《机场伟德体育- 伟德体育官网- APP下载2026世界杯指定平台平移自动门设计》9100字doc

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　　机场平移自动门设计 目 录 TOC \o 1-3 \h \u 19054 引言 1 31659 1 机场平移自动门控制系统硬件设计 2 9948 1.1 平移自动门工作原理 2 25600 1.2 平移自动门硬件结构图 3 15900 1.3 平移自动门硬件组成 3 21022 2 机场平移自动门控制系统软件设计 5 27208 2.1 平移自动门的功能要求 5 13223 2.2 PLC控制系统输入输出设计 5 13986 2.3 PLC控制系统流程图 6 4699 2.4 PLC控制系统程序设计 7 2918 2.4.1 继电器接触控制图 7 3349 2.4.2 梯形图设计语言 9 19786 2.4.3 程序编写软件 10 22995 2.4.4 程序的编写 11 13806 2.4.5 系统调试 13 8424 3 人流量对平移自动门的影响及其解决 13 5316 3.1 人流量对平移自动门的影响 14 17093 3.2 解决方案 14 25654 3.3 平移自动门的维护要点 15 25849 4 总结 15 15643 参考文献 17 PAGE PAGE 1 摘 要 进入20世纪以来，随着科学技术迅速发展，人们的生活水平得到了提高，尤其在自动化领域取得了很高的成就。自动门控制系统就是自动化技术的一种体现，自动门目前已经运用在餐馆，学校，企业大楼，图书馆等各个领域。自动门的类型有平移式自动门，旋转式自动门等各种类型，而在我们生活里最常见到的就是平移式自动门，这种自动门控制方便，维护容易，其在通电后实现了无人化管理，节省了空调资源，具有降低噪声，防风，防沙，防盗等功能。本设计是完成基于PLC的机场用平移自动门控制系统，设计中可编程控制器，驱动装置，传动装置，感应探测器，变频器，电动机等设备构成了自动门控制系统，传动装置采用皮带，驱动装置采用电动机，可编程控制器采用日本三菱公司生产到FX2N-40MR，变频器为三菱公司的FR-540变频器。本设计的主要工作原理是，当人靠近自动门时，感应探测器器感应到人的靠近，将信号转换成开关信号传送到PLC，PLC根据传送过来的信号通过变频器控制电动机的正反转与转速，电动机驱动传动装置运行，传动装置带动自动门的打开与关闭。 关键词：自动门控制系统；感应装置；PLC；变频器 引言 门的发展有着悠久的历史。在古代，门的作用主要是用来防盗，但随着人们生活水平的提高门在生活中承担的角色也越来越重要，尤其是在一些公共场合起到的作用更是重要，于是平移自动门渐渐的出现在了人们对视野里。 由于平移自动门的重量体积各不相同，因此采用的传动与驱动装置也各不相同，大体上可以分为重型平移自动门和轻型平移自动门。平移自动门还会受到客流量的影响，因此我们还可以将平移自动门分为平移自动门和可频繁使用的平移自动门。 平移自动门的优劣主要体现在平移自动门的控制装置上，先前的平移自动门采用继电器对平移自动门进行控制，就是通过复杂的按钮和接线来控制，采用继电器控制的平移自动门有着不易安装，体积巨大，控制不够灵活，维护苦难等缺点。为避免继电器控制的平移自动门出现故障给顾客造成威胁，我们采用智能控制器控制，就是运用现代化控制设备来控制平移自动门，在智能控制器的选择上，当前自动化产业最热门的可编程控制器可以满足我们的需求。 可编程控制器简称为PLC，PLC是一种用于数字运算的电子装置，其可以在工业环境下完成各类控制，它采取可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序运算，计时，计数和算数运算等操作指令，通过数字式的输入和输出或模拟式的输入和输出来控制各类机械的生产过程。 可编程控制器（PLC）有着如下特点： （1）可靠性高 可靠性指的是可编程控制器均匀不发生故障的时间。PLC的软件与硬件采取了许多的抗磁扰的办法，因此PLC能在具有很强干扰性的情况下工作。在商场这种具有各种干扰的环境中选择PLC来控制平移自动门可谓首选。