基于PLC控制的自动门毕业设计论文说明

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plc自动门控制系统设计论文

plc自动门控制系统设计论文

PLC自动门控制系统设计论文摘要本文旨在设计一个基于PLC技术的自动门控制系统。

通过采用PLC作为控制核心,结合传感器和执行器,实现自动门的开关控制功能。

本文通过详细的设计方案和实施步骤,为自动门控制系统的设计和实施提供了一个可行的解决方案。

引言自动门广泛应用于商场、医院、办公楼等公共场所,成为现代建筑的重要组成部分。

传统的自动门控制系统使用机械开关或红外线传感器,存在安全性能不高、响应速度慢等问题。

而PLC(可编程逻辑控制器)技术具有可靠性高、实时性强等特点,因此成为自动门控制的理想选择。

本文将详细介绍PLC自动门控制系统的设计和实施过程。

首先,根据实际需求,确定自动门系统的功能和性能要求。

然后,选择合适的PLC型号,并设计相应的电气控制线路。

接下来,选用合适的传感器和执行器,并与PLC进行连接。

最后,通过编程实现自动门的准确控制。

1. 系统需求分析根据实际需求,PLC自动门控制系统应具有以下功能和性能要求:1.自动门的开关控制:实现自动门的开关功能,可以通过传感器或遥控器触发。

2.安全性能要求:保证自动门运行时的安全性,能够及时检测到人员和障碍物,并避免夹人或夹物。

3.响应速度要求:在接收到触发信号后,能够快速响应并实现门的开关动作。

4.自动门状态显示:能够显示自动门的当前状态,包括门的开关状态、故障状态等。

2. 系统设计方案基于上述需求分析,本文设计了如下的PLC自动门控制系统方案:1.选用PLC型号:根据实际需求,选择合适的PLC型号。

考虑到系统的可扩展性和可靠性,选择了XX型号PLC。

2.电气控制线路设计:根据自动门的控制要求,设计合理的电气控制线路。

主要包括电源模块、输入模块、输出模块和信号传输模块。

3.传感器选择:选用合适的传感器,用于检测人员和障碍物。

根据需求,选择了红外线传感器作为主要的检测手段。

4.执行器选择:选用合适的执行器,用于实现门的开关动作。

考虑到系统的可靠性和响应速度,选择了电机作为执行器。

毕业设计:基于PLC的自动门系统控制

毕业设计:基于PLC的自动门系统控制

毕业设计:基于PLC的自动门系统控制简介本文档旨在描述一个基于可编程逻辑控制器(PLC)的自动门系统控制的毕业设计项目。

该项目旨在设计和实现一个自动门系统,利用PLC来控制门的开关和安全功能。

目标该项目的主要目标是设计一个可靠且安全的自动门系统,能够根据用户的需求自动打开和关闭。

同时,系统也应该具备以下功能:- 检测门的位置和状态,以确保门在正确的位置关闭和打开。

- 检测门口的人员,以便根据需要自动打开门。

- 在门口检测到障碍物时自动停止门的运动,并提供警报通知。

- 集成安全开关和传感器,以确保门在安全条件下操作。

系统设计以下是该自动门系统的基本设计要点:1. PLC控制器:使用PLC作为控制器,负责接收和处理来自传感器和开关的输入信号,并控制门的运动和安全功能。

2. 传感器:使用适当的传感器来检测门的位置、状态和门口的人员。

这可以包括门位传感器、门状态传感器和人员检测传感器。

3. 电机驱动:使用合适的电机驱动装置控制门的开关运动。

电机驱动装置应能够提供足够的动力和控制门的速度。

4. 安全功能:集成安全开关和传感器,以便在检测到障碍物或其他危险情况时停止门的运动,并提供警报通知。

实施计划以下是该项目的实施计划:1. 确定需求:详细了解用户对自动门系统的需求和功能要求。

