編程控制器是當(dāng)今國內(nèi)外最新，最具特色、最具代表性的微型PLC。在FX系列PLC中設(shè)置了高數(shù)計(jì)數(shù)器，對(duì)來自特定的輸入繼電器的高頻脈沖進(jìn)行中斷處理，擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用領(lǐng)域。本系統(tǒng)選擇了FX2N—64MR—001型PLC（輸入為32點(diǎn)，輸出為32點(diǎn)）。由PLC型號(hào)主回路電壓AC（100～240）V；輸入端參數(shù)為電壓DC24V，電流5/7mA；繼電器輸出端電壓AC150V，DC30V以內(nèi)。本系統(tǒng)選用直流輸出方式。表5.2硬件指標(biāo)環(huán)境溫度0~55℃環(huán)境濕度35﹪~89﹪RH(不接露)抗振JISC0911標(biāo)準(zhǔn)10~55Hz0.5mm(最大ZG)3軸方向各3次抗沖擊JISC0912標(biāo)準(zhǔn)10G3軸方向各3次抗燥聲干擾用噪聲仿真產(chǎn)生電壓為1000Vp~p，噪聲脈沖寬度為，脈沖頻率為30~100的噪聲，在此噪聲干擾下PC工作正常耐壓AC1500V1min各端子與接地端之間絕緣電阻5000歐以上接地第3種接地。不能接地時(shí)，亦可懸空I/O刷新方式批處理方式(在END指令執(zhí)行時(shí)成批刷新)有直接I/O指令及輸入濾波器時(shí)間常數(shù)調(diào)整指令操作處理時(shí)間基本指令:0.74us/步功能指令:幾百微妙/秒輸入繼電器DC輸入24VDC,7Ma,光電隔離X0~X177(8進(jìn)制)I/O電數(shù)一共128點(diǎn)輸出繼電器繼電器250AVAC,30VDC,2A(電阻負(fù)載)Y0~Y177(8進(jìn)制)雙向晶閘管242AC,0.3A/點(diǎn),0.8A/4點(diǎn)晶體管30VDC,0.5A/點(diǎn),0.8A/4點(diǎn)輔助繼電器通用型M0~M499(500點(diǎn))范圍可通過參數(shù)設(shè)置來改變鎖存型電池后備(保持)M500~M1023(524點(diǎn))特殊型M8000~M8255(256點(diǎn))旋轉(zhuǎn)門采用JXJ型擺線針輪減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，森蘭BT40變頻器進(jìn)行變頻，以適應(yīng)不同轉(zhuǎn)速的需要。電氣接線圖如圖5.2所示。電機(jī)轉(zhuǎn)速通過BT40智能端子X1、X2電平高低組成速度控制字進(jìn)行設(shè)定。速度設(shè)定單元為變頻器的A20、A21、A22、A23四個(gè)單元，其值由X4、X5設(shè)定頻率值，見表5.3。其中A23為直流制動(dòng)頻率。表5.3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值速度控制字智能端子電平高低速度設(shè)定單元速度設(shè)定值/HZ備注端子X2端子X10000A2050高速0101A2133.3中速1010A2216.7低速1111A2310制動(dòng)前速度5.4.3PLC外接電氣元件的選擇(1)開關(guān)的選擇本控制系統(tǒng)為PLC控制，各種開關(guān)的容量要求不高，普通的開關(guān)足矣，主要考慮輸入?yún)?shù)要求。對(duì)高速按鈕開關(guān)，中速按鈕開關(guān)、殘疾按鈕開關(guān)，根據(jù)文獻(xiàn)[29]可選擇普通按鈕開關(guān)LA系列，選擇為LAY8（綠色），選擇Stop停止按鈕開關(guān)為LAY8（紅色）,其額定電壓位24V，額定電流為1.1A。急停開關(guān)可選用LW22系萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)，其額定電壓為24V,額定電流為1.4A。(2)電源的選擇PLC自帶的輸入口電源一般為直流24V。輸入口每一點(diǎn)的電流定額一般為7mA,這個(gè)電流是輸入口短接時(shí)產(chǎn)生的最大電流(端口本身純存在抗)當(dāng)輸入口上接有一定阻抗的負(fù)載時(shí),其流過的電流就要減少,PLC輸入口信號(hào)傳遞所需的最小電流一般為2mA左右,這樣就規(guī)定了輸入口接人的最大阻抗。為了保障最小有效電流,輸入口所接器件的總阻抗要小于2000歐。從另一方面說,輸入口機(jī)內(nèi)電源功率一般只有幾瓦,當(dāng)輸入口所接的傳感器所需功耗較大時(shí),需另配專用電源供電。(3)熔斷器的選擇為了保護(hù)電路（短路保護(hù)）需要有熔斷器FU,選擇的依據(jù)熔體的額定電流IR大于線路工作電流I（I=2A），所以選擇RL1-15，熔體額定電流等級(jí)為4。(4)整流器的選擇為降低電壓的波動(dòng)對(duì)控制系統(tǒng)的不良影響，選擇把交流變?yōu)榈蛪褐绷鞴╇姟Ｒ虼?，選擇型號(hào)為ZBA-10/24型整流器，它的輸入電壓為交流220V，輸出電壓為直流0～24V，額定電流10A。(5)熱繼電器的選擇根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電流來確定其型號(hào)和規(guī)格。由于電機(jī)的額定電流為1.55A，那么熱繼電器的熱元件額定電流應(yīng)接近或略大于電動(dòng)機(jī)的額定電流。因此可以根據(jù)資料選擇JR16B-20／3熱繼電器，其熱元件額定電流位1.55A。(6)電磁鎖的選擇可選擇歐姆龍D4JL電磁鎖安全門開關(guān)。其鎖定強(qiáng)度為3000N，兩個(gè)安全接點(diǎn)加兩個(gè)監(jiān)視用接點(diǎn)，可以有多種監(jiān)視功能，鑰匙插入型，保護(hù)結(jié)構(gòu)IP67。(7)報(bào)警燈的選擇由系統(tǒng)要求在電機(jī)過熱和變頻器過載時(shí)要報(bào)警。因此可選擇聲光報(bào)警燈XD8(紅色)，直流24V。(8)輸出模塊的確定輸出模塊的任務(wù)是將PLC內(nèi)部低電平的控制信號(hào)，轉(zhuǎn)換為外部所需電平的輸出信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。輸出模塊有三種輸出方式：繼電器輸出、雙向晶閘管輸出、達(dá)林頓晶體管輸出。這幾種輸出形式均有各自的特點(diǎn)，用戶可根據(jù)系統(tǒng)的要求加以確定。繼電器輸出價(jià)格便宜，使用電壓范圍廣。通電壓降小，承受瞬時(shí)過電壓和過電流的能力較強(qiáng)，且有隔離作用。