绪论
1.1 背景
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。自动旋转门是楼宇设备中的光机电一体化技术产品，它给人以亲切大方的感觉，同时营造出奢华的气氛，其全新的概念，宽敞的开放门面和高格调的设计，堪称建筑物的点睛之笔，立足于建筑时代大潮的最前端。自动旋转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。
由于自动旋转门的人流量有限，通常在自动旋转门两侧另设自动或手动平开门，一方面增加通行能力，另一方面当自动旋转门出现故障时，不影响人的通过。但在静态密封效果方面，自动旋转门远不如其他自动门，因为其门体运动方式决定着只能使用毛条密封。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 自动旋转门的发展趋势
自1903年宝盾公司在荷兰生产出第一座旋转门，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。国外著名厂家有：荷兰的B00N EDAM 瑞典的BESAM 德国的多玛、盖泽日本的纳博克、寺冈等。
经过多年发展，旋转门行业呈现以下发展趋势：
①智能化、多功能：今后的还将进一步提高智能化程度，如自动检测开关门行程位置，自动适应门体阻力的变化,以始终保持较高的遇障保护灵敏度等。还将增加一些新的功能，如和住宅安防系统配合使用等。
②免维护：采取多种措施，减少使用过程中的维护工作。
③多样化：将会有各种各样不同外观和功能的产品，满足用户的不同需要。
④高安全性：随着用户安全意识的提高，安全性将成为非常重要的一项指标，也是一项基本要求。
2 设计方案的确定
旋转门主要设计是从门体,传动系统,控制系统，检测系统,安全系统等几个方面进行考虑。从上面几个方面具体分析可以设计两种方案。
2.1 自动旋转门系统的方案设计
(1)框架总成：分为固定部分和旋转部分，均由铝型材框架和玻璃等组成。立柱、曲壁、门扉一般采用高强度铝合金型材，结构简洁，精密牢固。采用中心门轴结构安装和驱动旋转门体设计，每扉门三面安装密封毛条与地面天花及曲壁紧密接触，使门扉在任何位置均处于密闭状态;门扉玻璃采用（3+3）夹胶玻璃或6mm厚钢化玻璃，曲壁玻璃一般采用（4+4）夹胶玻璃，安全可靠。门体结构简图如图2-1所示。
图2-1 门体结构简图
(2)驱动系统：由一个三相交流电机提供动力，用减速器带动中心门轴驱动。
(3)控制系统：由可编程控制器PLC、变频器、功能开关组成。
(4)检测系统：由红外传感器实现有无人自动检测，自动对电机启停进行操作。
(5)安全系统：主要有接触和非接触安全感应器。旋转门入口立柱均装有安全胶条，防止行人夹伤，自动门入口右侧立柱胶条内装有内藏式防夹感应器，如受挤压门扉即马上停止运转。胶条恢复正常，门扉则自动转动;每扇门扉底边胶条内装有内藏式防碰感应器，碰到物体或行人门扉立即停止运转。胶条恢复正常，门扉则自动转动。
2.2 旋转门控制方案的确定
通过分析可知本设计是利用可编程控制器（PLC）、变频器传感器等构成三翼自动旋转门的控制系统。根据控制原理和设计要求确定了系统的结构框图如图2-2所示。
红外传感器作用是检测是否有行人通行；红外防夹传感器和防夹接近开关用来检测是否有人被夹；定位接近开关用来检测门翼是否停在定位位置；防碰撞传感器用来检测是否有人被碰或被撞；主控芯片用来判断传感器传来的各种信号并经过判断做出相应控制动作；变频器接收控制信号对电动机进行调速。另外还有运行状态指示灯和过载报警等等。
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。
图2-2控制原理框图
3 三翼自动旋转门驱动系统设计
3.1 确定各扇门的质量
由于转轴中心两端是对称的，以一边门体计算即可。 铝型材密度：
代号为L090704的线密度为0.966 代号为L090706的线密度为0.836 代号为L090707的线密度为1.152
每扇门框的质量：
123(240040)213151315m ρρρ=-?+?+?铝
=2.360?2?0.966+1.135?0.836+1.135?1.152 =8.053kg
式(3-10)
式中：1ρ，2ρ，3ρ分别为各铝型材的密度。 单扇门玻璃的质量：
m v ρ=?铝玻
=2.2470 1.2110.006250040.82kg ???= 式(3-11)
式中：v 玻为玻璃的体积，ρ为玻璃的密度。
单扇门的质量： m m m =+铝玻 =40.82+8.053
=49kg
式(3-12)
式中：m 玻为单扇玻璃的质量，m 铝单扇门框的质量。
3.2 各部分转动惯量的计算
假设门扇为均匀的质量体,其在宽度方向的面密度σ可以用下式计算,m
RL
σ=其中R 为门扇的宽度，L 为门扇的长度。 则门扇对中心惯量可用下式计算
2
2
22
2
212
r mR J r dm Lr dr r dr σσ====???
式(3-13) 由平行轴定理知，门扇相对于轴的转动惯量为：
21()122mR R J m L =++
249 1.31549 1.045512?=+?
=56.6 式(3-14) 其中L 1为轴的半径。
3.3 惯性力矩的计算
参照物理学力矩的计算，假设门体1s 内加速到门体的快速转速，由于旋转门体的最大转
速为6r/min ，即角速度26/605
w rad s ππ
?=
=，由于传感器一般工作在2m 范围内检测人是否来临，当人迈进门边时，门体要以正常速度转动，则在这时门体要加速到正常速度。在0.5s 内加速到此速度,则角速度2/5rad s π
α=，由于电机要带动门体转动，有一个加速过程，此过程需要克服旋转门体的惯性力矩才能使其转动，根据力矩转动惯量和角速度的关系m J α=，则可算出旋转门体的惯性力矩为：
3m J α=惯2356.6213.3/5
N m π
=??
