基于plc的自动旋转门控制系统设计.docx
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基于plc的自动旋转门控制系统设计.docx
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摘 要
随着生活水平的不断提高和科技的发展,旋转自动门广泛应用在楼宇自动化中,不仅美观实用,还为人们的生活带来方便。
因此,要保证自动门安全有效的工作,针对控制要求设计合理的旋转门控制系统就很有实用价值和现实意义。
本设计利用可编程控制器(PLC)和变频器等设计了针对三翼自动旋转门的控制系统。
设计中根据控制原理和设计要求确定了系统的设计方案,给出了结构框图、电气原理图。
针对每个环节进行具体设计,对主控芯片、变频器、传感器等进行参数选择,给出传感器的连接电路和信号分析。
系统通过主控芯片与各种传感器(防夹、防撞传感器,红外线感应传感器,接近开关传感器)的连接,对控制信号进行检测和分析,并利用变频器调节电机实现对旋转门的控制。
旋转门控制系统实现了对门的自动启停、自动定位、速度调节、安全智能和夜间闭锁等功能。
另外针对不同人群的需要采取相应措施(如残疾人按钮)使整个系统显得更加人性化。
关键词 可编程控制器变频器旋转门控制系统
II
Abstract
Withrisinglivingstandardsandtechnology,automaticrevolvingdooriswidelyusedinbuildingautomation,notonlybeautifulandpractical,butalsobringconveniencetopeople'slives.Therefore,toensuresafeandeffectiveworkofautomaticdoors,designedforthecontrolrequirementsoftherevolvingdoorcontrolsystemitisveryusefulandpracticalsignificance.
Thedesignofprogrammablecontrollers(PLC)andtheinverter,etc.designedforthethreewingautomaticrevolvingdoorofthecontrolsystem.Designprinciplesanddesignrequirementsforthecontrolsystemisdesignedtodeterminethegivenblockdiagram,electricaldiagram.Foreachlinkofthespecificdesignofthemainchip,inverter,sensors,etc.parameters,giventhesensorconnectioncircuitandsignalanalysis.Systemthroughthemainchipwithvarioussensors(pinch,crashsensors,infraredsensors,sensor,proximityswitchsensors)connectedtothecontrolsignaldetectionandanalysis,andusingfrequencyconvertertorealizetheadjustmentmotorcontroloftherevolvingdoor.
Revolvingdoorcontrolsystemforthedooroftheautomaticstartandstop,automaticpositioning,speedregulation,safetyfeaturessuchasintelligentandnightlatch.Inadditiontodifferentgroupsneedtotakeappropriatemeasures(suchasthedisabledbutton)sothatthewholesystemevenmoreuserfriendly.
Keywords ProgrammableLogicController Inverter revolvingdoor controlsystem
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章绪论 1
1.1选题的背景和意义 1
1.2自动旋转门的国内外发展现状 2
1.2.1国外自动旋转门发展现状 2
1.2.2国内自动旋转门发展现状 2
1.2.3自动旋转门的发展趋势 3
1.3主要设计内容 3
第2章设计方案的确定 6
2.1自动旋转门系统的基本结构 6
2.2旋转门控制方案的分析 7
2.3旋转门控制方案的确定 8
第3章主控芯片选择及辅助电路设计 10
3.1主控芯片的选型 10
3.1.1PLC的简要介绍 10
3.1.2PLC的选型 11
3.1.3PLC的I/O点分配 13
3.2系统控制电路的设计 16
3.2.1变频调速的基本原理 16
3.2.2变频器容量选择 17
3.3系统电源的设计 19
第4章传感器的选型及信号处理 21
4.1红外检测传感器 22
4.1.1热释电红外传感器 22
4.1.2防夹红外传感器 24
4.2接近开关传感器 25
4.3防碰撞传感器 27
5