但繼電器有舢點(diǎn)，壽命較短，且響應(yīng)速度較慢，適用于動(dòng)作不頻繁的交直流負(fù)載。當(dāng)驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載時(shí)，最大操作頻率不得超過IHz。雙向晶閘管輸出（交流）和達(dá)林頓晶體管輸出（直流）都屬干無觸點(diǎn)開關(guān)輸出，適用于通斷頻繁的感性負(fù)載。感性負(fù)載在斷開瞬間會(huì)產(chǎn)生較高的反向電壓，必須采取抑制措施。另外，這兩種形式的輸出均不具備明確的輸出開關(guān)斷點(diǎn)，因此對(duì)于有此要求的使用場合會(huì)受到限制。由于四翼旋轉(zhuǎn)門啟動(dòng)比較頻繁，故采用晶體管輸出。(9)電氣元件列于表5.5.5.4.4輸入輸出口及端口的保護(hù)及分配(1)輸入輸出口及端口的保護(hù)當(dāng)傳感器的輸入漏電流過大時(shí)有可能引起錯(cuò)誤的輸入信號(hào)而導(dǎo)致PLC的誤動(dòng)作，那么就需要多輸入口采取保護(hù)措施。由于紅外傳感器的電源電壓需要24V,而PLC的CPU能輸出給傳感器的電壓為24V，那么無需外配電源。PLC的開通閥值電壓為18V，關(guān)斷值電壓為12V，輸入開通電流為7mA左右，接點(diǎn)處的等效電阻可約為1千歐，為了防止誤動(dòng)作應(yīng)該并聯(lián)電阻。PLC的輸入電阻為：接點(diǎn)關(guān)斷時(shí)通過電流為：I=24/(1+3.4)=5.5mA等效電阻的壓降為：V==5.5V。分到控制器接口的電壓達(dá)到18.5V，則會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作，應(yīng)該并聯(lián)電阻使等效電阻上分到的電壓大于12V，就能確保不至于導(dǎo)致誤動(dòng)作。并聯(lián)R后電阻為：，流過等效電阻上的電流為,要求為好，那么有，則有,則有1,那么并聯(lián)電阻值應(yīng)該小于1.4千歐。各接近開關(guān)的電阻按上述算法可以得出其串聯(lián)電阻也為小于1.4千歐。輸出口為晶體管輸出時(shí)，其輸出為阻斷狀態(tài)時(shí)也有漏電流產(chǎn)生，為了防止這個(gè)電流對(duì)負(fù)載產(chǎn)生影響，需要采取一定的保護(hù)措施。連接報(bào)警指示燈和變頻器的輸去口采用并聯(lián)RC電路的措施，其接點(diǎn)電流1A對(duì)應(yīng)電容0.1～0.5uF,接點(diǎn)電壓1V對(duì)應(yīng)0.5～1，連接電子鎖繼電器的輸出口采用并聯(lián)二極管的方式消除，二級(jí)管的選擇按其反向電壓大于電源電壓，額定電流大于負(fù)載電流的原則。(2)PLC的I/O地址的分配列于表5.5和5.6.表5.4控制系統(tǒng)電氣元件表序號(hào)符號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格1SB1停止按鈕開關(guān)LAY8紅色，DC24V2SB2停止按鈕開關(guān)LAY8紅色，DC24V3SB3高速按鈕開關(guān)LAY8綠色，DC24V4SB4高速按鈕開關(guān)LAY8綠色，DC24V5SB5中速按鈕開關(guān)LAY8綠色，DC24V6SB6中速按鈕開關(guān)LAY8綠色，DC24V7SB7殘疾按鈕開關(guān)LAY8綠色，DC24V8SB8殘疾按鈕開關(guān)LAY8綠色，DC24V9SA1急停開關(guān)LW22DC24V10SA2電磁鎖D4JLDC24V11FR1熱繼電器JR16B-20／31.6A12報(bào)警指示燈XD8DC24V13FUPLC輸入回路熔斷器RL1-156級(jí)表5.5輸入地址分配輸入地址對(duì)應(yīng)的外部設(shè)配X000急停按鈕X001殘疾按鈕X002停止開關(guān)X003中速開關(guān)X004高速開關(guān)X005鎖鑰X006直流制動(dòng)接近開關(guān)X007防夾接近開關(guān)1X010紅外線傳感器1X011防撞傳感器1X012防碰傳感器1X013防夾傳感器1X014變頻報(bào)警輸出X015鎖門接近開關(guān)X016防夾接近開關(guān)2X017紅外線傳感器2X020紅外線傳感器3X021紅外線傳感器4X022防撞傳感器2X023防碰傳感器2X024防碰傳感器3X025防碰傳感器4X026防夾傳感器2X027電機(jī)過熱輸入表5.6輸出地址分配輸出地址信號(hào)內(nèi)容Y000上電及報(bào)警信號(hào)Y001電磁鎖控制繼電器Y002電動(dòng)機(jī)啟停（變頻器智能端子FWD）Y003速度控制（變頻器職能端子X2）Y004速度控制（變頻器職能端子X1）Y005Y006直流制動(dòng)（變頻智能端子X3）Y007編派器復(fù)位（變頻智能端子RESET）5.5PLC的軟件設(shè)計(jì)5.5.1鎖門程序設(shè)計(jì)與解釋(1)機(jī)械鎖位置準(zhǔn)確直接上電磁鎖的機(jī)械輸出程序設(shè)計(jì)：當(dāng)鑰匙和鎖門接近開關(guān)同時(shí)有效時(shí),且電機(jī)已經(jīng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)才能產(chǎn)生鎖門信號(hào)輸出.三個(gè)信號(hào)應(yīng)該采用串聯(lián)方式進(jìn)行信號(hào)輸入來控制鎖門輸出.采用輸出映像寄存器Y001來實(shí)現(xiàn).則程序設(shè)計(jì)如下：程序解釋：當(dāng)鑰匙X005有輸入，接近開關(guān)X015有輸入，電機(jī)沒有輸入時(shí)，就接通Y001,使其產(chǎn)生輸出。當(dāng)接近開關(guān)沒有信號(hào)或電動(dòng)機(jī)沒有停止運(yùn)轉(zhuǎn)，則沒有輸出。(2)機(jī)械鎖停位不準(zhǔn)確時(shí)輸入程序設(shè)計(jì)：當(dāng)電磁鎖控制繼電器Y001沒有信號(hào)時(shí)，說明機(jī)械鎖停位不準(zhǔn)確。還需要讓門轉(zhuǎn)動(dòng)以保證下次停位準(zhǔn)確，同時(shí)應(yīng)保證此時(shí)門沒有輸出直流制動(dòng)信號(hào)，也應(yīng)注意實(shí)現(xiàn)自鎖功能。采用PLC內(nèi)部繼電器M13來實(shí)現(xiàn)。則程序設(shè)計(jì)如下：程序解釋：當(dāng)鑰匙X005有輸入，接近開關(guān)X015沒有輸入時(shí)，就接通M13,使其產(chǎn)生輸出,同時(shí)使常開觸點(diǎn)M13產(chǎn)生自鎖。