基于西門子PLC自動旋轉門的設計畢業(yè)設計

畢業(yè)設計有關說明一主要任務設計的思路、方法1.1設計的思路、方法等1）當有人由內到外或由外到內通過光電檢測開關時，開關上有電流通過（光電檢測開關是脈沖觸發(fā)須對其自鎖）由于開門限位開關常閉，所以線圈上有電通過，電動機正轉，到達開門限位開關位置時，電機停止運行。2）當自動門到開門限位開關位置時啟動延時定時器8秒后，自動進入關門過程，電動機反轉，當門移動到關門限位開關時，電機停止運行。3）在關門過程中，當有人員由外到內或由內到外通過光電檢測開關，應立即停止關門，并自動進入開門程序。4）在門打開后的8秒等待時間內，若有人員由外至內或由內至外通過光電檢測開關時，必須重新開始等待8秒后，再自動進入關門過程，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門開關。1．2調研的目的和總結合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。在此基礎上，給出了控制系統(tǒng)軟件設計的程序流程圖、順序功能圖、外部端子接線圖及PLC控制梯形圖等。本設計介紹應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。二技術手段及控制要求(1)框架總成：分為固定部分和旋轉部分，均由鋁型材框架和玻璃等組成。立柱、曲壁、門扉一般采用高強度鋁合金型材，結構簡潔，精密牢固。采用中心門軸結構安裝和驅動旋轉門體設計，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。門體結構簡圖如圖.1所示。圖.1(2)驅動系統(tǒng)：由一個三相交流電機提供動力，用減速器帶動中心門軸驅動。(3)控制系統(tǒng)：由可編程控制器PLC、變頻器、功能開關組成。(4)檢測系統(tǒng)：由紅外傳感器實現(xiàn)有無人自動檢測，自動對電機啟停進行操作。(5)安全系統(tǒng)：主要有接觸和非接觸安全感應器。旋轉門入口立柱均裝有安全膠條，防止行人夾傷，自動門入口右側立柱膠條內裝有內藏式防夾感應器，如受擠壓門扉即馬上停止運轉。膠條恢復正常，門扉則自動轉動;每扇門扉底邊膠條內裝有內藏式防碰感應器，碰到物體或行人門扉立即停止運轉。膠條恢復正常，門扉則自動轉動。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節(jié)電機轉速完成控制要求的。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由于三翼自動旋轉門是恒轉矩負載，故變頻器選用通用型的。又因為三翼旋轉門的轉速不允許超過額定值，電機不會過載。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門控制系統(tǒng)原理圖如下所示圖.3三軟件設計PLC梯形圖：四硬件設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用來檢測是否有人被夾；定位接近開關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)過判斷做出相應控制動作；變頻器接收控制信號對電動機進行調速。另外還有運行狀態(tài)指示燈和過載報警等等。旋轉門控制系統(tǒng)實現(xiàn)了對門的自動啟停、自動定位、速度調節(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I0.7防夾接近開關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I1.6防夾接近開關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接線圖五結束語本設計以PLC和變頻器綜合運用來達到控制電機正轉速實現(xiàn)門的自動化開關的目的，利用PLC的可靠性和穩(wěn)定性強的特點，保證旋轉門控制系統(tǒng)能長期正常運行，利用變頻器的無級平滑調速的特點，保證旋轉門運轉和速度控制能平滑順暢。PLC采用梯形圖設計，直觀易懂，擴展容易，保證程序的條理性和準確性。通過本次畢業(yè)設計，我學會了運用自己所學的專業(yè)知識，設計出程序和硬件系統(tǒng)，進一步理解了PLC與變頻器綜合運用控制系統(tǒng)的設計方法，提高了PLC梯形圖的編程能力，掌握了PLC程序的調試方法和技巧。六致謝在此我要特別感謝我的指導老師的熱情關懷和悉心指導。在我撰寫畢業(yè)設計的過程中，劉老師傾注了大量的心血和汗水，無論是在畢業(yè)設計的選題、構思和資料的收集方面，還是在畢業(yè)設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致的教誨和無私的幫助，特別是她廣博的學識、深厚的學術素養(yǎng)、嚴謹?shù)闹螌W精神和一絲不茍的工作作風使我終生受益，在此表示真誠地感謝和深深的謝意。在畢業(yè)設計的寫作過程中，也得到了許多同學的寶貴建議，同時還到許多在工作過程中許多同學的支持和幫助，在此一并致以誠摯的謝意。感謝所有關心、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【1】揚幫文主編.現(xiàn)代新潮傳感器應用手冊[M].機械工業(yè)出版社.2004【2】國家機械工業(yè)局編.中國機電產(chǎn)品目錄（14）[M].機械工業(yè)出版社.2004【3】王延才，王偉主編.變頻器原理及應用[M].機械工業(yè)出版社.2005【4】求是科技編著.PLC應用開發(fā)技術與工程實踐[M].2004原理圖與程序流程圖門體結構簡圖設計圖PLC硬件結構圖系統(tǒng)結構框圖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外部設備輸出地址對應外部設備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Q0.2電動機啟停I0.3低速開關Q0.3速度控制(變頻器職能端子X2)I0.4高速開關Q0.4速度控制(變頻器職能端子X1)I0.5鎖鑰開關Q0.5I0.6直流制動接近開關Q0.6直流制動I0.7防夾接近開關Q0.7變頻器復位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I1.6防夾接近開關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LAY8Red24v02SB2停止按鈕開關LAY8Red24v03SB3高速按鈕開關LAY8BUL24v04SB4高速按鈕開關LAY8BUL24v05SB5中速按鈕開關LAY8BUL24v0