【摘 要】主要是自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門(mén)控制系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì)。本論文詳細(xì)介紹了傳感器的選擇，變頻器的選擇，PLC的選型，PLC的接線設(shè)計(jì)等，來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門(mén)的自動(dòng)啟停功能，變速功能，急停功能，防碰功能，防撞功能，防夾功能，緊急按鈕等。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門(mén)；傳感器；變頻器；PLC

1.傳感器的選擇

本系統(tǒng)中的動(dòng)作感應(yīng)器安裝于旋轉(zhuǎn)門(mén)的進(jìn)口和出口華蓋上，每處各安裝兩個(gè)光電傳感器，感應(yīng)行人進(jìn)入門(mén)體，門(mén)扇馬上以正常速度旋轉(zhuǎn)。紅外線防夾安全感應(yīng)器防止門(mén)扇與曲柱壁間夾傷行人，當(dāng)門(mén)扇接近曲柱壁時(shí)，感應(yīng)器與接近開(kāi)關(guān)信號(hào)同時(shí)生效門(mén)扇馬上停止。安全邊緣安裝于入口右側(cè)門(mén)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(mén)扇馬上停止轉(zhuǎn)動(dòng)，防止夾傷行人，膠條內(nèi)藏式感應(yīng)器恢復(fù)正常后，轉(zhuǎn)門(mén)也隨之恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。每扇門(mén)扉底邊裝有全寬式內(nèi)藏式感應(yīng)器，如碰到物體或受壓，門(mén)扇馬上停止轉(zhuǎn)動(dòng)，防止門(mén)扇打倒行人，內(nèi)藏式感應(yīng)器恢復(fù)正常后，轉(zhuǎn)門(mén)也隨之恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.按鈕的選擇

整個(gè)系統(tǒng)有一個(gè)“緊停按鈕”。若出現(xiàn)緊急意外事故，按下此按鈕，則門(mén)立即停轉(zhuǎn)，解除急停信號(hào)，門(mén)又自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，此系統(tǒng)還涉及到7個(gè)手動(dòng)按鈕：緊急疏散按扭、殘疾按扭、緊急疏散消除按扭、判斷人多按扭、判斷人少按扭、緊急意外按扭。

3.變頻器選擇

變頻器的容量選用是由很多因素決定，比如電動(dòng)機(jī)的容量、電動(dòng)機(jī)的額定電流、電動(dòng)機(jī)加速時(shí)間等。但其中最主要的就是電動(dòng)機(jī)的額定電流。

4.PLC的選型

（1）PLC類(lèi)型的選擇

業(yè)PC機(jī)作為編程器具有很多優(yōu)點(diǎn)，即編程器的備品備件問(wèn)題不用擔(dān)心，另外，通過(guò)使用不同的軟件，PC機(jī)可在編程時(shí)作為編程器使用生產(chǎn)時(shí)，則作為PLC的上位計(jì)算機(jī)。

PLC按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類(lèi)，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場(chǎng)安裝和控制兩類(lèi)；按CPU字長(zhǎng)分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從應(yīng)用角度出發(fā)，通?？砂纯刂乒δ芑蜉斎胼敵鳇c(diǎn)數(shù)選型。整體型PLC的I/O點(diǎn)數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型PLC提供多種I/O卡件或插卡，因此用戶可較合理地選擇和配置系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)，功能擴(kuò)展方便靈活，一般用大中型控制系統(tǒng)。

（2）輸入/輸出模塊的選擇

輸入輸出模塊的選擇應(yīng)考慮與應(yīng)用要求的統(tǒng)一。例如對(duì)輸入模塊，應(yīng)考慮信號(hào)電平、信號(hào)傳輸距離、信號(hào)隔離、信號(hào)供電方式等應(yīng)用要求。對(duì)輸出模塊，應(yīng)考慮選用的輸出模塊類(lèi)型，通常據(jù)電器輸出模塊具有價(jià)格低、使用范圍廣、壽命短、響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)等特點(diǎn)；可控硅輸出模塊適用于開(kāi)關(guān)頻繁，電感性低功率因數(shù)負(fù)載場(chǎng)合，但價(jià)格較貴，過(guò)載能力較差。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)一致。

