《基于PLC的平移式自動(dòng)門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》9800字（論文）

圖4-3：電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器的實(shí)物接線圖圖4-4：自動(dòng)門的PLC接線圖4.4感應(yīng)探測(cè)器、限位開關(guān)和控制器的選型（1）感應(yīng)探測(cè)器的選型當(dāng)感應(yīng)探測(cè)器識(shí)別到人的存在時(shí)，產(chǎn)生信號(hào)并發(fā)送給主控器[13]，主控器釋放指令給電機(jī)，控制其啟停和轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)開關(guān)門的目的。筆者在本課題中應(yīng)用的是紅外感應(yīng)器，不管是否檢測(cè)到人的存在，它會(huì)保持信號(hào)發(fā)射狀態(tài)，應(yīng)用了微波處理技術(shù)。具體的選型是靈感LG-T04，感應(yīng)時(shí)間1秒，感應(yīng)時(shí)指示燈顯示，檢測(cè)高度范圍為3.5米，直徑范圍為2.1米，感應(yīng)角度為水平120°，垂直80°范圍，另外其靈敏度是可控的，重160克，尺寸。實(shí)物圖詳見下圖。圖4-5：自動(dòng)門紅外感應(yīng)探測(cè)器圖（電壓AC/DC12-24V）（2）行程開關(guān)的選型該裝置負(fù)責(zé)控制電動(dòng)機(jī)的通斷電狀態(tài)。此次設(shè)計(jì)中應(yīng)用的是OMRON的型產(chǎn)品，它內(nèi)部集成了不銹鋼滾珠，因此能夠流暢的動(dòng)作，可以穩(wěn)定、靈敏的運(yùn)行，具有良好的絕緣防塵能力，操作頻率1200次/h，其尺寸為，電氣壽命超過30萬次，具體實(shí)物圖詳見下圖。圖4-6：歐姆龍的行程開關(guān)圖（3）控制器的選型系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理，是決定最終系統(tǒng)的性能、設(shè)備能否可靠運(yùn)行的關(guān)鍵因素[14]。因此PLC的選型非常重要。根據(jù)上文中I/O點(diǎn)分配能夠確定，自動(dòng)門控制系統(tǒng)至少應(yīng)該具備9個(gè)輸入點(diǎn)和6個(gè)輸出點(diǎn)，由此選擇松下公司的PLC產(chǎn)品，它集成了12個(gè)輸入點(diǎn)和5個(gè)輸出點(diǎn)，適合在大部分環(huán)境中進(jìn)行控制，它具有卓越的性能、串行通訊功能以及緊湊的尺寸。其實(shí)物圖詳見下圖。圖4-7：松下控制器圖4.5梯形圖和指令表程序本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，其梯形圖和指令表程序分別如下圖4-8和4-9。圖4-8：自動(dòng)門控制系統(tǒng)梯形圖圖4-9：自動(dòng)門控制系統(tǒng)指令表程序4.6過程分析（1）按鈕X007閉合后，如果門外檢測(cè)開關(guān)X001或門內(nèi)檢測(cè)開關(guān)X002產(chǎn)生了信號(hào)，它就會(huì)閉合。在Y000斷開的情況下正轉(zhuǎn)，當(dāng)Y001閉合時(shí)會(huì)正轉(zhuǎn)，完成開門的動(dòng)作；（2）當(dāng)門扇徹底打開時(shí)，使開門行程開關(guān)X003打開，Y001選擇停止轉(zhuǎn)動(dòng)；（3）當(dāng)門扇靜止時(shí)，因開門行程開關(guān)的常閉變成常開，導(dǎo)致常開閉合。經(jīng)過8s的延遲時(shí)間后，如果X001或X002產(chǎn)生了信號(hào)，T0再次延時(shí)[15]；（4）經(jīng)過8s后線圈T0得電，關(guān)門行程開關(guān)閉合，使Y000閉合，此時(shí)電機(jī)會(huì)反轉(zhuǎn)，接著Y001閉合進(jìn)行正轉(zhuǎn)，完成關(guān)門的動(dòng)作；（5）如果在關(guān)門時(shí)，X001或X002產(chǎn)生了信號(hào)，同時(shí)Y000斷開，電機(jī)正轉(zhuǎn)，接著Y001閉合，繼續(xù)正轉(zhuǎn)，在這種情況下，門扇從關(guān)門動(dòng)作轉(zhuǎn)變?yōu)殚_門動(dòng)作。為了保障安全，系統(tǒng)應(yīng)該具備過載保護(hù)和急停功能[16]。如果出現(xiàn)了故障，此時(shí)系統(tǒng)應(yīng)該支持通過手動(dòng)的方式進(jìn)行開、關(guān)門。結(jié)論筆者在本課題中，基于PLC這一控制核心，成功設(shè)計(jì)出一套平移式自動(dòng)門傳動(dòng)系統(tǒng)，通過PLC對(duì)自動(dòng)門的運(yùn)行進(jìn)行控制。現(xiàn)對(duì)此次研究的內(nèi)容和結(jié)果進(jìn)行歸納：在設(shè)計(jì)之前，收集、整理相關(guān)的文獻(xiàn)和資料，了解自動(dòng)門的研究背景和意義，梳理現(xiàn)有的研究成果并從中獲取啟示，確定此次研究的主要內(nèi)容和方法。確定了自動(dòng)門應(yīng)用場(chǎng)景和一部分的參數(shù)，在此基礎(chǔ)上提出可行的設(shè)計(jì)方案，為傳動(dòng)系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。結(jié)合系統(tǒng)的要求和特征，完成電機(jī)的選型，基于齒帶傳動(dòng)的常規(guī)設(shè)計(jì)方法，完成傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，閱讀機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的文獻(xiàn)，完成輸入軸以及輸出軸的設(shè)計(jì)以及校核，還有聯(lián)軸器、門夾等零部件的選型。研發(fā)控制程序，對(duì)自動(dòng)門運(yùn)行過程予以全面的介紹?？紤]到時(shí)間和個(gè)人能力是有限的，本文僅完成了一部分的研究，未來應(yīng)該對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)予以優(yōu)化，詳細(xì)來說為：此次設(shè)計(jì)中選擇的帶輪張緊裝置，以及帶輪、軸的安裝都比較困難，完成各個(gè)零部件的選型后，并未對(duì)其兼容性進(jìn)行驗(yàn)證，如果不具備足夠的兼容性，將會(huì)影響到系統(tǒng)的運(yùn)行。在進(jìn)行零件選型的過程中，忽視了一部分的因素，比如在強(qiáng)風(fēng)天氣下，有必要采用止擺裝置，維持自動(dòng)門的豎直，使其能夠穩(wěn)定的運(yùn)行?？刂葡到y(tǒng)的研究不太完善，并未充分踐行人性化的理念，比如集成蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警，或者是基于時(shí)間段和人流調(diào)整門的延時(shí)時(shí)間。參考文獻(xiàn)富蘭克林.自動(dòng)控制原理與設(shè)計(jì)[J].2019，74.孟文崢.某電動(dòng)控制裝置設(shè)計(jì)探討[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通,2017,第8期.陳華杰.對(duì)電梯機(jī)械式自動(dòng)門設(shè)計(jì)措施研究[J].山東工業(yè)技術(shù),2019,第11期.楊微.基于PLC的自動(dòng)快速門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究［J］.科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2017（16）：34-34.王厚勇，張文佳，辛磊磊，等.機(jī)器人與自動(dòng)化技術(shù)在生產(chǎn)線智能化改造中的應(yīng)用［J］.汽車工藝師，2017（3）：24-27.[6]粱曉國(guó)，段甜甜，段聰.電子技術(shù)與軟件工程[J].2015,10:153-153.

