基于西門子PLC自動旋轉(zhuǎn)門的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

畢業(yè)設(shè)計有關(guān)說明一主要任務(wù)設(shè)計的思路、方法1.1設(shè)計的思路、方法等1）當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān)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，所以線圈上有電通過，電動機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān)位置時，電機(jī)停止運行。2）當(dāng)自動門到開門限位開關(guān)位置時啟動延時定時器8秒后，自動進(jìn)入關(guān)門過程，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到關(guān)門限位開關(guān)時，電機(jī)停止運行。3）在關(guān)門過程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(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(jìn)入開門程序。4）在門打開后的8秒等待時間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電檢測開關(guān)時，必須重新開始等待8秒后，再自動進(jìn)入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。5）考慮到自動門在出現(xiàn)故障或在維修的時候，用自動控制從在一定問題，最后決定加增手動開門和關(guān)門開關(guān)。1．2調(diào)研的目的和總結(jié)合PLC的運行特點，對控制系統(tǒng)的工作流程作了合理的優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上，給出了控制系統(tǒng)軟件設(shè)計的程序流程圖、順序功能圖、外部端子接線圖及PLC控制梯形圖等。本設(shè)計介紹應(yīng)用可編程控制器取代傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)自動門控制的過程。二技術(shù)手段及控制要求(1)框架總成：分為固定部分和旋轉(zhuǎn)部分，均由鋁型材框架和玻璃等組成。立柱、曲壁、門扉一般采用高強(qiáng)度鋁合金型材，結(jié)構(gòu)簡潔，精密牢固。采用中心門軸結(jié)構(gòu)安裝和驅(qū)動旋轉(zhuǎn)門體設(shè)計，每扉門三面安裝密封毛條與地面天花及曲壁緊密接觸，使門扉在任何位置均處于密閉狀態(tài);門扉玻璃采用（3+3）夾膠玻璃或6mm厚鋼化玻璃，曲壁玻璃一般采用（4+4）夾膠玻璃，安全可靠。門體結(jié)構(gòu)簡圖如圖.1所示。圖.1(2)驅(qū)動系統(tǒng)：由一個三相交流電機(jī)提供動力，用減速器帶動中心門軸驅(qū)動。(3)控制系統(tǒng)：由可編程控制器PLC、變頻器、功能開關(guān)組成。(4)檢測系統(tǒng)：由紅外傳感器實現(xiàn)有無人自動檢測，自動對電機(jī)啟停進(jìn)行操作。(5)安全系統(tǒng)：主要有接觸和非接觸安全感應(yīng)器。旋轉(zhuǎn)門入口立柱均裝有安全膠條，防止行人夾傷，自動門入口右側(cè)立柱膠條內(nèi)裝有內(nèi)藏式防夾感應(yīng)器，如受擠壓門扉即馬上停止運轉(zhuǎn)。膠條恢復(fù)正常，門扉則自動轉(zhuǎn)動;每扇門扉底邊膠條內(nèi)裝有內(nèi)藏式防碰感應(yīng)器，碰到物體或行人門扉立即停止運轉(zhuǎn)。膠條恢復(fù)正常，門扉則自動轉(zhuǎn)動。對于本系統(tǒng)來說，主要的控制是由控制芯片通過變頻器來調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速完成控制要求的。因此變頻器電路是系統(tǒng)控制電路的重要組成部分。下面介紹本系統(tǒng)的變頻器及其電路。變頻器接線圖.2由于三翼自動旋轉(zhuǎn)門是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，故變頻器選用通用型的。又因為三翼旋轉(zhuǎn)門的轉(zhuǎn)速不允許超過額定值，電機(jī)不會過載。根據(jù)以上的計算的數(shù)據(jù)，選用西門子通用變頻器MM440系列,型號為6SE6440-2UD17-5AA1。綜上可得三翼自動旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)原理圖如下所示圖.3三軟件設(shè)計PLC梯形圖：四硬件設(shè)計紅外傳感器作用是檢測是否有行人通行；紅外防夾傳感器和防夾接近開關(guān)用來檢測是否有人被夾；定位接近開關(guān)用來檢測門翼是否停在定位位置；防碰撞傳感器用來檢測是否有人被碰或被撞；主控芯片用來判斷傳感器傳來的各種信號并經(jīng)過判斷做出相應(yīng)控制動作；變頻器接收控制信號對電動機(jī)進(jìn)行調(diào)速。另外還有運行狀態(tài)指示燈和過載報警等等。旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)實現(xiàn)了對門的自動啟停、自動定位、速度調(diào)節(jié)、安全智能和夜間閉鎖等功能?？