畢業(yè)論文基于PLC控制的門禁系統(tǒng)設(shè)計

.-可修編..---可修編.畢業(yè)論文題目基于PLC控制的門禁系統(tǒng)設(shè)計專業(yè)電氣工程及其自動化摘要本文介紹了利用可編程控制器PLC和變頻器以及三相交流電機組成的自動門禁控制系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)的PLC和三相交流電機的主要控制技術(shù)環(huán)節(jié)。中心控制器通過與IBAAC-08系統(tǒng)控制器和各種傳感器（防夾，紅外感應(yīng)傳感器，接近開關(guān)傳感器）的連接，實現(xiàn)倉庫門系統(tǒng)的自動啟停，自動定位，調(diào)速功能和夜間閉鎖等功能，進而實現(xiàn)自動系統(tǒng)的安全可靠控制。同時充分利用已有資源和各種邏輯傳感器和電鈴、信號燈等報警裝置組成簡易的報警與處理系統(tǒng)。本文還介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計和仿真，并給出了系統(tǒng)的梯形圖程序。關(guān)鍵詞：PLC；IBAAC-08系統(tǒng)控制器；傳感器；自動門ABSTRACTTheconfigureofaautomaticcontrolsystemofautomaticgateandthestructureofitscontrolsystemarepresentedinthispaper.ItpaysmoreattentiontothemethodusingPLC，Transducersandthree-phaseACmotortocontrolmachine(defendtoclip,theinfrareddrayrespondstospreadthefeelingmachine,nearingtotheswitchtospreadthefeelingmachine),carryoutasystemofautomaticunderwaystop,automaticfixedposition,adjustsoonthefunctionandnighttimesshutthelocketc.function,thencarryoutthesafecredibilitycontrolofasystem.Thistextstillintroducesthesoftwaredesignofthesystemandadjuststotry,andgiveaformoflanguageprocedureofthesystem.Keywords:ProgrammableLogicController;IBAAC-08.Transducer;AutomaticGate目錄TOC\o"1-2"\h\z\u摘要BABSTRACTC1概述11.1自動門禁與報警簡介11.2設(shè)計任務(wù)及方案說明21.3自動門控制裝置系統(tǒng)的工作原理21.4自動門控制裝置系統(tǒng)的流程框圖42PLC簡介52.1可編程序控制器產(chǎn)生與發(fā)展52.2可編程序控制器的特點與分類72.3可編程序控制器的組成與工作過程112.4可編程序控制器的硬件基礎(chǔ)152.5可編程序控制器的軟件基礎(chǔ)152.6可編程控制器的選擇162.7PLC的I/O端口分配與接線173其它器材的選擇與簡介193.1自動門的選擇193.2系統(tǒng)控制器的選擇193.3行程開關(guān)的選擇213.4傳感器的選擇223.5電機的選擇244倉庫自動門禁與報警系統(tǒng)254.1自動門裝置的主要電氣原理圖254.2開關(guān)門程序274.3作息時間及報警程序285軟件系統(tǒng)設(shè)計和仿真306設(shè)計小結(jié)31參考文獻32致33--可修編.1概述1.1自動門禁與報警簡介在經(jīng)濟飛速發(fā)展的中國，在我們高樓聳立的大都市，在大廈、賓館、酒店、銀行、商場、寫字樓，自動門禁與報警系統(tǒng)已經(jīng)是隨處可見。自動門不但能給我們帶來人員進出方便、節(jié)約空調(diào)能源、防風(fēng)、防塵、降低噪音等好處，更令我們的大門增添了不少高貴典雅的氣息。門禁系統(tǒng)顧名思義就是對出入口通道進行管制的系統(tǒng)，它是在傳統(tǒng)的門鎖基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。傳統(tǒng)的機械門鎖僅僅是單純的機械裝置，無論結(jié)構(gòu)設(shè)計多么合理，材料多么堅固，人們總能通過各種手段把它打開。在出入人員很多的通道（象辦公大樓、酒店客房）鑰匙的管理很麻煩，鑰匙丟失或人員更換都要把鎖和鑰匙一起更換。為了解決這些問題，就出現(xiàn)了電子磁卡鎖，電子密碼鎖，這兩種鎖的出現(xiàn)從一定程度上提高了人們對出入口通道的管理程度，使通道管理進入了電子時代，但隨著這兩種電子鎖的不斷應(yīng)用，它們本身的缺陷就逐漸暴露，磁卡鎖的問題是信息容易復(fù)制，卡片與讀卡機具之間磨損大，故障率高，安全系數(shù)低。密碼鎖的問題是密碼容易泄露，又無從查起，安全系數(shù)很低。同時這個時期的產(chǎn)品由于大多采用讀卡部分（密碼輸入）與控制部分合在一起安裝在門外，很容易被人在室外打開鎖。這個時期的門禁系統(tǒng)還停留在早期不成熟階段，因此當(dāng)時的門禁系統(tǒng)通常被人稱為電子鎖，應(yīng)用也不廣泛。自動報警系統(tǒng)極大的提高了各種設(shè)施的安全系數(shù)。可編程控制器（PLC）在繼電器的控制和計算機控制的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，是一種應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程控制，具有實時數(shù)字化處理能力的硬件設(shè)備，為工業(yè)自動化提供高可靠性的自動控制裝置?？删幊炭刂破鳎≒LC）在工業(yè)現(xiàn)場因其編程方便，抗干擾能力強，獲得了廣泛的應(yīng)用。具有可靠性高，環(huán)境適應(yīng)好，編程簡單，使用方便以及體積小，重量輕，功耗低等優(yōu)點，迅速成為當(dāng)代工業(yè)自動化的支柱設(shè)備。