而此時(shí)有制動(dòng)信號(hào)則不能自鎖,常閉觸點(diǎn)T43斷開使M13不能產(chǎn)生一個(gè)長期有效信號(hào)。(3)門精確停位時(shí)鎖門程序設(shè)計(jì)：當(dāng)機(jī)械鎖停位不準(zhǔn)確,同時(shí)接近開關(guān)又閉合的瞬時(shí),說明門停位已準(zhǔn)確鎖的實(shí)現(xiàn).采用PLC內(nèi)部繼電器M8來實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確鎖門的信號(hào)輸出,則程序設(shè)計(jì)如下：程序的解釋:當(dāng)常開觸點(diǎn)M13閉合,同時(shí)鑰匙和接近開關(guān)的常開觸點(diǎn)又同時(shí)閉合的瞬時(shí)使M8產(chǎn)生鎖門的信號(hào)輸出，同時(shí)常開觸點(diǎn)M8閉合產(chǎn)生自鎖效應(yīng)。5.5.2直流制動(dòng)程序設(shè)計(jì)與解釋(1)暫停（STOP）輸入程序設(shè)計(jì)：STOP按扭是實(shí)現(xiàn)臨時(shí)的停轉(zhuǎn)功能，當(dāng)STOP按下后，必須用高、中、殘疾按扭才能恢復(fù)門翼的轉(zhuǎn)動(dòng)。所以，程序設(shè)計(jì)中應(yīng)串聯(lián)一個(gè)變速輸入時(shí)的常閉觸點(diǎn)以方便恢復(fù)正常狀態(tài)。同時(shí)由于暫停輸出是一個(gè)較長的過程，也應(yīng)有自鎖設(shè)計(jì)。STOP按扭接輸入映像器X002，同時(shí)STOP是按扭開關(guān)，應(yīng)注意捕捉其按下瞬間的上升沿過程，同時(shí)采用內(nèi)部繼電器M6才實(shí)現(xiàn)信號(hào)的中轉(zhuǎn)輸出，則程序設(shè)計(jì)如下：程序解釋：當(dāng)X002瞬間閉合的上升沿過程中M6產(chǎn)生輸出，同時(shí)M6常開觸點(diǎn)閉合產(chǎn)生自鎖，直到變速常閉觸點(diǎn)斷開時(shí)，使STOP輸出停止。(2)防夾傳感器輸入程序設(shè)計(jì)：由于要判斷是否已有夾人現(xiàn)象發(fā)生，則需要用防夾傳感器來判斷是否已碰到人，又需要一部接近開關(guān)來判斷門翼是否處于防夾區(qū)域，當(dāng)兩個(gè)信號(hào)都有輸入時(shí)，則說明已有夾人現(xiàn)象發(fā)生。則同一門口的防夾傳感器和接近開關(guān)用串聯(lián)方式連接起來。四部傳感器分別接PLC輸入映像寄存器為X013、X007、X026、X016。采用內(nèi)部繼電器M9對(duì)其信號(hào)中轉(zhuǎn)，則程序解釋如下：程序解釋：當(dāng)安裝在進(jìn)門口的防夾接近開關(guān)和防夾傳感器同時(shí)有效時(shí)，則X013和X007的常開觸點(diǎn)閉合，M9產(chǎn)生輸出；當(dāng)安裝在出門口的防夾接近開關(guān)和防夾傳感器同時(shí)有效時(shí)，則X026和X016的常開觸點(diǎn)閉合，M9產(chǎn)生輸出。(3)急停、防夾、暫停定時(shí)程序設(shè)計(jì)：為了防止急停、防夾、暫停時(shí)受到偶然因素產(chǎn)生輸出，而不是真正的相關(guān)緊急情況發(fā)生，則應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)定時(shí)程序來鑒別輸入信號(hào)的真?zhèn)?，采用輸入后等?.3秒后響應(yīng)相關(guān)指令的方式來實(shí)現(xiàn)，采用基數(shù)為0.1s的接通定時(shí)器T41來實(shí)現(xiàn)定時(shí)，同時(shí)三個(gè)信號(hào)的輸入采用并聯(lián)方式連接，則程序設(shè)計(jì)如下：程序解釋：當(dāng)M6、M9、M1中的任一個(gè)觸點(diǎn)閉合，就啟動(dòng)定時(shí)器T 41實(shí)現(xiàn)定時(shí)。(4)直流制動(dòng)開關(guān)輸入程序設(shè)計(jì)：當(dāng)外部直流制動(dòng)按扭有輸入時(shí)，同時(shí)再加上無人進(jìn)出時(shí)才能確定直流制動(dòng)的輸出。由于外部直流制動(dòng)按扭是瞬時(shí)接觸開關(guān)，則應(yīng)捕捉其按下時(shí)的上升沿過程，同時(shí)應(yīng)注意串聯(lián)無人來時(shí)的中轉(zhuǎn)觸點(diǎn)，以及自鎖和定時(shí)直流制動(dòng)輸出觸點(diǎn)的連接。采用PLC內(nèi)部繼電器M7來實(shí)現(xiàn)中轉(zhuǎn)指令。則程序設(shè)計(jì)如下：程序解釋：當(dāng)直流制動(dòng)開關(guān)閉合瞬間，同時(shí)又沒有人進(jìn)出時(shí)，即X006閉合，同時(shí)常開觸點(diǎn)T44也閉合，M7產(chǎn)生輸出，同時(shí)常開觸點(diǎn)M7閉合使其自鎖。當(dāng)直動(dòng)時(shí)間到了時(shí)，常閉觸點(diǎn)T43斷開停止制動(dòng)輸出。(5)直流制動(dòng)輸出定時(shí)程序設(shè)計(jì)：當(dāng)發(fā)生防夾、急停、暫停和直流制動(dòng)按扭有輸入的緊急情況時(shí)，就要輸出制動(dòng)信號(hào)，同時(shí)當(dāng)門沒有精確停位后也要采用直流制動(dòng)防止門的慣性轉(zhuǎn)矩使門繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。而直流制動(dòng)是一個(gè)時(shí)間過程輸出才有效應(yīng)，則對(duì)其輸出定時(shí)為0.5秒，采用基數(shù)為0.1的定時(shí)器T43來實(shí)現(xiàn)，三個(gè)傳感器采用并聯(lián)輸入。則程序設(shè)計(jì)如下：程序解釋：當(dāng)常開觸點(diǎn)T41、M7、M8任意一個(gè)閉合時(shí)，就啟動(dòng)定時(shí)器。(6)直流制動(dòng)程序設(shè)計(jì)：當(dāng)發(fā)生防夾、急停、暫停和直流制動(dòng)按扭有輸入的緊急情況時(shí)，就要輸出制動(dòng)，同時(shí)當(dāng)門沒有精確停位后也要采用直流制動(dòng)防止門的慣性轉(zhuǎn)矩使門繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。