刂圃砜驁D.44.1PLC的I/O點分配輸出地址信號內(nèi)容Q0.0上電及報警信號Q0.1電磁鎖控制繼電器Q0.2電動機(jī)啟停（變頻器智能端子FWD）Q0.3速度控制（變頻器職能端子X2）Q0.4速度控制（變頻器職能端子X1）Q0.6直流制動（變頻智能端子REV）Q0.7變頻器復(fù)位（變頻智能端子RESET）Q1.0常速運行狀態(tài)Q1.1高速運行狀態(tài)Q1.2低速運行狀態(tài)Q1.3過載報警輸出地址分配表.1-1I0.5電磁鎖鑰I0.6直流制動接近開關(guān)I0.7防夾接近開關(guān)1I1.0紅外線傳感器1I1.1防撞傳感器1I1.2防碰傳感器1I1.3紅外防夾傳感器1I1.4變頻過載報警輸入I1.5鎖門接近開關(guān)I1.6防夾接近開關(guān)2I1.7紅外線傳感器2I2.0紅外線傳感器3I2.1紅外線傳感器4I2.2防撞傳感器2I2.3防碰傳感器2I2.4防碰傳感器3I2.5紅外防夾傳感器2輸入地址分配表.1-24.2硬件接線圖PLC接線圖五結(jié)束語本設(shè)計以PLC和變頻器綜合運用來達(dá)到控制電機(jī)正轉(zhuǎn)速實現(xiàn)門的自動化開關(guān)的目的，利用PLC的可靠性和穩(wěn)定性強(qiáng)的特點，保證旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)能長期正常運行，利用變頻器的無級平滑調(diào)速的特點，保證旋轉(zhuǎn)門運轉(zhuǎn)和速度控制能平滑順暢。PLC采用梯形圖設(shè)計，直觀易懂，擴(kuò)展容易，保證程序的條理性和準(zhǔn)確性。通過本次畢業(yè)設(shè)計，我學(xué)會了運用自己所學(xué)的專業(yè)知識，設(shè)計出程序和硬件系統(tǒng)，進(jìn)一步理解了PLC與變頻器綜合運用控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，提高了PLC梯形圖的編程能力，掌握了PLC程序的調(diào)試方法和技巧。六致謝在此我要特別感謝我的指導(dǎo)老師的熱情關(guān)懷和悉心指導(dǎo)。在我撰寫畢業(yè)設(shè)計的過程中，劉老師傾注了大量的心血和汗水，無論是在畢業(yè)設(shè)計的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在畢業(yè)設(shè)計的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了劉老師悉心細(xì)致的教誨和無私的幫助，特別是她廣博的學(xué)識、深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我終生受益，在此表示真誠地感謝和深深的謝意。在畢業(yè)設(shè)計的寫作過程中，也得到了許多同學(xué)的寶貴建議，同時還到許多在工作過程中許多同學(xué)的支持和幫助，在此一并致以誠摯的謝意。感謝所有關(guān)心、支持、幫助過我的良師益友。最后，向在百忙中抽出時間對本文進(jìn)行評審并提出寶貴意見的各位專家表示衷心地感謝！參考文獻(xiàn)【1】揚幫文主編.現(xiàn)代新潮傳感器應(yīng)用手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2004【2】國家機(jī)械工業(yè)局編.中國機(jī)電產(chǎn)品目錄（14）[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2004【3】王延才，王偉主編.變頻器原理及應(yīng)用[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2005【4】求是科技編著.PLC應(yīng)用開發(fā)技術(shù)與工程實踐[M].2004原理圖與程序流程圖門體結(jié)構(gòu)簡圖設(shè)計圖PLC硬件結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖PLC外部接線圖I/O分配表及電氣元件表輸入輸出輸入地址對應(yīng)外部設(shè)備輸出地址對應(yīng)外部設(shè)備I0.0急停按鈕Q0.0上電及報警信號IO.1殘疾按鈕Q0.1電磁鎖控制繼電器I0.2STOP開關(guān)Q0.2電動機(jī)啟停I0.3低速開關(guān)Q0.3速度控制(變頻器職能端子X2)I0.4高速開關(guān)Q0.4速度控制(變頻器職能端子X1)I0.5鎖鑰開關(guān)Q0.5I0.6直流制動接近開關(guān)Q0.6直流制動I0.7防夾接近開關(guān)Q0.7變頻器復(fù)位I1.0紅外線傳感器I1.1防撞傳感器1I1.2防碰傳感器1I1.3防夾傳感器1I1.4變頻過載報警輸入I1.5鎖門接近開關(guān)I1.6防夾接近開關(guān)2I1.7紅外線傳感器2I2.0紅外線傳感器3I2.1紅外線傳感器4I2.2防撞傳感器2I2.3防碰傳感器2I2.4防夾傳感器2I2.5防碰傳感器3控制系統(tǒng)電氣元件表序號符號名稱型號規(guī)格01SB1停止按鈕開關(guān)LAY8Red24v02SB2停止按鈕開關(guān)LAY8Red24v03SB3高速按鈕開關(guān)LAY8BUL24v04SB4高速按鈕開關(guān)LAY8BUL24v05SB5中速按鈕開關(guān)LAY8BUL24v0