進出倉庫的方便與否直接關(guān)系到生產(chǎn)的效率，同時倉庫儲存的物品要求能妥善保管，貴重物品還要求能防盜，因此對安全要求也比較高，并且倉庫儲存的大部分物品都不耐潮濕和高溫，因此為倉庫設(shè)計及全天候的自動門禁與報警系統(tǒng)門禁是很有必要也很有意義的。由于自動門禁的適用性、自動報警的快速準確性、可編程控制器（PLC）的優(yōu)越性，為此我設(shè)計自動門禁與報警系統(tǒng)，具有安裝維護簡單、方便可靠、節(jié)能和安全等多種特性。1.2設(shè)計任務(wù)及方案說明（1）通過刷卡或者密碼輸入后，門自動打開，同時待人通過后，等待數(shù)秒，在沒人再靠近門時，門自動關(guān)閉。此過程可通過IBAAC-08單門控制器實現(xiàn)感應(yīng)功能，三相交流電機實現(xiàn)門的開與關(guān)。（2）在休息休假時，門可以轉(zhuǎn)為門禁功能，當(dāng)有人靠近只做報警，不啟動電機。這里可以加一套響鈴電路實現(xiàn)，而感應(yīng)部分仍然用熱釋電紅外傳感器。（3）考慮到一些人流通量大，長期開關(guān)會導(dǎo)致門的損耗較大，因此設(shè)有手動開關(guān)門的按鈕。原理就是電機的交流接觸器的互鎖與正反轉(zhuǎn)功能來實現(xiàn)。（4）報警系統(tǒng)能全天候不間斷監(jiān)控倉庫環(huán)境，能及時發(fā)現(xiàn)問題并且報警。1.3自動門控制裝置系統(tǒng)的工作原理(1)當(dāng)有人由內(nèi)到外或者由外到內(nèi)輸入密碼或者刷卡時，開關(guān)上有電流通過（光電檢測開關(guān)是脈沖觸發(fā)須對其自鎖）由于開門限位開關(guān)常閉，所以線圈上有電流通過。電動機正轉(zhuǎn)，到達開門限位開關(guān)位置時，電動機停止運行，從而完成開門工作。(2)當(dāng)自動門到開門限位開關(guān)位置時啟動可調(diào)延時定時器8秒后，自動進入關(guān)門過程，電動機反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到關(guān)門限位開關(guān)時電機停止運行，關(guān)門過程完成。(3)在關(guān)門過程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或者由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動進入開門程序。(4)在門打開后的8秒等待時間內(nèi)，若有人員由外到內(nèi)或者有內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)時，必須重新開始等待8秒后，在自動進入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。(5)因有時人員流通量大時，頻繁開門和關(guān)門會影響電機工作壽命和浪費電力，因此設(shè)有啟動按鈕SB7，開門或關(guān)門的狀態(tài)下關(guān)閉自動門，即可實現(xiàn)。(6)考慮到自動門在出現(xiàn)故障或者維修的時候，用自動控制存在一定的問題，最后決定增加手動開門和關(guān)門開關(guān)。(7)在休息時可轉(zhuǎn)為門禁模式，當(dāng)有人靠近時，光電檢測開關(guān)感應(yīng)，激活報警單元通知保安，而不進行門的開關(guān)。1.4自動門控制裝置系統(tǒng)的流程框圖結(jié)束沒有結(jié)束沒有返回有否是否是返回開始是否工作時間SB1SB2是否有信號開門（KM0通電電機正轉(zhuǎn)）門碰到SQ1停止門全開延時8秒時間可調(diào)是否有人通過是否有人通過關(guān)門KM1線圈通電電動機反轉(zhuǎn)門碰到SQ2停止門處于關(guān)閉狀態(tài)SB1SB2是否有信號電鈴發(fā)出報警聲是否有保安前來確認結(jié)束是否是否否是2PLC簡介2.1可編程序控制器產(chǎn)生與發(fā)展2.1.1可編程序控制器產(chǎn)生1968年，美國通用汽車公司（GM）為適應(yīng)生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，提出一種設(shè)想：把計算機的功能完善、通用、靈活等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來，制成一種通用控制裝置。這種通用控制裝置把計算機的編程方法和程序輸入方式加以簡化，采用面向控制過程、面向?qū)ο蟮恼Z言編程。使不熟悉計算機的人也能方便地使用，并提出十項招標指標。美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)這一設(shè)想，于1969年研制成功了第一臺可編程序控制器PDP—14，并在汽車自動裝配線上試用獲得成功。該設(shè)備用計算機作為核心設(shè)備。其控制功能是通過存儲在計算機中的程序來實現(xiàn)的，這就是人們常說的存儲程序控制。由于當(dāng)時主要用于順序控制，只能進行邏輯運算，故稱為可編程序邏輯控制器（ProgrammableLogicController，簡稱PLC）[1]。進入80年代，隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，也使得可編程序控制器逐步形成了具有特色的多種系列產(chǎn)品。系統(tǒng)中不僅使用了大量的開關(guān)量，也使用了模擬量，其功能已經(jīng)遠遠超出邏輯控制、順序控制的應(yīng)用X圍。故稱為可編程序控制器（ProgrammableController，簡稱PC）。但由于PC容易和個人計算機（Personalputer）混淆，所以人們還沿用PLC作為可編程控制器的英文縮寫名字[1]。PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。可編程序控制器廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制。它通過用戶存儲的應(yīng)用程序來控制生產(chǎn)過程，具有可靠性高、穩(wěn)定性和實時處理能力強的優(yōu)點?？删幊绦蚩刂破魇前延嬎銠C技術(shù)與繼電器控制技術(shù)有機結(jié)合起來，為工業(yè)自動化提供的幾乎完美的現(xiàn)代化自動控制裝置[1]。