程序解釋：當(dāng)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，M7、M8、T41其中一個(gè)有效時(shí)，就產(chǎn)生制動(dòng)。在延時(shí)0.5s后停止制動(dòng)。5.5.3報(bào)警程序設(shè)計(jì)與解釋。(1)當(dāng)電源打開時(shí)：要設(shè)置PLC的上電程序，由于三菱系統(tǒng)有專門的狀態(tài)內(nèi)部繼電器S0來對(duì)上電作出反應(yīng)，用內(nèi)部繼電器M0來對(duì)相關(guān)信號(hào)進(jìn)行中轉(zhuǎn)輸出，則程序設(shè)計(jì)如下：(2)急停程序設(shè)計(jì)：由于急停時(shí)采用轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1進(jìn)行外部輸入，連接PLC的輸入映響寄存器X000，用內(nèi)部繼電器M1來對(duì)相關(guān)信號(hào)進(jìn)行中轉(zhuǎn)輸出。(3)過載程序設(shè)計(jì)：由于變頻器報(bào)警輸出連接PLC輸入映像器X014，用內(nèi)部繼電器M2對(duì)相關(guān)信號(hào)進(jìn)行中轉(zhuǎn)輸出，則程序設(shè)計(jì)如下：(4)過熱程序設(shè)計(jì)：由于電機(jī)常時(shí)間進(jìn)行工作，可能帶來電機(jī)過熱，所以在電機(jī)上連接熱繼電器FR1。當(dāng)電機(jī)過熱時(shí)熱繼電器閉合通過PLC的輸入映像X027進(jìn)行信號(hào)輸入，用內(nèi)部繼電器M3對(duì)相關(guān)信號(hào)進(jìn)行處理輸出，則程序設(shè)計(jì)如下：(5)指示燈閃爍定時(shí)器設(shè)計(jì)：當(dāng)PLC上電后，指示燈亮，而當(dāng)急停按鈕按下，變頻器過載，電機(jī)過熱時(shí)，指示燈就閃爍已示警告，設(shè)指示燈的閃爍時(shí)間為0.5S，則需要用兩個(gè)以0.1S為基數(shù)定時(shí)器T37和T38來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)PLC的內(nèi)部掃描信號(hào)過來時(shí)T37就開始記時(shí)，0.5秒后T37的常開觸頭閉合，只要T38常開觸頭不斷開使T37復(fù)位，則T37常開一直閉合。具體程序設(shè)計(jì)如下：程序解釋：當(dāng)過載、過熱、急停內(nèi)部繼電器有信號(hào)時(shí)使相應(yīng)觸點(diǎn)閉合，導(dǎo)致T38開始記時(shí)，0.5秒后T38常開觸點(diǎn)斷開使T37復(fù)位，同時(shí)常開T37復(fù)位，至使T38常閉觸點(diǎn)復(fù)位，而使T37又開始記時(shí)，0.5秒后又響應(yīng)，周而復(fù)始。其中T38的作用是使T37循環(huán)計(jì)時(shí)0.5秒。(6)報(bào)警上電輸出程序設(shè)計(jì)：當(dāng)變頻器過載，過熱，急停按下時(shí)用相應(yīng)內(nèi)部繼電器常開觸點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并上一個(gè)定時(shí)器T37來實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能，用輸出映像繼電器Y000來實(shí)現(xiàn)PLC內(nèi)部信號(hào)輸出。則程序設(shè)計(jì)如下：程序解釋：當(dāng)M1、M2、M3任意一個(gè)閉合時(shí)，Y000就不產(chǎn)生輸出。當(dāng)T37有閉合時(shí)，Y000就產(chǎn)生輸出。5.5.4變頻器復(fù)位程序設(shè)計(jì)與解釋(1)變頻器過載復(fù)位定時(shí)程序設(shè)計(jì)：由于變頻器可能出現(xiàn)瞬時(shí)的過載而不是長期過載，那樣我們就不用使變頻器復(fù)位，以防止錯(cuò)誤發(fā)生。因此，我們?cè)O(shè)置變頻器發(fā)生過載3秒后才對(duì)變頻器實(shí)行復(fù)位操作，這3秒的時(shí)間用來判斷變頻器是真的過載還是假的過載。這里采用基波為0.1s的接通定時(shí)器T50來實(shí)現(xiàn)。程序設(shè)計(jì)如下：程序解釋：當(dāng)過載信號(hào)來臨時(shí)，常開觸點(diǎn)M2閉合接通T50，其中T39常閉觸點(diǎn)是復(fù)位輸出信號(hào)定時(shí)器，用來對(duì)T50進(jìn)行復(fù)位操作。(2)變頻器復(fù)位時(shí)間程序設(shè)計(jì)：由于變頻器的復(fù)位開關(guān)需要有一定的接觸時(shí)間才能真正接通產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。因此當(dāng)有復(fù)位信號(hào)輸出后，定時(shí)器就開始計(jì)時(shí)，用基數(shù)為0.1s 的定時(shí)器T39來實(shí)現(xiàn)，定時(shí)時(shí)間為0.5秒。(3)復(fù)位輸出信號(hào)設(shè)計(jì)：用輸出映像寄存器Y007對(duì)PLC處理的信號(hào)輸出與外界連接。為了有持續(xù)信號(hào)輸出應(yīng)采用Y007常開觸點(diǎn)進(jìn)行自鎖設(shè)置，同時(shí)當(dāng)復(fù)位時(shí)間延時(shí)到了，斷開其Y007的輸出。程序解釋：當(dāng)過載延時(shí)常開觸點(diǎn)T50閉合后，就接通Y007，并且自鎖。Y007常開觸點(diǎn)閉合使定時(shí)器T39接通，則0.5秒后常閉定時(shí)器T39斷開，從而使Y007停止輸出.5.5.5電動(dòng)機(jī)啟停程序設(shè)計(jì)與解釋(1)防碰撞傳感器輸入程序設(shè)計(jì)：由于安裝有四個(gè)防碰傳感器和兩個(gè)防撞傳感器，分別接入PLC的輸入映像寄存器為X011、X012、X022、X023、X024、X025，當(dāng)有一個(gè)防碰傳感器或防撞傳感器發(fā)出信號(hào)時(shí)就使PLC的內(nèi)部繼電器發(fā)出信號(hào)指令，用內(nèi)部繼電器M12來實(shí)現(xiàn)PLC信號(hào)中轉(zhuǎn)。