（3）PLC的供應(yīng)電源

PLC的供應(yīng)電源，除了引進(jìn)設(shè)備時(shí)同時(shí)引進(jìn)PLC根據(jù)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)要求選用外，一般PLC的供電電源應(yīng)設(shè)計(jì)選用220VAC電源，與國(guó)內(nèi)電網(wǎng)電壓一致。重要的應(yīng)用場(chǎng)合，如果PLC本身帶有可使用的電源時(shí)，應(yīng)核對(duì)提供的電流是否滿足應(yīng)用要求，否則應(yīng)設(shè)計(jì)外接供電電源。為防止外部高壓電源因誤操作而引入PLC，對(duì)輸入和輸出信號(hào)的隔離是必要的，有時(shí)也可采用簡(jiǎn)單的二極管或熔絲管隔離。

（4）PLC存儲(chǔ)器類(lèi)型及容量選擇

PLC系統(tǒng)所用的存儲(chǔ)器基本上有三種類(lèi)型組成，存儲(chǔ)容量則隨機(jī)器的大小變化，一般小型機(jī)的最大存儲(chǔ)能力低于6KB，中型機(jī)的最大存儲(chǔ)能力可達(dá)64KB，大型機(jī)的最大存儲(chǔ)能力可達(dá)上兆字節(jié)。使用時(shí)可根據(jù)程序及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需要來(lái)選擇合適的機(jī)型，必要時(shí)也可專(zhuān)門(mén)進(jìn)行存儲(chǔ)器的擴(kuò)充設(shè)計(jì)。

由于計(jì)算機(jī)集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)器的價(jià)格一下降，因此，為保證應(yīng)用項(xiàng)目的正常投運(yùn)，一般要求PLC的存儲(chǔ)器容量按256個(gè)I/O點(diǎn)至少選8K存儲(chǔ)器選擇。需要復(fù)雜控制功能時(shí)，應(yīng)選擇功能更大，檔次更高的存儲(chǔ)器。

（5）軟件的選擇

在系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，PLC的編程問(wèn)題是非常重要的。用戶要對(duì)所選擇PLC產(chǎn)品的軟件功能有所了解。通常情況下，一個(gè)系統(tǒng)的軟件總是用于處理控制器、具備的控制硬件的。但是，有些應(yīng)用系統(tǒng)也許要控制應(yīng)件部件外的軟件功能。指令集的選擇將決定實(shí)現(xiàn)軟件任務(wù)的難易程度?？捎玫闹噶罴瘜⒅苯涌刂瞥绦蛩璧臅r(shí)間和程序執(zhí)行的時(shí)間。

（6）支撐技術(shù)條件的考慮

選用PLC時(shí)，還要考慮支撐技術(shù)條件。支撐技術(shù)條件包括下列內(nèi)容：

1）編程手段

便攜式簡(jiǎn)易編程器主要用于小型PLC，其控制規(guī)模小，程序簡(jiǎn)單。CRT編程器適用于大中型PLC出可用于編制和輸入程序外，還可編輯和打印程序文本。由于IBM-PC已經(jīng)得到普及推廣，IBM-PC及其兼容機(jī)編程軟件包是PLC很好的編程工具。目前，PLC廠商都在致力于開(kāi)發(fā)適用自己機(jī)型的IBM-PC及兼容機(jī)編程軟件包，并獲得了成功。

2）進(jìn)行程序文本處理

簡(jiǎn)單程序文本處理以及圖、參量狀態(tài)和位置的處理，包括打印梯形邏輯。程序標(biāo)注，包括觸電和線圈的賦值名、網(wǎng)絡(luò)注釋等，這對(duì)用戶或軟件工程師閱讀和調(diào)試程序非常有用。

3）程序儲(chǔ)存方式

對(duì)于技術(shù)資料檔案和備用資料來(lái)說(shuō)，程序的儲(chǔ)存方法有磁帶、軟磁盤(pán)和EEPROM存儲(chǔ)程序盒等方式，具體選用那種儲(chǔ)存方式，取決于所選機(jī)型的技術(shù)條件。

4）每種PLC都有自己的環(huán)境技術(shù)條件，用戶在選用時(shí)，特別是在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，對(duì)控制條件要給與充分的考慮。

5.PLC的接線設(shè)計(jì)

由以上控制工藝分析可得可得，接入PLC的輸入點(diǎn)有13個(gè)，它們分別為：一個(gè)系統(tǒng)門(mén)鎖，4個(gè)按扭，SB1-SB22按鈕型號(hào)：1個(gè)光電傳感器，本系統(tǒng)選用了BANNER光電傳感器，型號(hào)為QS18VP6D，4個(gè)主動(dòng)式紅外線傳感器（AIR30）。

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作者簡(jiǎn)介：趙麗穎（1984—），女，河北玉田人，大學(xué)本科，河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院宣鋼分院助教，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化。