以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，僅相當(dāng)于幾個繼電器的大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的1/2~1/10。它的重量小于150g。由于體積很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備，PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計算機控制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。2.1.2可編程序控制器的發(fā)展同計算機的發(fā)展類似，目前可編程序控制器正朝著兩個方向發(fā)展。一是朝著小型、簡易、價格低廉的方向發(fā)展。如OMRON公司的CQM1、SIEMENS公司的S7-200一類可編程序控制器。這種可編程序控制器可以廣泛地取代繼電器控制系統(tǒng)，用于單機控制和規(guī)模比較小的自動化生產(chǎn)線控制。二是朝著大型、高速、多功能和多層分布式全自動網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。這類可編程序控制器一般為多處理器系統(tǒng)，有較大的存儲能力和功能很強的輸入輸出接口。系統(tǒng)不僅具有邏輯運算、計時、計數(shù)等功能，還具備數(shù)值運算、模擬調(diào)節(jié)、實時監(jiān)控、記錄顯示、計算機接口、數(shù)據(jù)傳送等功能，還能進行中斷控制、智能控制、過程控制、遠程控制等。通過網(wǎng)絡(luò)可以與上位機通訊，配備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、彩色圖像系統(tǒng)的操縱臺，可以實現(xiàn)自動化工廠的全面要求[1]?？删幊炭刂破鬟@項新技術(shù)迅速在世界各國得到推廣應(yīng)用，其實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同。20世紀末期，可編程控制器的發(fā)展特點是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模上來說，這個時期發(fā)展了大型機和超小型機;從控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場合;從產(chǎn)品的配套能力來說，生產(chǎn)了各種人機界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。目前，可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長足的發(fā)展。我國可編程控制器的引進、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴大了PLC的應(yīng)用。目前，我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上XX屋電氣XX生產(chǎn)的CF系列、XX機床電器廠生產(chǎn)的DKK及D系列、XX組合機床研究所生產(chǎn)的S系列、XX電子計算機廠生產(chǎn)的YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。此外，XX華光公司、XX鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國比較著名的PLC生產(chǎn)廠家?？梢灶A(yù)期，隨著我國現(xiàn)代化進程的深入，PLC在我國將有更廣闊的應(yīng)用天地。2.2可編程序控制器的特點與分類國際電工委員會（IEC）對可編程序控制器作了如下的規(guī)定：“可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備、都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。”這段話完全道出了可編程序控制器的特點和應(yīng)用領(lǐng)域[1]。2.2.1可編程序控制器的特點1)抗干擾能力強，可靠性高微機雖然具有很強的功能。但抗干擾能力差，工業(yè)現(xiàn)場的電磁干擾、電源波動、機械振動、溫度和濕度的變化，都可以使一般通用微機不能正常工作。而PLC在電子線路、機械結(jié)構(gòu)以及軟件結(jié)構(gòu)上都吸取生產(chǎn)廠家長期積累的工業(yè)控制經(jīng)驗，主要模塊均采用大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路，I／O系統(tǒng)設(shè)計有完善的通道保護與信號調(diào)理電路；在結(jié)構(gòu)上對耐熱、防潮、防塵、抗震等都有精確考慮；在硬件上采用隔離、屏蔽、濾波、接地等抗干擾措施；在軟件上采用數(shù)字濾波等抗干擾和故障診斷措施；所有這些使PLc具有較高的抗干擾能力。PLC的平均無故障時間通常在幾萬小時以上，這是一般微機不能比擬的。

繼電器接觸器控制系統(tǒng)雖有較好的抗干擾能力．但使用了大量的機械觸點，使設(shè)備連線復(fù)雜，且觸點在開閉時易受電弧的損害，壽命短，系統(tǒng)可靠性差。而PLC采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸點的電子存儲器件來完成，大部分繼電器和繁雜連線被軟件程序所取代；故壽命長，可靠性大大提高。

2)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，通用性強PLC及外圍模塊品種多，可由各種組件靈活組合成各種大小和不同要求的控制系統(tǒng)。在PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)中，只需在PLC的端子上接人相應(yīng)的輸入輸出信號線即可，不需要諸如繼電器之類的物理器件和大量而又繁雜的硬接線線路。當(dāng)需要變更控制系統(tǒng)的功能時，可以用編程器在線或離線修改程序，同一個PLC裝置用于不同的控制對象，只是輸入輸出組件和應(yīng)用軟件的不同。

PLC的輸入輸出可直接與交流220v、直流24V等強電相連，并有較強的帶負載能力。