2. 设计系统:根据需求,设计自动门系统的整体架构和功能模块。

3. 采购设备:购买所需的PLC控制器、传感器、电机驱动装置和其他必要的组件。

4. 系统集成:将PLC控制器、传感器和电机驱动装置进行集成,并进行必要的配置和编程。

5. 测试和调试:对系统进行全面测试,确保各功能正常运行,并进行必要的调试和修复。

6. 文档撰写:编写毕业设计报告,详细记录整个项目的设计、实施和测试过程。

7. 演示和评估:进行系统演示,并接受指导教师和评委的评估和反馈。

预期成果通过完成该毕业设计项目,预期将获得以下成果:1. 设计并实施一个基于PLC的自动门系统,能够按需打开和关闭,并具备安全功能。

毕业设计:自动门的PLC控制系统

毕业设计:自动门的PLC控制系统

毕业设计:自动门的PLC控制系统1. 项目背景随着科技的发展和城市化进程的加快,自动化技术在各个领域得到了广泛应用。

自动门作为一种常见的自动化设备,不仅提高了人们的生活质量,还降低了人工成本,增强了工作效率。

可编程逻辑控制器(PLC)作为自动门控制系统的重要组成部分,具有可靠性高、灵活性强、易于扩展等优点。

本毕业设计旨在研究和设计一种基于PLC的自动门控制系统,以满足现代社会对智能化、自动化设备的需求。

2. 系统功能与要求2.1 系统功能自动门控制系统的主要功能包括:1. 门的开关控制:根据输入信号(如红外线、按钮等)实现门的开关。

2. 门的状态检测:实时检测门的开关状态,以确保系统的正常运行。

3. 异常情况处理:当发生异常情况(如门卡住、电压波动等)时,系统能自动采取措施,避免设备损坏。

4. 运行数据记录:记录门的运行数据(如开关次数、运行时间等),便于后期分析和维护。

2.2 系统要求自动门控制系统应满足以下要求:1. 可靠性:系统运行稳定,故障率低。

2. 安全性:确保人员和设备的安全。

3. 灵活性:可适应不同场景和需求,易于扩展和升级。

4. 经济性:降低运行成本,提高设备利用率。

3. PLC选型及系统硬件设计3.1 PLC选型根据系统功能与要求,选择合适的PLC作为自动门控制系统的核心控制器。

在本设计中,我们选择西门子S7-200系列PLC,该系列PLC具有性能稳定、性价比高、易于编程和维护等特点。

3.2 系统硬件设计自动门控制系统的硬件部分主要包括:PLC、输入/输出模块、传感器、执行器等。

1. PLC:西门子S7-200系列PLC。

2. 输入模块:用于接收各种开关信号,如红外线、按钮等。

3. 输出模块:用于控制执行器,如电动机、电磁阀等。

4. 传感器:用于检测门的状态,如红外线传感器、霍尔传感器等。

5. 执行器:用于实现门的开关,如电动机、电磁阀等。

4. 系统软件设计系统软件设计主要包括以下几个方面:1. 输入/输出信号分配:根据实际需求,合理分配输入/输出信号。

基于PLC实现的自动门控制系统毕业设计

基于PLC实现的自动门控制系统毕业设计

基于PLC实现的自动门控制系统毕业设计简介本文档为基于PLC(可编程逻辑控制器)实现的自动门控制系统的毕业设计。

自动门控制系统是一种应用广泛的智能门禁系统,通过PLC控制门的开关,实现自动化的进出门控制。

设计目标本毕业设计的目标是设计一个可靠、高效的自动门控制系统,具备以下特点:1. 自动感知:系统能够自动感知门口的人员,并根据人员的进出进行门的开关控制。

2. 安全可靠:系统应具备安全可靠的设计,避免门的错误操作或损坏。

3. 灵活性:系统应具备灵活的配置和扩展能力,以适应不同场景的应用需求。