傳感器信號(hào)輸入用并聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)，則程序設(shè)計(jì)如下：(2)高、中、殘疾速度輸入程序設(shè)計(jì)：由高、中、殘疾速度輸入采用的是點(diǎn)動(dòng)開關(guān)，則在程序輸入時(shí)應(yīng)加入串入微分平操作指令，以捕捉點(diǎn)動(dòng)閉合的上升沿過程中，三個(gè)按扭并聯(lián)進(jìn)行信號(hào)輸入。三個(gè)按鈕中有一個(gè)輸入時(shí)就產(chǎn)生一個(gè)指令信號(hào)。三個(gè)按扭分別接入映像器為X001、X003、X004用內(nèi)部繼電器M5來實(shí)現(xiàn)指令的中轉(zhuǎn)。則程序設(shè)計(jì)如下：程序解釋：當(dāng)三個(gè)按鈕中的任意一個(gè)被按扭按下時(shí)，就產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)部繼電器M5的信號(hào)，如X001常開觸點(diǎn)一閉合，在閉合瞬間的上升沿過程中，使M5輸出信號(hào)。(3)殘疾按扭輸入時(shí)定時(shí)程序設(shè)計(jì)：由于殘疾人進(jìn)入時(shí)，門轉(zhuǎn)動(dòng)較慢，且經(jīng)過門的時(shí)間較長，所以在程序設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意殘疾人經(jīng)過時(shí)的專門定時(shí)程序。當(dāng)殘疾人按扭有輸入時(shí)，就啟動(dòng)定時(shí)器開始定時(shí)30秒后讓電機(jī)恢復(fù)原來的狀態(tài)。則計(jì)如下：(4)殘疾人輸入程序設(shè)計(jì)：當(dāng)殘疾按扭按下時(shí)，在這個(gè)上升沿的過程中產(chǎn)生PLC內(nèi)部繼電器輸出。當(dāng)殘疾輸入定時(shí)30秒到了后，就自動(dòng)斷開其輸出。由于輸出是一個(gè)較長的過程，則應(yīng)設(shè)計(jì)自鎖程序。殘疾按扭外界輸入接PLC輸入映像器I0.1，同時(shí)使用M10來實(shí)現(xiàn)指令信號(hào)中轉(zhuǎn)。則程序設(shè)計(jì)如下：程序解釋：當(dāng)X001閉合時(shí)，在這個(gè)上升沿的過程中使M10產(chǎn)生信號(hào)輸出同時(shí)常開觸點(diǎn)M10閉合形成自鎖，使M10一直有輸出，當(dāng)30秒定時(shí)到了以后，常開觸點(diǎn)T42斷開，使M10停止輸出。(5)無人進(jìn)出時(shí)等待0.4秒程序設(shè)計(jì)：當(dāng)紅外線傳感器沒有感應(yīng)到人的時(shí)候，并且延時(shí)15s轉(zhuǎn)動(dòng)后，還需要延時(shí)0.4秒，以保證確實(shí)無人了。采用基數(shù)為0.1s的定時(shí)器T44來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)應(yīng)串聯(lián)上一個(gè)確無人時(shí)的信號(hào)輸入，而前面的一個(gè)紅外線傳感器檢測無人時(shí)的定時(shí)常開觸點(diǎn)，無疑是最好的選擇，則程序設(shè)計(jì)如下：(6)紅外線檢測有人時(shí)：殘疾人來時(shí)30秒停轉(zhuǎn),高,中轉(zhuǎn)速時(shí)15秒停轉(zhuǎn)的程序設(shè)計(jì).當(dāng)紅外線檢測有人時(shí)啟動(dòng)電機(jī),直到無人時(shí)讓電機(jī)15秒后停轉(zhuǎn).當(dāng)變速輸入時(shí)實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)實(shí)現(xiàn)殘疾按扭的優(yōu)先功能。而當(dāng)直流制動(dòng)開關(guān)啟用時(shí)要保證電機(jī)的停轉(zhuǎn),所以應(yīng)串聯(lián)一個(gè)直流制動(dòng)啟用信號(hào).同時(shí)由于各種信號(hào)的輸入都有可能可能是瞬時(shí)信號(hào),要保證電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)需要一個(gè)持續(xù)的信號(hào),則還應(yīng)在程序設(shè)計(jì)中設(shè)置互鎖程序。采用PLC內(nèi)部繼電器M4來實(shí)現(xiàn)，則設(shè)計(jì)如下：程序解釋:當(dāng)紅外線檢測有人時(shí),四個(gè)傳感器的常開觸點(diǎn)X010,X017,X020,X021,同時(shí)計(jì)時(shí)器T40復(fù)位，常閉觸點(diǎn)T40任然閉合.當(dāng)紅外線檢測無人時(shí),即四個(gè)觸點(diǎn)復(fù)位啟動(dòng)T40計(jì)時(shí)15秒后常閉觸點(diǎn)T40斷開,使M4停止輸出.當(dāng)高,中速輸入M5閉合時(shí)其響應(yīng)過程和上次一樣.只要M4一經(jīng)啟用,常開觸點(diǎn)M4就閉合產(chǎn)生自鎖效應(yīng)。當(dāng)殘疾輸入M5常開觸點(diǎn)閉合時(shí),M10也同時(shí)啟用使其有一條通路接通M4。即使十五秒后,定時(shí)器的常開觸點(diǎn)T40斷開對(duì)其接通也無影響,30秒后常開觸點(diǎn)M10復(fù)位斷開,切斷M4的信號(hào)輸入.這就保證了殘疾速度的優(yōu)先功能,此時(shí)按變速按扭也是無效的。(7)無人進(jìn)出時(shí)自動(dòng)停轉(zhuǎn)時(shí)間設(shè)定程序設(shè)計(jì)：紅外線傳感器一檢測到有人時(shí)就，電機(jī)就開始轉(zhuǎn)動(dòng)。而當(dāng)人進(jìn)入旋轉(zhuǎn)門后，電機(jī)也應(yīng)該帶動(dòng)門轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)紅外線無信號(hào)輸入時(shí)電機(jī)仍能轉(zhuǎn)動(dòng)15秒。 用基波為0.1s的定時(shí)器T40來實(shí)現(xiàn)定時(shí)。而四個(gè)紅外線傳感器分別接輸入映像寄存器X010、X017、X020、X021用其常閉觸點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。則程序設(shè)計(jì)如下：程序解釋：當(dāng)紅外線傳感器檢測有人時(shí)，其X010、X017、X020、X021斷開，使定時(shí)器T40復(fù)位。