3)編程方便，易于使用PLC是面向用戶的設(shè)備，PLC的設(shè)計者充分考慮到現(xiàn)場工程技術(shù)人員的技能和習(xí)慣。PLC程序的編制，采用梯形圖或面向工業(yè)控制的簡單指令形式。梯形圖與繼電器原理圖相類似，這種編程語言形象直觀，容易掌握，不需要專門的計算機知識和語言。只要具有一定的電工和工藝知識的人員都可在短時間學(xué)會。

4)功能完善PLC的輸入輸出系統(tǒng)功能完善，性能可靠，能夠適應(yīng)于各種形式和性質(zhì)的開關(guān)量和模擬量的輸入輸出。由于采用了微處理器，它能夠很方便地實現(xiàn)定時、計數(shù)、鎖存、比較、跳轉(zhuǎn)和強制I／0等諸多功能，不僅具有邏輯運算、算術(shù)運算、數(shù)制轉(zhuǎn)換以及順序控制功能。而且還具備模擬運算、顯示、監(jiān)控、打印及報表生成功能。此外．它還可以和其他微機系統(tǒng)、控制設(shè)備共同組成分布式或分散式控制系統(tǒng)，還能實現(xiàn)成組數(shù)據(jù)傳送、矩陣運算、閉環(huán)控制、排序與查表、函數(shù)運算及快速中斷等功能。因此PLC具有極強的適應(yīng)性，能夠很好地滿足各種類型控制的需要。

5)設(shè)計、施工、調(diào)試的周期短的繼電器，接觸器控制完成一項控制工程，必須首先按工藝要求畫出電氣原理圖，然后畫出繼電器屏(柜)的布置和接線圖等，進行安裝調(diào)試，以后修改起來十分不便。而采用PLC控制,由于其靠軟件實現(xiàn)控制，硬件線路非常簡潔，并為模塊化積木式結(jié)構(gòu)，且已商品化，故僅需按性能、容量(輸入輸出點數(shù)、內(nèi)存大小)等選用組裝，而大量具體的程序編制工作也可在PLC到貨前進行，因而縮短了設(shè)計周期，使設(shè)計和施工可同時進行。由于用軟件編程取代了硬接線實現(xiàn)控制功能，大大減輕了繁重的安裝接線工作，縮短了施工周期。因為PLC是通過程序完成控制任務(wù)的，采用了方便用戶的工業(yè)編程語言，且都具有強制和仿真的功能，故程序的設(shè)計、修改和調(diào)試都很方便，這樣可大大縮短設(shè)計和投運周期。

6)體積小，維護操作方便PLC體積小，質(zhì)量輕，便于安裝。PLC的輸入輸出系統(tǒng)能夠直觀地反應(yīng)現(xiàn)場信號的變化狀態(tài)，還能通過各種方式直觀地反映控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)，如內(nèi)部工作狀態(tài)、通信狀態(tài)、I／0點狀態(tài)、異常狀態(tài)和電源狀態(tài)等。對此均有醒目的指示，非常有利于運行和維護人員對系統(tǒng)進行監(jiān)視。2.2.2可編程序控制器的分類可編程序控制器是由現(xiàn)代化大生產(chǎn)的需要而產(chǎn)生的，可編程序控制器的分類也必然要符合現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。一般來說可以從三個角度對可編程序控制器進行分類。其一是從可編程序控制器的控制規(guī)模大小去分類，其二是從可編程序控制器的性能高低去分類，其三是從可編程序控制器的結(jié)構(gòu)特點去分類[1]。(1)按控制規(guī)模分類可編程序控制器可以分為大型機、中型機和小型機。小型機小型機的控制點一般在256點之內(nèi),適合于單機控制或小型系統(tǒng)的控制。中型機中型機的控制點一般不大于2048點,可用于對設(shè)備進行直接控制，還可以對多個下一級的可編程序控制器進行監(jiān)控，它適合中型或大型控制系統(tǒng)的控制。大型機大型機的控制點一般大于2048點,不僅能完成較復(fù)雜的算術(shù)運算還能進行復(fù)雜的矩陣運算。它不僅可用于對設(shè)備進行直接控制，還可以對多個下一級的可編程序控制器進行監(jiān)控[1]。(2)按控制性能分類可編程序控制器可以分為高檔機、中檔機和低檔機。低檔機這類可編程序控制器，具有基本的控制功能和一般的運算能力。工作速度比較低，能帶的輸入和輸出模塊的數(shù)量比較少。比如，日本OMRON公司生產(chǎn)的C60P就屬于這一類。中檔機這類可編程序控制器，具有較強的控制功能和較強的運算能力。它不僅能完成一般的邏輯運算，也能完成比較復(fù)雜的三角函數(shù)、指數(shù)和PID運算。工作速度比較快，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量也比較多，輸入和輸出模塊的種類也比較多。比如，德國SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-300就屬于這一類。高檔機這類可編程序控制器，具有強大的控制功能和強大的運算能力。它不僅能完成邏輯運算、三角函數(shù)運算、指數(shù)運算和PID運算，還能進行復(fù)雜的矩陣運算。工作速度很快，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量很多，輸入和輸出模塊的種類也很全面。這類可編程序控制器可以完成規(guī)模很大的控制任務(wù)。在聯(lián)網(wǎng)中一般做主站使用[1]。(3)按結(jié)構(gòu)去劃分整體式整體式結(jié)構(gòu)的可編程序控制器把電源、CPU、存儲器、I/O系統(tǒng)都集成在一個單元內(nèi)，該單元叫做基本單元。一個基本單元就是一臺完整的PLC?？刂泣c數(shù)不符合需要時，可再接擴展單元。整體式結(jié)構(gòu)的特點是非常緊湊、體積小、成本低、安裝方便。組合式組合式結(jié)構(gòu)的可編程序控制器是把PLC系統(tǒng)的各個組成部分按功能分成若干個模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。其中各塊功能比較單一，模塊的種類卻日趨豐富。圖2組合式和整體式PLC示意圖疊裝式疊裝式結(jié)構(gòu)集整體式結(jié)構(gòu)的緊湊、體積小、安裝方便和組合式結(jié)構(gòu)的I/O點搭配靈活、安裝整齊的優(yōu)點于一身。它也是由各個單元的組合構(gòu)成。其特點是CPU自成獨立的基本單元（由CPU和一定的I/O點組成），其它I/O模塊為擴展單元。在安裝時不用基板，僅用電纜進行單元間的聯(lián)接，各個單元可以一個個地疊裝。