自動門控制新版系統.doc 36頁

2. 自動門控制系統總體方案設計 2.1 自動門功效需求分析 本設計面向商場入口應用，需要有安全和可靠性，在設計時候改善了自動門友好性，結構圖2.1所表示： 圖2.1 自動門結構圖 依據商場中對自動門具體要求，本課題所設計自動門應含有以下功效： 1．開門和關門控制應含有手動和自動方法 為了便于維護，自動門應含有手動和自動方法。手動和自動開門方法由手自動轉換開關來控制。當轉換開關撥向手動位置時，門能夠手動調整開或關。當轉換開關撥向自動位置時，手動開門失效，由感應器檢測到有些人靠近門口且門未打開或檢測到已無人靠近門且門未關閉，PLC動作輸出信號給變頻器來控制電機正轉或反轉來實現開門或關門。 2．蜂鳴器提醒功效 當自動門開啟和關閉時，PLC輸出信號給蜂鳴器，蜂鳴器響以提醒來往行人注意。 3．防夾人功效 為了杜絕自動門夾人事件，在門兩側安裝防夾人紅外感應器，以預防停留在門周圍人被門所夾住。 自動門控制系統包含PLC控制和動作實施元件組成。采取自動和手動點動控制方法，此種控制模式為現在大多自動門控制方法。本課題所設計自動門控制系統采取PLC為控制中心來控制傳動機構從而控制門開和關實現門自動化控制。 2.2 系統設計基礎步驟 在自動門系統設計和調試過程中最關鍵是先列出設計關鍵步驟步驟圖，圖2.2所表示。 在自動門控制系統設計過程中關鍵要考慮以下幾點： 1.深入了解和分析自動門工藝條件和控制要求。 2.確定I/O設備。依據自動門控制系統功效要求，確定系統所需用戶輸入、輸出設備。常見輸入設備有按鈕、選擇開關、行程開關、傳感器等，常見輸出設備有繼電器、接觸器、指示燈等。 3.依據I/O點數選擇適宜PLC類型。 4.分配I/O點，分配PLC輸入輸出點，編制出輸入輸出分配表或輸入輸出端子接線圖。 5.設計自動門系統梯形圖程序，依據工作要求設計出周密完整梯形圖程序，這是整個自動門系統設計關鍵工作。 6.將程序輸入PLC進行軟件測試，查找錯誤，使系統程序愈加完善。 7.自動門系統整體調試，在PLC軟硬件設計和現場施工完成后，就能夠進行整個系統聯機調試，調試種發覺問題要逐一排除，直至調試成功。 2.3 自動門技術參數確實定 自動平移門安裝和調試關鍵是提升精度，即導軌平直度和水平度，門體兩個吊掛點所形成直線和導軌平行度和垂直度，最大程度地降低門體靜態側擺。在自動門投入使用后，尤其是早期，應常常調整門體，修正運行產生誤差。 要嚴格限制門體重量，不能超出自動門額定負重。通常在三個月最多十二個月內要對自動門進行全方面清理和調整。 公共場所自動平移門因為使用頻率很頻繁，而任何自動門使用頻率和使用壽命全部有限。比如機場、大型超市和醫院外門人員流量天天可達成千上萬人次，或在特定時間段里集中經過大量人員，在這種情況下，要使用自動門就必需進行綜合考慮。比如增加門數量，加大門扇寬度，增加關門延遲時間等。具體參數如表2.1所表示。 表2.1 自動門具體參數 單扇開啟寬度（mm） 1250mm（最寬） 單扇門最大承重（kg） 1x120kg 高度（mm） 2500mm 最快開/關門速度（cm/s） 60cm/s 常速開/關門速度（cm/s） 32.5cm/s 減速開/關門速度（cm/s） 20cm/s 開啟保持時間（s） 15s（程序中可調） 可編程控制器（PLC）電源 220V AC,50-60Hz 驅動器電源 380V AC,50Hz 驅動器輸出額定功率 120W 2.4 自動門機械傳動機構設計 在本課題設計自動門針對人流較多商場，應對周圍環境進行綜合考慮，所以在本課題自動門機械傳動設計中考慮了以下多個方面： 1．自動門傳動關鍵包含安裝板，軌道，門機，皮帶，吊掛件等。 2．全部組件全部為插入式元件，使得安裝很簡便。 3．電機：驅動電機采取380V三相交流電機，功率大，可調性強。 4．導軌：水平雙導軌結構，形成正懸掛，處理了側擺問題，從而確保了門扇穩定性。并配以雙側密封毛刷，形成密封式導軌，避免積塵對導軌及滑輪磨損，實現了維護方面特點。 5．滑輪：采取特殊尼龍滑輪，強度高，耐磨性好，同時還有一定減震效果。 6．皮帶：采取齒形皮帶, 齒形皮帶齒形截面為曲線設計，增加了齒形高度，提升了皮帶和傳動齒輪吻合度，從而提升了機械效率。皮帶底部采取尼龍加強，降低了齒距變形，提升了使用壽命。 7．傳動結構圖2.3所表示。其中馬達皮帶輪直徑為5cm,皮帶滑輪內徑為13.5cm,外徑為28.5cm。 圖2.3 機械傳動 3. 自動門硬件系統設計 3.1 控制系統結構設計 本設計利用PLC控制變頻器來調整交流電機運轉來實現自動門運轉控制方法。采取變頻器電路，結構簡單，控制方便、可靠性高，交流電機含有效率高、維護成本低特點。 交流電機驅動系統和直流電機驅動系統相比，含有效率高、結構簡單、維護