而當(dāng)無信號(hào)輸入時(shí)，X010、X017、X020、X021閉合使T40開始重新計(jì)時(shí)，控制門轉(zhuǎn)動(dòng)15秒。當(dāng)紅外線一直沒有信號(hào)輸入時(shí)，定時(shí)器一直計(jì)時(shí)直到計(jì)滿為止，而T40相關(guān)觸點(diǎn)保持持續(xù)接通狀態(tài)。用M5常閉觸點(diǎn)串聯(lián)其中是為了實(shí)現(xiàn)高、中變速輸入時(shí)，保證電機(jī)只保持相應(yīng)狀態(tài)15秒后，門自動(dòng)恢復(fù)原狀態(tài)或停止。(8)電機(jī)起?？刂瞥绦蛟O(shè)計(jì)：當(dāng)紅外線檢測到有人、門沒有精確停位、變速、直流制動(dòng)接近開關(guān)有輸入、殘疾輸入時(shí)都應(yīng)啟動(dòng)電機(jī).采用相關(guān)觸點(diǎn)的常開觸點(diǎn)并聯(lián)實(shí)現(xiàn).同時(shí)當(dāng)電機(jī)過熱、變頻器過載、急停、鎖門、門精確停位上鎖、防夾、暫停、發(fā)生碰撞時(shí)都應(yīng)該停止電機(jī)的運(yùn)行。采用相關(guān)信號(hào)的常閉觸點(diǎn)的串聯(lián)來實(shí)現(xiàn)停止電機(jī)的運(yùn)行。采用PLC的輸出映像寄存器Y002來實(shí)現(xiàn)電機(jī)起停信號(hào)輸出,則設(shè)計(jì)如下：程序解釋:當(dāng)常開觸點(diǎn)M4,M13任意一個(gè)閉合時(shí)，就使Y002產(chǎn)生輸出。而串聯(lián)其中的常閉觸點(diǎn)只要有一個(gè)斷開就停止Y002信號(hào)輸出,讓電機(jī)停轉(zhuǎn)。5.5.6速度控制程序與解釋(1)高速速度控制程序設(shè)計(jì)：當(dāng)高速按扭有輸入，變速中間繼電器有輸入，就使高速信號(hào)有輸出。由于高速輸入是瞬間信號(hào)，則應(yīng)捕捉住上升沿過程，同時(shí)應(yīng)該注意信號(hào)的自鎖和互鎖。在自鎖路中應(yīng)串聯(lián)上高速輸入時(shí)間設(shè)定，以保證高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間到了之后，以便恢復(fù)原狀態(tài)。采用PLC內(nèi)部繼電器M11來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輸出中轉(zhuǎn)。則程序設(shè)計(jì)如下：程序解釋：當(dāng)高速輸入常開觸點(diǎn)X004閉合，變速輸入常開觸點(diǎn)M4閉合時(shí)，使M11輸出信號(hào)，同時(shí)常開觸點(diǎn)M11閉合自鎖。此時(shí)如有殘疾輸入和中速輸入時(shí)，其常閉觸點(diǎn)M10，X003斷開，使M11停止信號(hào)輸出。自鎖時(shí)，如果定時(shí)器常閉觸點(diǎn)T40,通電15秒后斷開，保持了高速運(yùn)轉(zhuǎn)15秒。同時(shí)也實(shí)現(xiàn)殘疾人優(yōu)先功能。(2)低速時(shí)控制程序設(shè)計(jì)：根據(jù)前面的控制字要求,當(dāng)電機(jī)低速轉(zhuǎn)動(dòng)和制動(dòng)前的速度時(shí),此程序輸出信號(hào)。即產(chǎn)生控‘1’信號(hào).當(dāng)有防夾,防碰撞,暫停,急停,門未精確到位，紅外線檢測無人來延時(shí)時(shí)15秒和殘疾人按鈕有信號(hào)時(shí)，程序有信號(hào)輸出。采用PLC輸出映像寄存器Y004來輸出低速時(shí)的控制信號(hào).則程序設(shè)計(jì)如下：程序解釋:當(dāng)M10,M13,M1,M6,M9和T40常開觸點(diǎn)任意一個(gè)有信號(hào)輸入時(shí)，就使Y004有信號(hào)輸出。(3)高速時(shí)控制字程序設(shè)計(jì)：根據(jù)前面的控制字要求，高速時(shí)應(yīng)使控制字輸出為0。殘疾人來時(shí)此程序不輸出相關(guān)信號(hào),高速輸入時(shí)此程序也無信號(hào)輸出。當(dāng)門未精確停位時(shí),急停,暫停,防夾,無人來時(shí)，此輸出控制信號(hào)。采用輸出映像寄存器Y003來實(shí)現(xiàn)高速控制字的輸出：程序解釋：當(dāng)殘疾人輸入常閉觸點(diǎn)M10，高速控制字常閉觸點(diǎn)M11斷開時(shí)，使Y003停止信號(hào)輸出，即輸出控制字為0。而當(dāng)M13，M1，M6，M9等常開觸點(diǎn)任意一個(gè)閉合時(shí)就使Y003輸出，即控制字為1。Y003與上面的Y004控制字組合成控制字。其總體語句表見附錄C6結(jié)論四翼自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門能起到防風(fēng)，阻擋灰塵、噪音和廢氣的進(jìn)入，適用于客流量較大的場所，如賓館、銀行及政府辦公機(jī)構(gòu)等。價(jià)格較低又有很好的裝飾效果。是現(xiàn)代建筑點(diǎn)睛之筆。本設(shè)計(jì)中的四翼旋轉(zhuǎn)門是由門體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)三部分緊密有效地組成。門體組成：分為固定部分和旋轉(zhuǎn)部分，均由鋁型材框架和玻璃等組成。立柱、曲壁、門扉一般采用高強(qiáng)度鋁合金型材，結(jié)構(gòu)簡潔，精密牢固，材料容易購買。每扉門三面安裝密封毛條與地面天花及曲壁緊密接觸，使門扉在任何位置均處于密閉狀態(tài)有效地起到了防塵除噪音的作用;門扉玻璃采用6MM厚鋼化玻璃，曲壁玻璃一般采用8MM厚鋼化玻璃，安全可靠。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：驅(qū)動(dòng)部分由減速電機(jī)和齒輪箱減速機(jī)構(gòu)組成，安裝在門中心頂部的保護(hù)罩內(nèi)，避免了塵埃等不利因素的影響同時(shí)也為維護(hù)工作提供了經(jīng)濟(jì)方便?？刂葡到y(tǒng)由門體控制系統(tǒng)和安全系統(tǒng)組成.門體控制系統(tǒng):全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門系統(tǒng)采用電機(jī)、小型PLC、頻率控制器，提供多項(xiàng)可調(diào)功能控制。