设计方案本毕业设计采用以下设计方案来实现自动门控制系统:1. 硬件选型:选择适合自动门控制的PLC设备,具备足够的输入输出接口以及通信能力。

3. 控制策略:通过PLC编程,实现控制策略,根据传感器信号控制门的开关。

4. 安全保护:设计相应的安全保护机制,如门碰撞检测、紧急停止等,以确保门的操作安全可靠。

5. 用户界面:设计一个简洁直观的用户界面,用于配置和监控系统的运行状态。

实施计划本毕业设计的实施计划如下:1. 第一周:研究自动门控制系统的相关知识,了解PLC的基本原理和编程方法。

2. 第二周:进行硬件选型,选择合适的PLC设备和传感器,并购买所需的元器件。

3. 第三周:进行系统的搭建和调试,包括PLC的连接和编程,传感器的布置和测试。

4. 第四周:设计和实现控制策略,编写PLC程序,并进行系统整体测试。

5. 第五周:设计用户界面,实现系统的配置和监控功能。

6. 第六周:进行系统的性能测试和安全测试,优化系统的功能和稳定性。

7. 第七周:完成毕业设计报告的撰写和整理,准备答辩。

预期成果本毕业设计的预期成果如下:1. 完整的自动门控制系统,能够实现自动感知和控制门的开关。

2. 具备安全保护机制的系统,确保门的操作安全可靠。

3. 用户界面设计和实现,方便用户进行系统的配置和监控。

4. 毕业设计报告,包括设计思路、实施过程、测试结果和总结等内容。

基于PLC的自动门控制方案毕业论文

基于PLC的自动门控制方案毕业论文

基于PLC的自动门控制方案毕业论文摘要本文旨在研究基于可编程逻辑控制器(PLC)的自动门控制方案。

通过对自动门的原理和控制需求进行分析,设计了一种简单且不涉及法律问题的控制策略。

本文将重点介绍基于PLC的自动门控制系统的设计、实现和测试。

引言自动门作为一种常见的门控系统,广泛应用于商业建筑、医院、机场等场所。

它具有便利、安全和节能的特点,但是在控制方面存在一定的复杂性和技术挑战。

本文旨在通过PLC技术来实现自动门的控制,以提高系统的可靠性和灵活性。

方法在本研究中,我们首先对自动门的工作原理进行了详细的了解,并分析了自动门控制的需求。

基于这些需求,我们设计了一个简单的控制方案,以避免涉及复杂的法律问题。

该方案基于PLC技术,利用PLC的可编程性和灵活性来实现对自动门的控制。

实施我们使用一台PLC设备来实现自动门的控制。

首先,我们编写了PLC的程序,以控制自动门的开关、速度和停止。

然后,我们将PLC与自动门的传感器和执行器连接起来,以实现实时的门控制。

最后,我们进行了系统的测试和验证,确保其正常工作并满足控制需求。

结果经过实验和测试,我们的基于PLC的自动门控制方案取得了良好的效果。

系统能够准确地检测到人员的进出,并根据需求自动打开或关闭门。

同时,系统的响应速度和稳定性也得到了有效提升。

结论本文提出了一种基于PLC的自动门控制方案,以简化控制过程并避免法律问题。

通过对系统的设计、实现和测试,我们验证了该方案的可行性和效果。

未来的研究可以进一步探索自动门控制的优化和智能化。

PLC驱动的自动门控制系统毕业设计

PLC驱动的自动门控制系统毕业设计

PLC驱动的自动门控制系统毕业设计1. 简介本文档旨在设计一个基于PLC驱动的自动门控制系统的毕业设计方案。

该系统将利用PLC技术实现自动门的开启和关闭,并通过传感器检测周围环境以确保安全性。

2. 设计目标- 实现自动门的开启和关闭功能- 通过传感器监测门口的行人和障碍物- 提供安全、可靠的门控制系统- 系统设计简单、易于维护和扩展3. 系统组成- PLC控制器:选择适合的PLC控制器作为系统的核心,用于控制门的运行和监测传感器状态。