使系統(tǒng)達到配置靈活、體積小巧。2.3可編程序控制器的組成與工作過程2.3.1可編程序控制器的組成中央處理單元（CPU）CPU主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。進入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去指揮有關(guān)的控制電路。CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。存儲器單元存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器電源單元可編程邏輯控制器的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此，可編程邏輯控制器的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)X圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去輸入輸出單元1．現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機的輸入接口電路，作用是可編程邏輯控制器與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道。2．現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用可編程邏輯控制器通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號。功能模塊如計數(shù)、定位等功能模塊通訊模塊如以太網(wǎng)、RS485、Profibus-DP通訊模塊等2.3.2PLC最主要的方式是周期掃描方式及工作原理。周期掃描方式可以細分成下面幾個過程：上電處理過程，PLC上電后，要進行上電的初始化處理。占用的時間為T0。共同處理過程，共同處理的主要任務(wù)是復(fù)位監(jiān)視計時器、檢查I/O總線、檢查掃描周期、檢查程序存儲器。該過程占用的時間為T1。通訊服務(wù)過程，當(dāng)PLC和微機構(gòu)成通訊網(wǎng)絡(luò)或由PLC構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)時，需要有通訊服務(wù)過程。該過程占用的時間為T2。外設(shè)服務(wù)過程當(dāng)PLC接有外部設(shè)備如編程器、打印機等，則需要進行外設(shè)服務(wù)過程。該過程占用的時間為T3。程序執(zhí)行過程，該過程用于執(zhí)行用戶程序。從輸入映像區(qū)讀入輸入信息，根據(jù)用戶程序進行運算操作，并向輸出映像區(qū)送出控制信息。該過程占用的時間為T4。顯然T4和PLC的速度、用戶程序長短及指令種類有關(guān)。I/O刷新過程，這個過程可分為輸入信號刷新和輸出信號刷新。輸入信號刷新為輸入處理過程，輸出信號刷新為輸出處理過程。該過程占用時間為T5。顯然T5和可編程序控制器所帶的輸入輸出模塊的種類和點數(shù)多少有關(guān)?？删幊绦蚩刂破鞯膾呙柚芷赥和上述各個過程的關(guān)系錄為：T=T1+T2+T3+T4+T5[2]。PLC工作原理與微機等待命令的工作方式不同，PLC采用循環(huán)掃描的工作方式。CPU從第一條指令開始按指令步序號作周期性的循環(huán)掃描，如果無跳轉(zhuǎn)指令,則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條指令，周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個循環(huán)稱為一個掃描周期，一個掃描周期主要分為三個階段：1、輸入刷新階段2、程序執(zhí)行階段3、輸出刷新階段圖3PLC工作原理流程圖由于輸入刷新階段是緊接輸出刷新階段后馬上進行的，所以亦將這兩個階段統(tǒng)稱為I／O刷新階段。實際上，除了執(zhí)行程序和I／O刷新外，PLC還要進行各種錯誤檢測(自診斷功能)并與編程工具通訊，這些操作統(tǒng)稱為“監(jiān)視服務(wù)”。一般在程序執(zhí)行后進行。掃描周期的長短主要取決于程序的長短。由于每一個掃描周期只進行一次I／0刷新，故使系統(tǒng)存在輸入、輸出滯后現(xiàn)象。這對于一般的開關(guān)量控制系統(tǒng)不但不會造成影響，反而可以增強系統(tǒng)的抗干擾能力。但對于控制時間要求較嚴格、響應(yīng)速度要求較快的系統(tǒng)，就需要精心編制程序，必要時采用一些特殊功能，以減少因掃描周期造成的響應(yīng)滯.S7-200PLC系統(tǒng)是緊湊型可編程序控制器。系統(tǒng)的硬件構(gòu)架由成系統(tǒng)的CPU模塊和豐富的擴展模塊組成。它能夠滿足各種設(shè)備的自動化控制需求。S7-200除具有PLC基本的控制功能外，更在如下方面具有獨到之處。1、功能強大的指令集指令內(nèi)容包括位邏輯指令、計數(shù)器、定時器、復(fù)雜數(shù)學(xué)運算指令、PID指令、字符串指令、時鐘指令，以及和智能模塊配合的專用指令等。2、豐富強大的通訊功能S7-200提供了近10種通訊方式以滿足不同的應(yīng)用需求，從簡單的S7-200之間的通訊到S7-200通過PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)通訊，甚至到S7-200通過以太網(wǎng)通訊。在聯(lián)網(wǎng)需要已日益成為必需的今天，強大的通訊無疑會使S7-200為更多的用戶服務(wù)?？梢哉f，S7-200的通訊功能已經(jīng)遠遠超過了小型PLC的整體通訊水平。3、編程軟件的易用性STEP7-MICRO/WIN32編程軟件為用戶提供了開發(fā)、編輯和監(jiān)控的良好編程環(huán)境。全中文的界面、中文的在線幫助信息、WINDOWS的界面網(wǎng)絡(luò)以及豐富的編程向?qū)?，能使用戶快速進入狀態(tài)，得心應(yīng)手。2.3.3關(guān)于PLC的時間滯后問題輸入/輸出滯后時間又稱系統(tǒng)響應(yīng)時間，是指PLC部輸入信號發(fā)生變化的時刻至它控制的有關(guān)外部輸出信號發(fā)生變化的時刻之間的時間間隔，它由輸入電路濾波時間、輸出電路的滯后時間和因掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時間這三部分組成。輸入模塊的RC濾波電路用來濾除由輸入端引入的干擾噪聲，消除因外接輸入觸點動作時產(chǎn)生的抖動引起的不良影響，濾波電路的時間常數(shù)決定了輸入濾波時間的長短，其典型值為10ms左右。輸出模塊的滯后時間與模塊的類型有關(guān)，繼電器型輸出電路的滯后時間一般在10ms左右；雙向晶閘管型輸出電路在負載通電時的滯后時間約為1ms，負載由通電到斷電時的最大滯后時間為10ms；晶體管型輸出電路的滯后時間一般在1ms以下。由掃描工作方式引起的滯后時間最長可達兩個多掃描周期。