安裝于天花吊頂內(nèi)?？刂圃?可編程邏輯控制器：此控制器提供多路輸入及輸出，并由發(fā)光二極管監(jiān)視輸入輸出狀態(tài)。安全控制系統(tǒng):旋轉(zhuǎn)門入口立柱均裝有安全膠條，防止行人夾傷，自動(dòng)門入口右側(cè)立柱膠條內(nèi)裝有內(nèi)藏式防夾感應(yīng)器，如受擠壓門扉即馬上停止運(yùn)轉(zhuǎn)。膠條恢復(fù)正常，門扉則自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng);每扇門扉底邊膠條內(nèi)裝有內(nèi)藏式防碰感應(yīng)器，碰到物體或行人門扉立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。膠條恢復(fù)正常，門扉則自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)于殘疾人進(jìn)出的設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了人性化的設(shè)計(jì)。目前，四翼自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門宏觀經(jīng)濟(jì)市場條件下有著良好的發(fā)展，尤其我國的自主品牌已經(jīng)有了一席之地。但仍需向國外先進(jìn)企業(yè)學(xué)習(xí)，將先進(jìn)的理論和技術(shù)運(yùn)用與產(chǎn)品，得以長久的發(fā)展。同時(shí)，由于經(jīng)驗(yàn)有限，對(duì)建筑規(guī)范不熟悉，在滿足建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和建筑型材選擇上存在一些不足，以待生產(chǎn)中加以改進(jìn)。7參考文獻(xiàn)[1]聞邦椿．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第5版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2010．[2]楊老記，李俊武．建明機(jī)械制圖手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2008．[3]段正澄．光機(jī)電一體化技術(shù)手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2010．[4]黃河，王信．PLC在四翼自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門中的應(yīng)用[J]．機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2008，（5）．[5]湯平．AT89C51單片機(jī)在自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門控制中的應(yīng)用[J]．自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2009，（6）．[6]宋莉莉。兩翼自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]．天津職業(yè)技術(shù)學(xué)院聯(lián)合學(xué)報(bào)，2006，（2）．[7]曾毅，蔣宏，張明．PLC在自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門控制中的應(yīng)用．基礎(chǔ)自動(dòng)化[G],2001,(12)．[8]胡新武．帶彈簧門結(jié)構(gòu)的安全旋轉(zhuǎn)門：中國201120095834.7[P]．2011-04-02.[9]張建新．旋轉(zhuǎn)門立柱與扣板固定機(jī)構(gòu)；中國201120119055.6[P]．2011-04-21.[10]林宋，劉杰生，殷際英，田建君．光機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品實(shí)例[M]北京：工業(yè)裝備與信息工程出版社,2003．[11]費(fèi)相紅，張雷.一種自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)：中國201110111323.4[P]2011-04-29.揚(yáng)幫文主編.現(xiàn)代新潮傳感器應(yīng)用[12]王壽華，建筑門窗手冊(cè)，[M]北京；中國建筑工業(yè)出版社.2008-07-13.[13]馬秋生，楊建偉，王寧俠，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]北京；機(jī)械工業(yè)出版社.2009-01-21[14]JIANGLi-biao,WANGDeng-feng,NIQiang,TANWei-mingSimulationandanalysisofaTruckModel＇sridecomfortbasedonfuzzyadaptivecontroltheoryCollegeofAutomotiveEngineering,JilinUniversity,Changchun130025,China;2.Dept.ofAutomotiveEngineeringHarbinInstituteofTechnologyatWeihai,Weihai264209,China[15]YANGLimanLIYunhuaMULTITASKSCHEDULINGINNETWORKEDCONTROLSYSTEMSWITHAPPLICATIONTOLARGESCALEVEHICLECONTROLan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8致謝本人在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，得到了老師和同學(xué)的大力幫助。特別是要感謝我的指導(dǎo)老師海幾哲，在這將近3個(gè)月的設(shè)計(jì)中，從最初的選課題，到后來的設(shè)計(jì)，以及最后的設(shè)計(jì)審查，每一步她都對(duì)我細(xì)細(xì)指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)我的問題和不足，并給予指正,所以這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)才得以順利完成。