- 门控制装置:包括电机、齿轮、开关等组件,用于实现门的自动开启和关闭。

- 传感器:选择合适的传感器,如红外线传感器、超声波传感器等,用于检测门口的行人和障碍物。

- 人机界面:设计一个简单直观的人机界面,用于显示门的状态和提供操作控制功能。

4. 系统工作流程1. 系统初始化:PLC控制器初始化,门控制装置归位。

2. 传感器监测:传感器不断监测门口的行人和障碍物。

3. 判断门状态:根据传感器的监测结果,判断门的状态(开启/关闭)。

4. 控制门运行:根据门的状态,PLC控制器控制门控制装置实现门的开启和关闭。

5. 显示门状态:人机界面显示门的状态,并提供操作控制功能。

5. 安全性考虑- 红外线传感器:用于检测门口的行人,当有行人靠近门口时,自动停止门的关闭操作,确保行人的安全。

- 超声波传感器:用于检测门口的障碍物,当有障碍物挡住门口时,自动停止门的开启操作,避免损坏门和障碍物。

6. 系统维护与扩展- 系统维护:PLC控制器具有较好的稳定性和可靠性,故系统维护较为简单,主要是定期检查传感器和门控制装置的工作状态。

- 系统扩展:如有需要,可以通过添加更多的传感器来增强系统的功能,如温度传感器、湿度传感器等。

7. 结论本文档提出了一个基于PLC驱动的自动门控制系统毕业设计方案。

通过合理选择控制器、传感器和门控制装置,并考虑了系统的安全性和可扩展性,设计出一个简单、可靠的自动门控制系统。

基于PLC的自动门控制方案毕业论文

基于PLC的自动门控制方案毕业论文

基于PLC的自动门控制方案毕业论文摘要随着自动化技术的发展,可编程逻辑控制器(PLC)在工业控制领域得到了广泛的应用。

本文提出了一种基于PLC的自动门控制方案,通过PLC对门的开关进行控制,实现了门的自动化管理。

本文详细介绍了自动门控制系统的硬件选型、软件设计及系统调试过程,并对系统的性能进行了分析。

实验结果表明,该自动门控制方案具有良好的可靠性、稳定性和实用性。

引言自动门控制系统在商业、住宅和工业等领域中有着广泛的应用。

传统的自动门控制方案多采用继电器控制系统,存在可靠性差、维护困难等问题。

随着PLC技术的不断发展,利用PLC实现自动门控制成为了一种趋势。

本文将探讨基于PLC的自动门控制方案,以提高自动门控制系统的性能和可靠性。

自动门控制系统的硬件选型PLC选型根据自动门控制系统的需求,选择一款适合的PLC至关重要。

在本方案中,我们选择了一款具有较高性能、可扩展性的PLC作为控制核心。

其主要性能参数如下:- 输入/输出点数:24输入点,16输出点- 程序容量:可扩展至10K步- 通信接口:支持Modbus、Profibus等通信协议- 电源:AC 220V传感器选型自动门控制系统中,传感器起到了关键作用。

本方案中,我们选择了以下传感器:- 霍尔传感器:用于检测门的开关状态- 限位开关:用于检测门的开度,防止门运行超出范围执行器选型执行器是自动门控制系统的动力来源。

本方案中,我们选择了电动缸作为执行器,其主要性能参数如下:- 推力:200N- 行程:1000mm- 速度:1m/s自动门控制系统的软件设计控制流程自动门控制系统的控制流程如下:2. PLC接收信号,判断门的状态(开或关)。