今朝被用户广泛应用，最靠得住的产业设备之一便是可编程控制器（PLC）。 （2）编程容易 可编程控制器采用梯形图来进行编程，许多的电器元件采用图形表示，其原理与电路图基本相似，用梯形图来编程使得过程更加的直观，表达更加的形象。许多的电气技术人员用很短的时间便可以熟悉其操作。 （3）控制功能强悍 一台可编程控制器其中包含许多的编程原件供用户使用，用其来控制设备可以实现各种操作。PLC的输出模块能够驱动负载，因此把负载和模块连接起来就能够驱动相应的部件。 （4）使用方便 可编程控制器具有很多的硬件可以供用户使用，用户可以依据本身的需要灵活的进行装配，实现种种不同的功效。 （5）易于实现自动化 可编程控制器还具有重量轻，体积小等优点，将其安装于机器的内部能够轻松的实现自动化控制。 综上所述采用可编程控制器来进行平移自动门的控制是明智之举，采用PLC控制平移自动门，既能满足平移自动门的控制要求，又能提高平移自动门的安全性和可靠性。本设计可以促进平移自动门产业的发展，使得平移自动门拥有更广阔的市场。 标题1格式：宋体，四号，加粗，1.5倍 标题1格式：宋体，四号，加粗，1.5倍行距，段前段后为“自动” 1.1 平移自动门工作原理 图2-1 平移自动门工作原理图 从上图可知，平移自动门控制系统的主要过程为感应探测器检测到物体的靠近给PLC输入一个脉冲信号，PLC根据信号发出相应的控制信息给驱动装置，驱动装置将带动传动装置，传动装置带动平移自动门，以此过程来控制平移自动门的打开与闭合。 1.2 平移自动门硬件结构图 图2-2 平移自动门硬件结构图 由图像可以了解到利用吊架来悬挂两扇门，当电动机通电转动后通过皮带带动滚轮转动，悬挂在皮带上的平移自动门便可以动作。当电动机顺时针转动，滚轮1也顺时针转动，此时左边的吊架往左运动，右边的吊架往右运动，平移自动门呈现为打开状态。 当电动机逆时针运动时，滚轮1也逆时针运动，此时左边的吊架往右运动，右边的吊架往左运动，平移自动门此时呈现为关闭状态。 1.3 平移自动门硬件组成 （1）变频器：变频器具有调压、调频、稳压、调速等基本功能，变频器充分利用了当代的科学技术，价格昂贵但机能杰出，内部结构庞大但使用便捷，所以变频器不止运用于启动电动机，而且还可以广泛的应用到各个领域 。在本设计中选用的变频器为FR-540变频器，此变频器有着以下的优点： 接线简单，可以将PLC的输出端口接到变频器的输入口端来控制电机的正反转和转动的速率。 易于安装，变频器的安装不受位置限制，可以安装在任意一个位置，进行远距离的操作。 易于设置，对于变频器的设置并不像以往的程序设置一样复杂，变频器的设置只要转动外部的按钮便可以进行设置。 本设计中可编程控制器通过变频器控制电动机的正反转以及转速。电动机得到一定的电流后开始正转，如果需要关闭平移自动门，可编程控制器控制电动机反转，平移自动门自动关闭。 （2）感应探测器：感到器相当于人们的眼睛，用来感测是不是有物体接移自动门，当有物体进入他的工作范围时，感应器将给主控制器传输一个脉冲信号，通过主控制器来控制平移自动门的打开，当物体通过平移自动门后，感应器再给主控制器脉冲信号控制平移自动门关闭。 现在平移自动门中使用的感应探测器有许多的类型，如微波式感应探测器，触摸式感应探测器，红外线式感应探测器等。鉴于本设计研究的平移自动门位于商场，医院等人流量较大的地方。在这些地方灰尘，光线等其他因素都会对平移自动门的灵敏度造成影响，考虑到这些因素我选用抗干扰能力较强的微波式感应探测器。 （3）主控制器：相当于大脑给各个部位发出控制命令，当感应探测器发出信号给主控制时，主控制器便给各个部位发出命令，控制平移自动门的运行。 （4）驱动装置：主要使利用三项交流电动机来实现其驱动，供给开门与关门的动力，控制平移自动门的运行速度。 （5）传动装置（皮带）：用于传输电动机所产生的动力，将动力应用于平移自动门上控制平移自动门的打开与闭合。 （6）滚轮系统：主要作用是在驱动装置提供的动力下与传动装置结合带动平移自动门的运行。 （7）蜂鸣器：当平移自动门打开与闭合时，可编程控制器输出信号给蜂鸣报警器，提醒来往的行人注意安全。 （8）下部导向装置：用来固定平移自动门的下部，防止平移自动门在打开与关闭过程中左摇右晃产生噪音。 （9）吊架：用来悬挂平移自动门，在动力的牵引下带动平移自动门的打开与闭合。 （10）行程开关：行程开关又有一个名称为限位开关，主要作用为控制机械设备的行程和进行限位保护。将限位开关安装在特定位置，当机械的运动部件撞击到限位开关后，限位开关触电动作，实现电路的切换。按钮的工作原理与其相似。本设计中将限位开关安装在平移自动门开门所能触及的最大位置，以及平移自动门彻底关闭接触到的位置。当平移自动门到达这两个位置时，电动机会停止转动。 2 机场平移自动门控制系统软件设计 2.1 平移自动门的功能要求 本设计需要将安全性与可靠性相结合，根据设计要求，平移自动门应具有以下这些功能： （1）当有物体由门内到门外，或者由门外到门内被感应探测器检测到时，常闭的限位开关上有电流通过，此时电机正转，平移自动门打开，当平移自动门达到开门限位开关时，电机停止转动。 （2）延时定时器在平移自动门到达开门限位开关后自动进行8秒的延时，8秒后电机开始反转，平移自动门开始关闭，当平移自动门到达关门限位开关时，电机停止，平移自动门完全关闭。 （3）考虑到在关门时有其他人需要通过平移自动门，因此在关门的过程中，探测器探测到物体的靠近，应立即停止关门程序，进行开门程序。 （4）在门打开的8秒时间内，有物体从门外到门内或门内到门外被探测器感应到时，需要继续等待8秒，之后再进行关门，保证人的安全通过。 （5）加入手动开关和自动开关。 （6）加入紧急停止按钮防止当门在打开与关闭时出现意外情况，可以紧急停止。 2.2 PLC控制系统输入输出设计 表3-1 I/O分配表 类别 元件 PLC元件 作用 输入 SB1 X001 门外感应探测器 SB2 X002 门内感应探测器 SB3 X002 开门限位开关 SB4 X004 关门限位开关 SB5 X005 过载保护开关 SB6 X006 紧急停止开关 SB7 X007 启动停止 SB10 X010 手动开门 SB11 X011 手动关门 输出 KM0 Y0 电动机正转接触器 KM1 Y1 电动机反转接触器 KM2 Y2 过载保护接触器 图3-1 PLC外部接线 PLC控制系统流程图 图3-2 平移自动门工作流程图 2.4 PLC控制系统程序设计 2.4.1 继电器接触控制图 图3-3 继电器接触控制图 系统设计的基本步骤： （1）当有物体由门内到门外，或者由门外到门内被感应探测器K1或者K2检测到时，常闭的限位开关上有电流通过，此时电机正转，平移自动门打开(开门执行机构KM0动作)，当平移自动门达到开门限位开关S1时，电机停止转动。 （2）延时定时器在平移自动门到达开门S1后自动进行8秒的延时，8秒后电机开始反转，平移自动门开始关闭（关门执行机构KM1动作），当平移自动门到达关门限位开关S2时，电机停止，平移自动门完全关闭。 （3）考虑到在关门时有其他人需要通过平移自动门，因此在关门的过程中，感应探测器（K1，K2）探测到物体的靠近，应立即停止关门程序，进行开门程序。 （4）在门打开的8秒时间内，有物体从门外到门内或门内到门外被感应探测器（K1，K2）探测到时，需要继续等待8秒，之后再进行关门，保证人的安全通过。 （5）平移自动门工作的过程中难免会出现故障，因此可以在其中加入手动的开门开关和关门开关。按下SB10时，平移自动门打开（开门执行机构KM0动作）。按下SB11时，平移自动门关闭（关门执行机构KM1动作）。 2.4.2 梯形图设计语言 在本课题PLC软件程序编写中采用了比较直观的梯形图语言进行编程。梯形图程序设计语言主要是采用图形符号来编写程序，因此用梯形图程序设计语言编写的程序简单易懂。此设计语言用因果关系来描写全部事务发生所必要的前提和所发生的成果，一个梯级就暗示一个因果关系，事务发生所要的前提编写在左侧，发生的成果在右侧。 梯形图程序设计语言的特点： （1）电气操作原理图与之相对应，有直观性，通俗易懂。 （2）原有继电器逻辑控制技术与其相差无几，电气技术人员能够很快的把握与进修。 （3）原有的

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