此外，還要感謝院里所有的專業(yè)指導(dǎo)教師以及各位同學(xué)，他們也為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了不少的意見和建議，在此僅表示誠摯的謝意。由于本人水平有限、經(jīng)驗(yàn)不足、時(shí)間倉促，設(shè)計(jì)中難免存在不足之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。附錄A：變頻器參數(shù)表A1變頻器的主電路端子及其功能端子符號(hào)端子名稱功能說明R、S、T交流電源輸入端子連接三相交流電源U、V、W變頻器輸出端子連接三相異步電機(jī)P1、P+直流電抗器連接端子改善功率因素和抗干擾P+、DB外部制動(dòng)電阻器連接端子連接外部制動(dòng)端子P+、N制動(dòng)單元連接端子連接外部制動(dòng)單元PE變頻器接地端子變頻器機(jī)殼接地表A2森蘭BT40系列變頻器型號(hào)規(guī)格森蘭SB400.75電動(dòng)機(jī)容量/KW0.75輸出額定容量/KVA1.6額定電壓/A2.5電壓0-380，0-400HZ過載能力150%，1min輸入電源三相380V，50/60HZ表A3BT40變頻器控制電路端子說明分類標(biāo)記端子名稱說明頻率設(shè)定5V電位器電源頻率設(shè)定電位器用DC穩(wěn)壓電源VRF電壓輸入DC0-5V或DC0-10V，輸出電阻為10千歐IRF電流輸入DC4-20Ma，輸入電阻240歐姆GND控制電源接地端子5V、VRF、IRF和FMA的公共端命令輸入REV反轉(zhuǎn)運(yùn)行命令REV-COM：接通電機(jī)反轉(zhuǎn)；斷開，電機(jī)停轉(zhuǎn)JOG點(diǎn)動(dòng)命令當(dāng)變頻器處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，短接JOG與CM，再短接FWD和CM或RVM和CM，電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)正反轉(zhuǎn)。THR外部故障報(bào)警THR-CM斷開，產(chǎn)生外部報(bào)警信號(hào)，變頻器立即關(guān)斷信號(hào)。RESET復(fù)位RESET-COM接通，變頻器復(fù)位。FWD正轉(zhuǎn)運(yùn)行命令FWD-COM：接通電機(jī)正轉(zhuǎn)；斷開，電機(jī)停轉(zhuǎn)監(jiān)視輸出FMA模擬量輸出模擬信號(hào)輸出，可顯示輸出電流負(fù)載率、頻率。報(bào)警輸出30A、30B、30C故障輸出端子變頻器故障時(shí)，常開30A、30B閉和，常閉觸點(diǎn)30B、30C斷開。控制輸入X1、X2、X3多擋速度選擇多功能輸入端子，可以選擇8種不同的頻率。X4、X5選擇加/減速時(shí)間2、3、4多功能輸入端子，X1、X2、X3的on/off組合，選擇4種不同的時(shí)間。CM公共端控制輸入端子及運(yùn)行狀態(tài)輸出端的公共端開路極電極輸出Y1輸出1多功能輸出端子，用變頻器的功能代碼設(shè)置各輸出端的功能，集電極開路輸出。Y2輸出2Y3輸出3圖A1變頻器接線圖附錄B：傳感器與接近開關(guān)的參數(shù)電感式接近開關(guān),型號(hào)為LF5-2K.表A1LF系列參數(shù)表安裝形式埋入式工作電壓直流型：10-30VDC檢測距離5mm±20%靜態(tài)電流DC三線型≤2.5mA設(shè)定距離0~4.0mm響應(yīng)頻率300Hz回差值小于檢測距離的10%電流輸出200mA標(biāo)準(zhǔn)檢測體18×18×1鐵防護(hù)等級(jí)IP66殘留電壓DC三線式：≤1.5VDC，DC二線式：≤4VDC，AC二線式：≤8VAC溫度影響在-25℃到+70℃范圍內(nèi)，對(duì)在+25℃時(shí)的檢測距離是在10%以下絕緣電阻≥50MΩMin（500VDCMega基準(zhǔn)）耐壓1500VAC50/60Hz一分鐘抗振動(dòng)抗振動(dòng)：10-55Hz（周期每分鐘）復(fù)振幅1mm，X、Y、Z各方向2小時(shí)抗沖擊抗沖擊：500M/S2(50G)

X、Y、Z各方向3次環(huán)境溫度工作時(shí):-30to+80℃(未結(jié)冰狀態(tài)下)儲(chǔ)存時(shí):-30to+80℃未結(jié)冰狀態(tài)下)環(huán)境濕度工作時(shí):35to95%RH指示燈動(dòng)作顯示（紅色LED）圖B1輸出接線圖圖B2具體尺寸圖電磁感應(yīng)接近開關(guān),型號(hào)為LE4-2K.表B2LE系列參數(shù)表安裝形式非埋入式工作電壓直流型：10-30VDC檢測距離4mm±20%靜態(tài)電流DC三線型≤2.5mA設(shè)定距離0~3.2mm響應(yīng)頻率300Hz回差值小于檢測距離的10%電流輸出200mA標(biāo)準(zhǔn)檢測體15×15×1鐵防護(hù)等級(jí)IP66殘留電壓DC三線式：≤1.5VDC，DC二線式：≤4VDC，AC二線式：≤8VAC溫度影響在-25℃到+70℃范圍內(nèi)，對(duì)在+25℃時(shí)的檢測距離是在10%以下絕緣電阻≥50MΩMin（500VDCMega基準(zhǔn)）耐壓1500VAC50/60Hz一分鐘抗振動(dòng)抗振動(dòng)：10-55Hz（周期每分鐘）復(fù)振幅1mm，X、Y、Z各方向2小時(shí)抗沖擊抗沖擊：500M/S2(50G)

X、Y、Z各方向3次環(huán)境溫度工作時(shí):-30to+80℃(未結(jié)冰狀態(tài)下)儲(chǔ)存時(shí):-30to+80℃未結(jié)冰狀態(tài)下)環(huán)境濕度工作時(shí):35to95%RH指示燈動(dòng)作顯示（紅色LED）圖B3輸出接線圖圖B4產(chǎn)品尺寸圖型號(hào)為SA005-2K光電式開關(guān)。表B3光電式開關(guān)參數(shù)表檢測距離漫反射型：0.5-5cm工作電壓直流型：10-30VDC鏡反射型：暫無此型號(hào)

對(duì)射型：3m靜態(tài)電流DC三線型≤20mA回差值不大于檢測距離10%響應(yīng)頻率200Hz指向角3-20°電流輸出100mA調(diào)節(jié)方式無防護(hù)等級(jí)IP66殘留電壓DC三線式：≤1.5VDC溫度影響在-25℃到+70℃范圍內(nèi)，對(duì)在+25℃時(shí)的檢測距離是在10%以下絕緣電阻≥50MΩMin（500VDCMega基準(zhǔn)）耐壓1500VAC50/60Hz一分鐘抗振動(dòng)