[7]Andrés

Vega,Mariano

Córdoba,Mauricio

Castro-Franco,Mónica

Balzarini.

Protocol

for

automating

error

removal

from

yield

maps[J].

Precision

Agriculture,2019,20(5).[8]埃利斯，控制系統(tǒng)與設(shè)計(jì)指南[J].山東工業(yè)技術(shù),2018,6:74-85.

[9]De

Wang

Li,Wei

Zhang.

The

Electronic

Control

Design

of

Automatic

Door

Based

on

Micro-Controller[J].

Applied

Mechanics

and

Materials,2015,3207(556).

[10]于洋，葛斌，蘇曉鷺.基于單片機(jī)技術(shù)的自動(dòng)門智能控制系統(tǒng)［J］.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，2015（4）：17-20.

[11]朱振國(guó).基于ARM

平臺(tái)的電梯門動(dòng)態(tài)安全性能測(cè)試儀的研究［J］.科技與創(chuàng)新，2018（14）：78-79.

[12]唐詩(shī),劉偉,沈國(guó)杰,王麗芳.基于PLC自動(dòng)控制門裝置設(shè)計(jì)[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2018,14(04):202-203+232.

[13]董大偉.基于PLC的電梯自動(dòng)化門設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)與軟件工程,2017(07):134.

[14]Ying

Zhang,Pu

Qiong

Yang,Feng

Wei

Yuan,Yu

Rong

Hu.

Design

of

the

Advanced

Automatic

Door

Controller

Based

on

PLC[J].

Advanced

Materials

Research,2012,2076(591).[14]Mohammad

B.

Haskali,Peter

D.

Roselt,David

Binns,Amit

Hetsron,Stan

Poniger,Craig

A.

Hutton,Rodney

J.

Hicks.

Automated

preparation

of

clinical

grade

[

68

Ga]Ga-DOTA-CP04,

a

cholecystokinin-2

receptor

agonist,

using

iPHASE

MultiSyn

synthesis

platform[J].

EJNMMI

Radiopharmacy

and

Chemistry,2019,4(1).[15]Bethany

L.

Lussier,Dai