某大润发商场平移门的PLC控制系统设计
二、系统概论
2.1自动门发展现状
自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等,自动平移门使用得最广泛,大家一般所说的自动门、感应门就是指自动平移门,目前市场上流行的平移型自动门一般是两开,这种门的特点是简单易控,维护方便。
传统的自动门是由继电器控制的,即通过按钮和复杂的接线安装来控制。现在的自动门大多都是由智能控制器控制,即通过运用现代自动化设备来控制,它具有稳定性高、安全等优点。
而在智能控制器的选择上,现今自动门的主控器有单片机控制和可编程控制器(PLC)控制。单片机控制主要有体积小、安装方便等特点,一般多数被对自动门性能要求稍低的场合采用;PLC控制的特点是稳定型高、维护方便,目前许多大型的商场等人流量多的自动门都是由这种方式来控制。
2.2商场自动门PLC控制系统简介
PLC控制的商场自动门在通电自后便可实现无人管理,并且系统长时间自主稳定的工作。自动门的运作方式,主要原理是通过感应探测器来判断是否有人经过或者接近,再将信息传递到PLC,PLC根据接收到的信息通过变频器来控制驱动器的开停、正反转和速度的变化,再由传动装置带动门的运动,从而达到自动门的开关等功能。
三、商场自动门控制系统整体方案
3.1商场自动门的功能需求分析
本设计面向商场入口的应用,需要有安全和可靠性,在设计的时候改进了自动门对速度控制的精确度,结构如图3.1所示:
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图3.1 自动门结构图
微波雷达 根据商场中对自动门的具体要求,本课题所设计的自动门应具有以下功能:
1.自动开门和关门控制
自动开关门是自动门应具备的最基本功能。自动开门由感应探测器感应到有人接近,给PLC发送开门信号,PLC通过变频器来控制电机的正转,达到开门的目的。停留一段时间,由感应器检测到没有人接近门口且门未关闭,PLC动作输出信号给变频器来控制电机的反转来实现关门。
2.蜂鸣器的提示功能
当自动门关闭时,PLC输出信号给蜂鸣器,蜂鸣器响以提醒来往行人注意,可防止停留在门附近的人被门夹住。
3.2系统设计的步骤
在自动门系统设计的过程中最主要的先列出步骤流程图,如图3.2所示:
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图2.2 设计调试步骤图
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3.3自动门系统I/O分配表
I/O分配表是编写PLC程序首先要做的前提条件,也是实际接线和调试的重要依据。根据自动门的控制系统的要求,确定了PLC的I/O分配表,在表3.3中列出。
表3.3 I/O分配表
类型 PLC元件 X0 X1 X2 作用 感应开关(内) 感应开关(外) 关门下限 开门下限 开门/关门中速 关门低速/开门高速 关门高速/开门低速 开/关门高速 开/关门中速 开/关门低速 自动开门 自动关门 蜂鸣器提醒 输入 X3 X4 X5 X6 Y1 Y2 Y3 输出 Y4 Y5 Y6
3.4自动门的机械传动机构设计
商场自动门针对人流较多的商场,应对周围环境进行综合考虑,所以在本课题的自动门机械传动设计中考虑了以下几个方面:
1.自动门的传动主要包括安装板,轨道,门机,皮带,吊挂件等。
2.电机:驱动电机采用安全电机有限公司生产的YSM100/112、W、S三项异步电动
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机,额定转矩为0.43N.m,额定转速为400r/min。功率大,可调性强。
3.导轨:水平双导轨结构,形成正悬挂,解决了侧摆的问题,从而确保了门扇的稳定性。并配以双侧密封毛刷,形成密封式导轨,避免积尘对导轨及滑轮的磨损,实现了维护方面的特点。
4.皮带:采用齿形皮带, 齿形皮带的齿形截面为曲线设计,增加了齿形的高度,提高了皮带与传动齿轮的吻合度,从而提高了机械效率。皮带底部采用尼龙加强,减少了齿距变形,提高了使用寿命。皮带的长度4000mm。
5.感应探测器:选用微波感应器,又称微波雷达。具有反应速度快,灵敏度高,不受环境因素影响等特点。
6.传动结构如图3.4所示。
支架间距离1500mm
图3.3 机械传动
3.5自动门基本技术参数
一般商场的自动平移门因为使用频率非常频繁,而任何自动门的使用频率和使用寿命都有限。像商场这样人员流量每天成千上万,或者在特定时间段里集中通过大量人员,在这种情况下,使用自动门就必须进行很综合的考虑。例如增加门的数量,加大门扇宽度,增加关门延迟时间等。具体参数如表3.5所示。
表3.5 自动门具体参数
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