基于PLC的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門(mén)控制系統(tǒng)胡設(shè)計(jì)

圖5-2人體檢測(cè)電路框圖人體檢測(cè)電路如圖5-3所示：圖5-3紅外線(xiàn)檢測(cè)放大及比較電路a圖5-3中，R1、C1為退交連電路，R2為傳感器負(fù)載電阻。傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)C2耦合到運(yùn)算放大器A1。電阻R3、R5將放大器偏置于電源電壓的一半，其增益取決于R6與R4的比值。經(jīng)兩級(jí)放大后，信號(hào)放大40~50倍左右。A2在無(wú)信號(hào)輸入時(shí)，其輸出約為4.5VDC。圖中C3、C9為退交連電容。A3為電壓比較器。調(diào)節(jié)W，使比較器同相端電壓在2.5V~4V左右變化。在無(wú)報(bào)警信號(hào)輸入時(shí)，反相端電壓大于同相端電壓，比較器輸出為低電平。當(dāng)有人入侵時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)，輸出為高電平（并且LED

亮），當(dāng)人體在走動(dòng)時(shí)，則輸出一串脈沖。圖5-4紅外線(xiàn)檢測(cè)放大及比較電路b圖5-4為紅外檢測(cè)放大比較電路，電路中A、B端與圖5-2中A、B連接，即當(dāng)有人走近門(mén)前時(shí)（有一定距離），比較器A3即輸出一串脈沖。傳感器分別安裝在門(mén)的里外兩邊，使人無(wú)論進(jìn)門(mén)或出門(mén)，都能檢測(cè)到信號(hào)。前半部分有信號(hào)輸出就會(huì)使BG導(dǎo)通，BG輸出低電平，此低電平觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路，使其3腳輸出為高電平，使繼電器吸合。暫態(tài)時(shí)間由R3、C3決定，暫態(tài)結(jié)束后3腳為低電平，繼電器釋放。5.1.2防夾紅外傳感器防夾傳感器是用來(lái)檢測(cè)人是否在防夾區(qū)域內(nèi)用的。應(yīng)采用紅外線(xiàn)傳感器檢測(cè)，其檢測(cè)方式是豎直的。因此當(dāng)人在防夾區(qū)域時(shí)，傳感器只有通過(guò)豎直檢測(cè)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(guò)轉(zhuǎn)門(mén)區(qū)時(shí)，防夾傳感器就有可能檢測(cè)到人的存在，而此時(shí)門(mén)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(mén)體無(wú)故停轉(zhuǎn)，而造成不必要的麻煩。因此可以選擇紅外垂直防夾傳感器。紅外線(xiàn)防夾傳感器安裝在門(mén)的進(jìn)出口的兩個(gè)防夾區(qū)域內(nèi)，即進(jìn)出口的右邊立柱旁的華蓋上，其具體位置根據(jù)調(diào)節(jié)而定。詳細(xì)電路如圖5-5所示。圖5-5防夾紅外傳感器電路圖TX05D為反射式紅外光電開(kāi)關(guān)，通電后，它會(huì)向外發(fā)射載頻為40kHz的紅外調(diào)制光。TX05D的工作電壓為5～12V，當(dāng)通電電壓為12V時(shí)，其紅外監(jiān)測(cè)距離在1.2m左右。當(dāng)有人闖入其紅外監(jiān)視區(qū)內(nèi)時(shí)，人體會(huì)反射部分紅外光信號(hào)到TX05D的光電接收管，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換及TX05D內(nèi)的放大器放大、調(diào)解、信號(hào)處理及整形后，在其輸出端輸出高電平信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)R1使VT導(dǎo)通，繼電器通電、吸合，其觸點(diǎn)接通。TX05D是國(guó)產(chǎn)反射式紅外光電開(kāi)關(guān)，是紅外發(fā)、收一體化紅外傳感模塊器件，外部只有三根引線(xiàn)，安裝、使用方便，在紅外檢測(cè)、自動(dòng)防范、自動(dòng)或半自動(dòng)控制中得到一定應(yīng)用。TX05D的主要性能參數(shù)如下：TX05D采用直流電壓，=5~12V；工作電流為5~15mA；紅外監(jiān)測(cè)距離小于120cm，其距離在一定程度上與所加的電源高低有關(guān)。