PLC總的響應(yīng)延遲時間一般只有幾十ms，對于一般的系統(tǒng)是無關(guān)緊要的。要求輸入輸出信號之間的滯后時間盡量短的系統(tǒng)，可以選用掃描速度快的PLC或采取其他措施。為了確保PLC在任何情況下都能正常無誤地工作，一般情況下，輸入信號的脈沖寬度必須大于一個掃描周期T。還應(yīng)該注意一個問題是輸出信號的狀態(tài)是在輸出刷新時才送出的。因此，在一個程序中若給一個輸出端多次賦值時，中間狀態(tài)只改變輸出映像區(qū)。只有最后一次賦的值才能送到輸出端[2]。2.4可編程序控制器的硬件基礎(chǔ)可編程序控制器是用來執(zhí)行具體的控制，具體的工藝要求和具體的工作環(huán)境決定了可編程序控制器的選擇具體的I/O模塊和系統(tǒng)配置[2]。2.4.1可編程序控制器的接口模塊接口模塊負責(zé)把外部設(shè)備的信息轉(zhuǎn)換成CPU能夠接收的信號，同時把CPU發(fā)送到外部設(shè)備的信號轉(zhuǎn)換成能夠驅(qū)動外部設(shè)備的電平。接口模塊不僅能起到轉(zhuǎn)換電平的作用，還可以起到外部設(shè)備的電信號與CPU的隔離作用，同時也可以起到抗干擾和濾波等作用[2]。2.4.2可編程序控制器的配置PLC的配置可分為三種：基本配置、近程擴展配置和遠程擴展配置[2]。圖42.5可編程序控制器的軟件基礎(chǔ)圖4可編程序控制器的軟件分為兩大部分，系統(tǒng)監(jiān)控程序和用戶程序。系統(tǒng)監(jiān)控程序是由可編程序控制器的制造者編制的，用于控制可編程序控制器本身的運行。另一部分為用戶程序。它是由可編程序控制器的使用者編制的，用于控制被控裝置的運行[2]。2.6可編程控制器的選擇PLC機型選擇的基本原則是，在功能滿足要求的前提下，選擇最可靠、維護使用最方便以及性能價格比的最優(yōu)化機型。在工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好（維修量較?。┑膱龊?，建議選用整體式結(jié)構(gòu)的PLC；其它情況則最好選用模塊式結(jié)構(gòu)的PLC。對于開關(guān)量控制以及以開關(guān)量控制為主、帶少量模擬量控制的工程項目中，一般其控制速度無須考慮，因此，選用帶A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、加減運算、數(shù)據(jù)傳送功能的低檔機就能滿足要求。通過I/O接口模塊可以檢測被控生產(chǎn)過程的各種參數(shù)，并以這些現(xiàn)場數(shù)據(jù)作為控制信息對被控對象進行控制。同時通過I/O接口模塊將控制器的處理結(jié)果送給被控設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過程，從而驅(qū)動各種執(zhí)行機構(gòu)來實現(xiàn)控制。PLC從現(xiàn)場收集的信息及輸出給外部設(shè)備的控制信號都需經(jīng)過一定距離，為了確保這些信息的正確無誤，PLC的I/O接口模塊都具有較好的抗干擾能力。根據(jù)實際需要，一般情況下，PLC都有許多I/O接口模塊，包括開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊以及其它一些特殊模塊，使用時應(yīng)根據(jù)它們的特點進行選擇。CPU222本機集成了8點輸入/6點輸出共有14個數(shù)字量I/O?？蛇B接２個擴展模塊，最大擴展至78點數(shù)字量I/O點或10路模擬量I/O點。CPU222有6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存貯空間，4個獨立的30KHｚ高速計數(shù)器，２路獨立的20KHｚ高速脈沖輸出，具有PID控制器。它還配置了１個RS-485通訊/編程口，具有PPI通訊、MPI通訊和自由方式通訊能力[2]。CPU222具有擴展能力、適應(yīng)性更廣泛的小型控制器，加一個4入/4出擴展模塊EM223能夠滿足自動門控制系統(tǒng)的需要。2.7PLC的I/O端口分配與接線表1PLC的I/O端口分配地址代號工程名地址代號工程名I0.0SB10手動開門I1.0SB8消鈴按鈕I0.1SB11手動關(guān)門I1.1SB5過載保護I0.2SB1門外光電感應(yīng)開關(guān)Q0.0KM0開門電機正轉(zhuǎn)接觸器線圈I0.3SB2門內(nèi)光電感應(yīng)開關(guān)Q0.1KM1關(guān)門電機反轉(zhuǎn)接觸器線圈I0.4SQ1開門到位限位開關(guān)Q0.2火警指示燈I0.5SQ2關(guān)門到位限位開關(guān)Q0.3溫度報警指示燈I0.6一氧化碳感應(yīng)開關(guān)Q0.4警鈴I0.7溫度感應(yīng)開關(guān)I1.3SB7停機按鈕I1.2SB6緊急停車保護開關(guān)CPU224CPU224EM223I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7MQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4手動開門SB10手動關(guān)門SB11門外刷卡開關(guān)SB1門內(nèi)刷卡開關(guān)SB2開門到位限位開關(guān)SQ1關(guān)門到位限位開關(guān)SQ2一氧化碳感應(yīng)開關(guān)溫度感應(yīng)開關(guān)I1.0I1.1I1.2I1.3M消鈴按鈕過載保護開關(guān)SB5緊急停車保護開關(guān)SB6關(guān)機按鈕SB7接觸器線圈KM0接觸器線圈KM1火警指示燈溫度報警指示燈警鈴Q1.0圖5ＰＬＣ的接口分配3其它器材的選擇與簡介3.1自動門的選擇自動門有許多種類，如弧形自動門、雙重平移自動門和雙扇平移等類型。