3. 如果门处于关闭状态,PLC输出信号给电动缸,使门打开。

4. 当门打开到一定程度时,霍尔传感器发送信号给PLC。

5. PLC接收信号,停止输出信号给电动缸,使门停止打开。

PLC程序设计根据控制流程,利用PLC编程软件编写PLC程序。

PLC驱动的自动门控制系统毕业设计

PLC驱动的自动门控制系统毕业设计

PLC驱动的自动门控制系统毕业设计1. 项目背景随着社会的发展和科技的进步,自动化控制系统在各个领域得到了广泛的应用。

在公共场所,自动门系统不仅可以提高门的通行效率,还可以节约能源,降低噪音,提高建筑物的整体品质。

PLC (可编程逻辑控制器)作为一种工业控制设备,具有可靠性高、抗干扰能力强、易于扩展等优点,是自动门控制系统理想的选择。

2. 系统功能自动门控制系统主要实现以下功能:1. 门的开关控制:根据输入信号(如红外线、地感线圈等)判断是否有人接近门,并控制门的开关。

2. 门的状态监测:实时监测门的开关状态,如遇异常情况(如卡滞、故障等)及时报警。

3. 运行模式切换:根据实际需求,可实现手动与自动运行模式的切换。

4. 安全保护:通过传感器检测门附近是否有障碍物,确保门的开关过程中不会对人造成伤害。

3. 系统架构自动门控制系统主要由以下几部分组成:1. PLC控制器:作为系统的核心,负责逻辑判断、控制指令输出等。

2. 输入模块:接收各种传感器信号,如红外线、地感线圈、门位置传感器等。

3. 输出模块:控制门的开关、报警等。

4. 驱动模块:驱动门的开关,如电机、电磁锁等。

5. 通信模块:实现与其他系统(如安防系统、楼宇自控系统等)的互联互通。

4. 硬件选型1. PLC控制器:选用某知名品牌可编程逻辑控制器,具备足够的输入输出点,满足系统需求。

2. 输入模块:选用继电器式输入模块,具备隔离功能,提高系统可靠性。

3. 输出模块:选用继电器式输出模块,驱动能力强,可满足各类负载。

4. 驱动模块:选用直流电机作为门的驱动装置,具备调速功能,实现平滑开关。

5. 传感器:选用红外线传感器、地感线圈、门位置传感器等,确保门的开关准确可靠。

5. 软件设计1. 编程软件:选用某知名品牌PLC编程软件,具备良好的用户界面,方便编程与调试。

2. 控制逻辑:根据系统功能需求,设计相应的PLC控制逻辑,实现门的开关控制、状态监测、运行模式切换等。

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毕业设计某大楼平移门的PLC控制系统设计学生学号:学生姓名:导师姓名:班级专业名称论文提交日期论文答辩日期年月日摘要随着电子技术的发展,可编程控制器(简称PLC)有了进一步的发展。

PLC控制的自动门系统也不断更新着。

本文中论述的PLC自动门控制系统主要由以下这几部分构成:可编程控制器(PLC)、感应探测器、变频器、驱动器、传动装置。

本设计可编程控制器就选用FX2N-32M小型的PLC;感应探测器选用微波感应器(微波雷达);变频器就采用FR-540变频器;驱动器采用三相异步电动机;传动装置采用皮带来带动自动门的运动。

文中主要从以上几个方面进行设计论述。

其中可编程控制器(PLC)与变频器是设计的要点。

关键字:PLC;变频器;驱动器。

目录一、引言4二、系统概论52.1自动门发展现状52.2商场自动门PLC控制系统简介5三、商场自动门控制系统整体方案53.1商场自动门的功能需求分析53.2系统设计的步骤63.3自动门系统I/O分配表83.4自动门的机械传动机构设计83.5自动门基本技术参数9四、自动门硬件系统设计104.1系统的结构104.2可编程控制器(PLC)的选型114.3变频器的选型124.4 变频器的参数设置134.5控制系统的电气接线14五、自动门控制系统软件的设计155.1 PLC梯形图的概述155.2梯形图编程环境15六、总结17致谢18参考文献18附录I I/O分布表19附录II 控制系统连接电路20附录III 梯形图程序21一、引言在我国经济飞速发展的大背景下,形形色色的自动门随处可见。

自动门的性能优劣就主要取决于它的控制装置。

早期的自动门控制系统都是采用继电器逻辑控制,不仅安装烦琐,体积较大,而且很不稳定,出现问题也不易于维修,已逐渐被淘汰。

目前自动化行业(包括自动门)最稳定的控制装置是可编程控制器(简称PLC),它采用一类可编制程序的存储器,用于在其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序运算、定时、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式输入和输出控制各类的机械或生产过程。

PLC具有很高的可靠性,很强的抗干扰能力,功能完善,适用能力好,程序编译设计较简单、灵活,维修方便,体积小、重量轻,性价比高、能耗低等优点。

而运用PLC的自动门控制系统技术已经很成熟。

本文主要介绍了运用PLC控制的自动门的设计,一切产品的开发都离不开实际的基础。

一个稳定的控制系统来维持自动门日常的运行,以便降低突发状况的发生,从而减少不必要的损失。

运用PLC控制的自动门系统已经是自动门控制系统中的一种趋势。

本文设计的产品在很多场合都能适应。

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:图3.1 自动门结构图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:图2.2 设计调试步骤图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 自动门具体参数四、自动门硬件系统设计4.1系统的结构本设计运用PLC控制变频器来调节交流电机运转来实现自动门运转的控制方式。