第5章系统软件部分设计 29
5.1模拟输入输出点信号 29
5.2控制程序流程图 31
5.3程序控制过程分析 32
结 论 44
致 谢 45
参考文献 46
附录1 47
DIRECTORY
Abstract I
Abstract II
Chapter1Exordium 1
1.1Backgroundandsignificanceoftopicselection 1
1.2Thedevelopmentpresentsituationofautomaticrevolvingdoorathomeandabroad 2
1.2.1Developmentofforeignrevolvingdoor 2
1.2.2Developmentofthedomesticrevolvingdoor 2
1.2.3DevelopmentTrendoftherevolvingdoor 3
1.3Maindesigncontents 3
Chapter2DeterminationofDesignScheme 6
2.1Thebasicstructureofautomaticrevolvingdoorsystem 6
2.2Analysisoftherevolvingdoorcontrolmethod 7
2.3Determinationoftherevolvingdoorcontrolmethod 8
Chapter3Themasterchipselectandtheauxiliarycircui 10
3.1Selectionofthemasterchip 10
3.1.1PLC'sbrief 10
3.1.2PLCSelection 11
3.1.3TheI/ODistributionofPLC 13
3.2ThedesignofSystemcontrolcircuit 16
3.2.1Thebasicprincipleoffrequencycontrol 16
3.2.2InverterCapacitySelection 17
3.3Thedesignofsystempowersupplies 19
Chapter4Selectionofsensorsandsignalprocessing 21
4.1Infrareddetectionsensor 22
4.1.1Pyroelectricinfraredsensor 22
4.1.2Pinchinfraredsensor 24
4.2Proximityswitchsensor 25
4.3Anti-collisionsensors 27
Chapter5Thedesignofsoftware 29
5.1Thesignalofanaloginputandoutputpoints 29
5.2Theflowchartofcontrolprogram 31
5.3Theanalysisofprogramcontrolprocess 32
Conclusions 44
Acknowledgements 45
References 46
Appendix1 47
第1章绪论
1.1选题的背景和意义
随着人们生活水平的不断提高和科学技术的飞速发展,人们更加注重自动化和人性化的产品。
楼宇自动化产品中的旋转自动门由于其可以实现无人看管,同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音,既方便又提高了建筑的档次的原因,在银行、写字楼、酒店等办公娱乐场所得到了广泛普及应用。
自动旋转门的普及和应用,改变了人们的防护意识,提升了人们的安全观念。
同时对于旋转自动门的控制系统也有了更高的要求。
旋转自动门的控制更加突出了安全理念,强调了有效性:
有效地防范、通行、疏散,同时还融合了建筑艺术的理念,强调门与建筑以及周围环境整体的协调、和谐。
自动旋转门控制系统的基本工作形式是在门的不同位置安装传感器以及控制芯片等,对旋转门进行人性化、智能化的自动控制。
可以根据通行人员的多少、有无老幼残孕等情况调整旋转门的旋转速度以适应不同情况的需求。
当检测到行人距门翼太近、走反等有可能出现危险的时候,能及时通过调整避免危险的发生。
而且在无人通行时停止节能,在夜间实现闭锁等功能。
由于旋转自动门在通电后可以实现无人管理而且智能、安全、节能,又能提高建筑的档次,于是迅速在国内外建筑市场上得到大范围的普及。
因此针对自动旋转门系统的设计就显得更具有实际意义,不仅可以提高旋转门的智能化程度,更能促进旋转门的技术更新和产品的应用。
1.2自动旋转门的国内外发展现状
1.2.1国外自动旋转门发展现状
自1903年宝盾公司在荷兰生产出第一座旋转门[1],旋转门至今已有一百年的历史,发展到今天,旋转门已具有可靠的安全系统和先进的驱动技术,其智能化高格调的设计为现代化楼宇建筑的确入口提供了完美的选择。
国外著名
35
厂家有:
荷兰的B00NEDAM 瑞典的BESAM 德国的多玛、盖泽 日本的纳博克、寺冈等。
由于国外自动旋转门发展较早,其技术也较为成熟。
自动旋转门的传动系统技术具有节能、低噪声、传动平稳、寿命长、性能可靠等优点;控制系统采用数字化设计的系统作为控制中枢,有功能更强大,操作更简便等优点;检测安全系统采用先进的红外与微波感应技术,用于感知物体的移动,操纵门体的动行,使用
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