由于倉庫門一般比較大，甚至要求能讓大卡車通過，同時要求比較堅固且具有一定的抗暴能力和防潮能力，所以我們一般采用厚鋼板制造的雙重平移門。雙重平移門具有打開空間大，同時由于是兩扇門相對打開相對移動速度小的優(yōu)點。3.2系統(tǒng)控制器的選擇1）按照控制器和管理電腦的通訊方式分為：RS485聯(lián)網(wǎng)型門禁控制器、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)型門禁控制器2）按照每臺控制器控制的門的數(shù)量可以分為：單門控制器、雙門控制器、四門控制器及多門控制器3）控制器根據(jù)每個門可接讀卡器的數(shù)量分為：單向控制器、雙向控制器注：如果一個門，進門刷卡，出門按按鈕，控制器對于每個門只能接一個讀卡器，叫單向控制器。如果一個門，進門刷卡，出門也刷卡，每個控制器對于每個門可以接兩個讀卡器，一個是進門讀卡器，一個是出門讀卡器，叫雙向控制器。選擇IBAAC-08系統(tǒng)控制器該模型在單機門禁控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上融入了防盜報警系統(tǒng)，既闡述了門禁控制系統(tǒng)的基本系統(tǒng)組成即：控制器+讀卡器+開關(guān)門機構(gòu)，又利用了防盜報警裝置中常見到的門磁開關(guān)共同構(gòu)成了這套以一間屋子為假想防護對象的系統(tǒng)。進出門人員只有經(jīng)過授權(quán)才可以使用密碼卡；密碼+卡等開門方式中的一種進入屋內(nèi)。該模型由IBAAC-08系統(tǒng)控制器、門開、關(guān)系統(tǒng)、窗震動系統(tǒng)、紅外探測裝置、報警系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)等組成。IBAAC-08單門控制器的功能：●開門方式：密碼、卡、密碼+卡●卡片容量：500X，讀卡距離：65mm●操作模式：安全模式、密碼切換●內(nèi)置門鈴控制、內(nèi)置防撬報警●鍵盤：12健鍵盤●操作提示：峰鳴音、2個3色LED指示燈●輸入電壓：12-18VDC輸入電流參考值：60mA圖6IBAAC-08控制器I00 I0.0 讀卡門開I01 I0.1 室內(nèi)開門I02 I0.2 開門反饋I03 I0.3 關(guān)門反饋I04 I0.4 設(shè)防按鈕I05 I0.5 門鈴I06 I0.6 門磁開關(guān)I07 I0.7 窗磁開關(guān)I10 I1.0 窗振動I11 I1.1 紅外I12 I1.2 消音I13 I1.3 試燈I14 I1.4 室外關(guān)門Q00 Q0.0 開門Q01 Q0.1 關(guān)門Q02 Q0.2 開門燈Q03 Q0.3 關(guān)門燈Q04 Q0.4 報警器Q05 Q0.5 設(shè)防燈Q06 Q0.6 門鈴Q07 Q0.7 門報警Q10 Q1.0 窗報警Q11 Q1.1 震動報警Q12 Q1.2 紅外報警3.3行程開關(guān)的選擇行程開關(guān)是一種檢測或發(fā)訊用到的低壓電器元件,用以將機械運動信號轉(zhuǎn)換成為電氣信號。在控制電路中,行程開關(guān)有如下幾種用途:1.檢測:檢測工件的有無、刀具的折斷等。2.控制:發(fā)出運動部件的到位信號、加工完成信號以及其它信號,以控制程序轉(zhuǎn)移等。3.保護:用作極限位置保護及其保護等。行程開關(guān)被廣泛應(yīng)用在各工業(yè)部門的各種生產(chǎn)機械的自動化控制系統(tǒng)中。如組合機床和自動線,少者用幾個、幾十個,多者可

行程開關(guān)是一種檢測或發(fā)訊用的低壓電器元件,用以將機械運動信號轉(zhuǎn)換成為電氣·信號。在控制電路中,行程開關(guān)有如下幾種用途:1.檢測:檢測工件的有無、刀具的折斷等。2.控制:發(fā)出運動部件的到位信號、加工完成信號以及其它信號,以控制程序轉(zhuǎn)移等。用于控制機械設(shè)備的行程及限位保護。在實際生產(chǎn)中，將行程開關(guān)安裝在預(yù)先安排的位置，當(dāng)安裝于生產(chǎn)的機械運動部件上的模塊撞擊行程開關(guān)時，行程開關(guān)的觸點動作，實現(xiàn)電路的切換[1]。因此，行程開關(guān)是一種根據(jù)運動部件的行程位置而切換電路的電器，它的作用原理與按鈕類似。行程開關(guān)廣泛用于各類機床和起重機械，用以控制其行程和進行終端限位保護。在自動門裝置中就是用它進行終端限位保護。3.4傳感器的選擇傳感器是與人的感覺器官相對應(yīng)的元件。國家標準GB7665-87對傳感器下的定義是：“能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。敏感元件,是指傳感器中能直接感受或響應(yīng)被測量（輸入量）的部分;轉(zhuǎn)換元件,是指傳感器中能將敏感元件感受的或響應(yīng)的被探測量轉(zhuǎn)換成適于傳輸和（或）測量的電信號的部分。圖4線傳感器組成方塊圖（1）自動門光電探測開關(guān)傳感器的選擇。在自動門傳感器我們選擇熱釋電紅外傳感器，熱釋電紅外傳感器和熱電偶都是基于熱電效應(yīng)原理的熱電型紅外傳感器[3]。不同的是熱釋電紅外傳感器的熱電系數(shù)遠遠高于熱電偶，熱釋電紅外傳感器由傳感探測元、干涉濾光片和場效應(yīng)管匹配器三部分組成。設(shè)計時應(yīng)將高熱電材料制成一定厚度的薄片，并在它的兩面鍍上金屬電極，然后加電對其進行極化，這樣便制成了熱釋電探測元。由于加電極化的電壓是有極性的，因此極化后的探測元也是有正、負極性的。圖3是一個雙探測元熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。使用時Ｄ端接電源正極，Ｇ端接電源負極，Ｓ端為信號輸出。該傳感器將兩個極性相反、特性一致的探測元串接在一起，目的是消除因環(huán)境和自身變化引起的干擾。它利用兩個極性相反、大小相等的干擾信號在內(nèi)部相互抵消的原理來使傳感器得到補償。