采用变频器电路,结构简单,控制方便、可靠性高,交流电机具有效率高、维护成本低的特点。

交流电机驱动系统与直流电机驱动系统相比,具有效率高、结构简单、维护方便、易于冷却和寿命长等优点,并且系统调速范围宽,而且能实现低速恒转矩、高速恒功率运转等特性。

随着变频技术的发展,交流电机控制的成本得以降低,为交流驱动系统在自动门中的大量运用提供了条件。

控制系统结构图如图3.1所示:4.2可编程控制器(PLC)的选型可编程控制器,英文称Programmable Controller,简称PLC。

PLC是用于工业现场的电控制器。

它源于继电器控制技术,但基于电子计算机。

它通过运行存储在其内存中的程序,把经输入电路的物理过程得到的输入信息,变换为所要求的输出信息,进而再通过输出电路的物理过程去实现对负载的控制。

PLC基于电子计算机,但并不等同于普通计算机。

普通计算机进行入出信息变换时,大多只考虑信息本身,信息入出的物理过程一般不考虑的。

而PLC则要考虑信息入出的可靠性、实时性,以及信息的实际使用。

特别要考虑怎么适应于工业环境,如便于安装,便于维修及抗干扰等问题,入出信息变换及可靠的物理实现,可以说是PLC实现控制的两个基本要点。

PLC可以通过它的外设或通信接口与外界交换信息。

PLC有丰富的指令系统,有各种各样的I/O接口、通信接口,有大容量的内存,有可靠的自身监控系统,因而具有以下基本的功能:○1逻辑处理功能;○2数据运算功能;○3准确定时功能;○4高速计数功能;○5中断处理(可以实现各种内外中断)功能;○6程序与数据存储功能;○7联网通信功能;○8自检测、自诊断功能。

像PLC这样全面的功能是别的电控器所没有的,也是传统的继电控制电路所无法比拟的。

PLC也因此被自动门行业等现代自动化行业所广泛应用。

本设计采用的是FX2N系列的PLC,具有如下优点:最大范围地包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块,它可以为自动门应用提供最大的灵活性和控制能力。

如图4.2所示:图4.2 FX2N可编程控制器(PLC)4.3变频器的选型变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。

我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频),先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。

变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。

整流部分为三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。

变频器是输出频率可改变的交流电力拖动设备。

变频器调速的主要工作原理是将供给电机定子的三相交流工频电经大功率整流元件整流,变成直流,再将直流电用正弦波脉宽调节技术逆变为频率可调、幅度也随之改变的三相交流电,以此为电源再供给电机使用。

根据自动门的需要,变频器选型时要确定以下几点:1. 变频器与负载的匹配问题(1)电压匹配;变频器的额定电压与负载的额定电压相符。

本课题所用的电机的额定电压为380V,故在选择变频器时要符合电机的额定电压。

(2)电流匹配;变频器的额定电流与电机的额定电流相符,以最大电流确定变频器电流和过载能力。

在本课题所使用的三相交流电机的最大起动电流为Y形接法为0.37A,△形接法为0.64A,本设计中采用Y形接法,所用的变频器的最大电流应大于电机的Y形接法的最大起动电流。

(3)转矩匹配;这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生,本课题所用电机的最初起动转矩为1.4Nm,在选型中要考虑。

2. 在使用变频器驱动高速电机时,由于高速电机的电抗小,高次谐波增加导致输出电流值增大。

因此用于高速电机的变频器的选型,其容量要稍大于普通电机的选型。

综合以上因素,本设计变频器采用FR-500系列的变频器(如图4.3所示)作为控制电机转速的控制器。

图4.3 FR-500系列变频器4.4变频器的参数设置本设计的自动门系统具有如下速度要求:自动门要求快速启动→(限位)常速运行→(限位)慢速运行→停止, 构成了如图4.3.1的开门和关门曲线。

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