5.2接近開(kāi)關(guān)傳感器本設(shè)計(jì)中應(yīng)用的接近開(kāi)關(guān)傳感器共四個(gè)：防夾接近開(kāi)關(guān)（出入口右側(cè)立柱各1個(gè))、直流制動(dòng)接近開(kāi)關(guān)1個(gè)、鎖門(mén)接近開(kāi)關(guān)1個(gè)。(1)防夾接近開(kāi)關(guān)：由于在出入口兩個(gè)防夾區(qū)域內(nèi)要安裝了防夾傳感器。而防夾感應(yīng)器是用來(lái)感應(yīng)人是否處于防夾區(qū)域內(nèi)，而不知道是否門(mén)扇已經(jīng)靠近防夾區(qū)域內(nèi)，所以?xún)H靠防夾傳感器是無(wú)法鑒別人是否即將受夾或正在受夾。(2)直流制動(dòng)接近開(kāi)關(guān)：由于當(dāng)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，門(mén)要停在指定的位置，而門(mén)停轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)要先停轉(zhuǎn)而門(mén)體有一定慣性而使得門(mén)無(wú)法停在指定的位置上。這時(shí)我們就需要接近開(kāi)關(guān)，當(dāng)門(mén)靠近門(mén)停位置時(shí)，就產(chǎn)生信號(hào)發(fā)出制動(dòng)信息，使門(mén)體在這個(gè)位置。接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)距離過(guò)大，會(huì)使門(mén)制動(dòng)后停在指定位置的前邊。感應(yīng)位置過(guò)小，由于接近開(kāi)關(guān)也有一個(gè)響應(yīng)時(shí)間，則使門(mén)停超過(guò)門(mén)應(yīng)停的位置。(3)鎖門(mén)接近開(kāi)關(guān)：當(dāng)鎖門(mén)時(shí)，為了讓門(mén)精確的停位在上鎖的位置，同樣需要一接近開(kāi)關(guān)提前感應(yīng)鎖門(mén)位置的臨近，發(fā)出鎖門(mén)信號(hào)使門(mén)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(wú)需人再來(lái)推門(mén)體使其準(zhǔn)確停位。接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)距離過(guò)小都到不了門(mén)體的精確停位，而使得無(wú)法上鎖。所以感應(yīng)距離為適當(dāng)才可。詳細(xì)電路圖見(jiàn)圖5-6。圖5-6電感式接近開(kāi)關(guān)電路圖5-6為本設(shè)計(jì)中用到的電感式接近開(kāi)關(guān)。該電路為負(fù)電源供電，電壓為-12V，電路由振蕩器施密特觸發(fā)器由穩(wěn)壓管組成的穩(wěn)壓器輸出晶體三極管和電源濾波器組成,接近開(kāi)關(guān)。5.3防碰撞傳感器防碰撞傳感器：防碰傳感器主要時(shí)為了防止人和門(mén)的速度不一致時(shí)，旋轉(zhuǎn)門(mén)翼打到行人；而防撞傳感器則是為了防止人因不小心撞在門(mén)體的立柱上，而引起旋轉(zhuǎn)門(mén)體旋轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)撞傷行人。防碰傳感器安裝在兩扇旋轉(zhuǎn)門(mén)翼的底部，而防撞傳感器安裝在門(mén)體的立柱上。電路圖如圖5-7所示。圖5-7防碰撞傳感器電路圖參考文獻(xiàn)[1]西門(mén)子公司.深入淺出西門(mén)子S7-200PLC[M].北京航空航天大學(xué)出版社.2005:1-15,76-132.[2]馬丁.西門(mén)子PLC200/300/400應(yīng)用程序設(shè)計(jì).電子工業(yè)出版社.2008:41-128.[3]邊春元,滿(mǎn)永奎.S7-300/400PLC梯形圖與語(yǔ)句表編程[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2009:257-264.[4]孫海維.西門(mén)子可編程序控制器及應(yīng)用[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2006:199-224.[5]孫軍.可編程控制器及其應(yīng)用[M].東南大學(xué)出版社.2007:133-211.[6]王仁祥.通用變頻器選型與維修技術(shù)[M].中國(guó)電力出版社.2005:219-243.[7]謝沅清,解月珍.電子電路基礎(chǔ)[M].人民郵電出版社.2001.[8]呂泉,張洪潤(rùn).現(xiàn)代傳感器原