對于輻射至傳感器的紅外輻射，熱釋電傳感器通過安裝在傳感器前面的菲涅爾透鏡將其聚焦后加至兩個探測元上，從而使傳感器輸出電壓信號。圖4雙探測元熱釋電紅外線傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖（2）倉庫監(jiān)控報警部分傳感器的選擇。在許多應(yīng)用中，我們并不需要嚴格測量溫度值，只關(guān)心溫度是否超出了一個設(shè)定X圍，一旦溫度超出所規(guī)定的X圍，則發(fā)出報警信號，啟動或關(guān)閉風(fēng)扇，空調(diào)或其它控制設(shè)備，此時可選用邏輯輸出式溫度傳感器。LM56、MAX6501-MAX6504、MAX6509/6510是其典型代表，所以在此我們選擇LM56。LM56是NS公司生產(chǎn)的高精度低壓溫度開關(guān)，內(nèi)置1.25V參考電壓輸出端，最大只能帶50μA的負載。電源電壓從2.7~10V，工作電流最大230μA，內(nèi)置傳感器的靈敏度為6.2mV/℃，傳感器輸出電壓為6.2mV/℃×T+395mV。其它傳感器（一氧化碳觸感器、粉塵觸感器）也可以選用類似的邏輯輸出式觸感器或者把電路設(shè)計成邏輯輸出型，方便主機的處理。3.5電機的選擇根據(jù)安裝地點和工作環(huán)境選擇不一樣型式的電動機.。根據(jù)容量、效率、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)數(shù)選擇電動機.如果容量選擇過小,就會發(fā)生長期過載現(xiàn)象,影響電動機壽命甚至燒毀。如果容量選擇過大,電動機的輸出機械功率不能充分利用,功率因數(shù)也不高.因為電動機的功率因數(shù)和效率是隨著負載變化的.由于倉庫大門一般較厚重，所以所采用的電機應(yīng)該具有較大的啟動性能，因此直流電機是個不錯的選擇，但是考慮到我們常用的電是交流的，因此采用直流電機必須配套較大的整流系統(tǒng)，會增加設(shè)計成本。所以本文中采用工廠通用的380V三相交流異步電機。異步電機主要作為電動機使用。它是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及國民經(jīng)濟各部門中應(yīng)用最為廣泛而且需要量最大的一種電機。金屬切削機床、軋鋼設(shè)備、鼓風(fēng)機、粉碎機、水泵、油泵、輕工機械、紡織機械、礦山機械等，絕大部分都采用異步電動機拖動。人們的日常生活中，異步電機的應(yīng)用也日益廣泛，如電風(fēng)扇、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機等家用電器中，都用到單相異步電機。電力拖動中，絕大多數(shù)的拖動電機為異步電動機，其用電量約占電網(wǎng)總負荷的60%。異步電動機之所以得到廣泛應(yīng)用，是因為它具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、運行可靠、效率較高，以及制造容易，成本低廉等優(yōu)點[4]。小型三相異步電動機，通常包括H80-315MM的電機，其產(chǎn)量大、用途廣，在電網(wǎng)的總負荷中，它的用電量為40%左右。六十年代初流行的為JO2系列電動機，該系列電機的功率等級、安裝尺寸與國際市場上的通用標準不同，另外該電機啟動轉(zhuǎn)矩較低和缺乏噪聲控制指標，因此現(xiàn)在我國現(xiàn)在使用的電機為Y系列電機。該電機堅固耐用、安全可靠因此使用X圍越來越廣。然而有些用戶使用的電機年損壞率高達5%，究其原因多半是選型不當(dāng)、使用不妥、保護不善的緣故。因此本次講課的主要目的是：發(fā)現(xiàn)電機使用中發(fā)生的質(zhì)量問題，妥善的解決。異步電動機本身的調(diào)速性能較差，在要求有較寬廣的平滑調(diào)速X圍的場合，一般采用直流電動機。近一二十年來，以電力電子器件和微型計算機為基礎(chǔ)發(fā)展起來的異步電動機交流調(diào)速系統(tǒng)，使異步電動機的調(diào)速性能得以改善，因而其用途更加廣泛[4]。異步電動機運行時，必須從電網(wǎng)吸收無功功率，這將使電網(wǎng)的功率因數(shù)變差。由于電網(wǎng)的功率因數(shù)可以用別的辦法進行補償，因而這一點并不妨礙異步電動機的廣泛使用。同時考慮到大電機啟動時會產(chǎn)生較大的啟動電流沖擊電網(wǎng)，影響其他電氣設(shè)備，因此大型倉庫門可以考慮調(diào)速啟動，如星三角啟動和串頻敏電阻啟動。本文設(shè)計倉庫為中小型倉庫，選用三相交流電機比較合適。4倉庫自動門禁與報警系統(tǒng)4.1自動門裝置的主要電氣原理圖SB7SB7SB7KM0KM0SB10SB2SB1SB7FRQF1KM1KM0FRM3~KM0KTKM1KAL1L2L3QF2SQ1KASQ1SB1SB2KTSQ2KASB11KM1SB5SB6KA圖5自動門開關(guān)門電氣接線圖圖中器件說明：KM0：正轉(zhuǎn)接觸器線圈KM1：反轉(zhuǎn)接觸器線圈KA：中間繼電器線圈SB1、SB2：IBAAC-08單門控制器電路輸出端SQ1、SQ2：門的限位保護開關(guān)SB5：過載保護開關(guān)SB6：緊急停車保護開關(guān)SB7：啟動/停止開關(guān)SB10：手動開門SB11：手動關(guān)門QF:低壓斷路器FR：熱繼電器工作過程如下：開門SB1、SB2、SB10中的任一個按鈕接通，接觸器KM0線圈通電，輔助觸頭閉合自鎖，主觸頭閉合，電機正轉(zhuǎn)進行開門動作，開門到達限位開關(guān)SQ1，限位開關(guān)的常閉觸頭打開，常開觸頭閉合，KM0線圈斷電，電機停轉(zhuǎn)，開門動完成。等待SQ1常開觸頭閉合，時間繼電器線圈KT通電，等待預(yù)設(shè)時間后常開觸頭閉合。關(guān)門KT或SB11閉合，接觸器KM1線圈通電，輔助觸頭閉合完成自鎖，主觸頭閉合，電機反轉(zhuǎn)進行關(guān)門動作，限位開關(guān)SQ1復(fù)位，門完全關(guān)閉到達關(guān)門限位開關(guān)SQ2，限位開關(guān)的常閉觸頭打開，接觸器KM1線圈斷電，電機停轉(zhuǎn)，關(guān)門動作完成。插入關(guān)門過程中若有SB1、SB2、SB10中的任一個閉合，接觸器KM0線圈通電，常閉觸頭KM0閉合使得接觸器KM1線圈斷電，系統(tǒng)重新進入開門動作。保護系統(tǒng)過載保護開