= 式(3-15) 由上面的计算得出了旋转门体的力矩之后，就可为接下来的电机的选择确定了依据。
3.4 电机的确定
根据机械设计中电机所需功率按下式计算：
1000m P αα
η=
惯 式(3-16)
由电动机至转动轴的传动总效率为：
43312αηηηη=?? 式(3-17)
式中1η,2η,3η分别为滚子轴承，齿轮，联轴器的传动效率。 取10.98η=，20.97η=，30.99η=，则总的传动效率为：
430.980.970.99αη=??
=0.83
式(3-18)
则可以计算出电机的功率
213.3
0.2610000.83
P KW α=
=? 式(3-19)
由于门体还应能承受一定的风阻，以及旋转门体周围无条件与曲壁门体间的摩擦阻力，尽管其产生的力较小，但由于门体直径过大，则会产生较大的阻力矩。同时还有一些其他没有考虑的因素，如齿轮的转动惯量，因此特将计算出的功率放大一些同时门体的转动较底，则电机应适应转速较底的，根据相关的计算结果可以选以下两种电机。
表3.1 方案一电机参数表
方案
型号额定
功率
(KW)
转矩
(N.m)
同步
转速
(r/min)
满载
转速
(r/min)
总传
动比
齿轮
传动
比
减
速
器
1 JCJ71-0.55 0.55 23.5 1500 1440 240 21.8 11
表3.2 方案二电机参数表
方案型号
额定
功率
(KW)
转矩
(N.m)
同步
转速
(r/min)
满载
转速
(r/min)
总传
动比
齿轮
传动
比
减
速
器
2 JXJ1-35-0.37 0.37 67.9 1500 1440 240 6.9 35
由于电机输出的转速较大，一般在1500r/min，通过减速器难以实现门体转速6r/min，因此在选电机时可以选用带减速器的电机来实现要求。根据相关要求，可以选用一个JXJ系列齿轮减速三相异步电机，JXJ系列异步电机按照TB1T6442-92标准设计制造,广泛用于轻工、纺织、建筑机械行业。JXJ系列异步电动机是直接输出低转速，大转距，且有转速型谱宽、运转平衡、噪声低、高效节能、体积小、重量轻、规格多、选用方便等特点。
由于计算出所需电机功率为0.26KW,加上一些忽略因素，应该选择电机功率在0.26KW上的电动机才行。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和齿轮传动，可见方案2比较合适。即选用JXJ1-35-0.75摆线针轮减速器三相异步电机。
4 主控芯片选择及辅助电路设计
4.1主控芯片的选型
4.1.1 PLC的简要介绍
PLC即可编程序控制器（Programmable Controller,简称PC），在其早期主要应用于开关量的逻辑控制，因此也称可编程序控制器为可编程序逻辑控制器PLC（Programmable Logical Controller）。
可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的一种通用的工业自动控制装置。它具有体积小、编程简单、功能强、抗干扰能力强、可靠性高、灵活通用与维护方便等优点，目前在冶金、化工、交通、电力等工业控制领域获得了广泛的应用，成为了现代工业控制的四大支柱(可编程序控制器技术、机器人技术、
CAD/CAM和数控技术)之一。
在可编程序控制器问世以前，工业控制领域中是以继电器控制占主导地位的。这种由继电器构成的控制系统存在明显的缺点:体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、运行速度不高，尤其对生产工艺多变的系统适应性差。如果生产任务和工艺发生变化，就必须重新设计，并改变硬件结构，这不仅影响了产品更新换代的周期，而且对于比较复杂的控制系统来说，不但设计困难，而且其可靠性不高，查找和排除故障也往往是费时和困难的。在这种形势下，60年代末可编程控制器在美国首先出现，当时叫可编程逻辑控制器PLC（Programmable Logic Controller），目的是用来取代继电器，以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。PLC 的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内。
随着半导体技术，尤其是微处理器和微型计算机技术的发展，到70年代中期以后，PLC 已广泛地使用微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路，这时的PLC已不再是逻辑判断功能，还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能。
PLC通过数字式和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用微处理器的优点。
可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺，因此可在初步设计阶段选用可编程控制器，在实施阶段再确定工艺过程。另一方面，从制造生产可编程控制器的厂商角度看，在制造阶段不需要根据用户的订货要求专门设计控制器，适合批量生产。由于它本身具有可靠性高，编程简单，使用方便，控制系统构成简单等优点，可编程控制器正成为工业控制领域的主流控制设备，在世界各地发挥着越来越大的作用。
4.1.2 PLC的选型
通过分析可知，所需的控制的电气元器件有按钮开关和指示灯等。具体如表4-1所示。
通过对旋转门控制要求的分析，PLC控制输入信号有22个，输出接点共8个。按照预留10%-20%的接点数来计算，输入接点至少要30个，输出接点至少要10个。
本系统是个简单控制系统，按一般经验来估算，同时由上段对I/O接点的分析主要有：开关量输入字节数：30×10=300
开关量输出字节数：10×8=80
系统推断定时器/计数器字节数：8×2=16
总计大约需要396个字节数容量。加上预留20%，有1K的程序容量足够了。由以上可得，同时兼顾经济性原则。在常用的PLC产品中SIMA TIC-S7-200系列可编程控制器是当今国内外最新，最具特色、最具代表性的PLC。在此系列PLC中设置了高数计数器，对来自特定的输入继电器的高频脉冲进行中断处理，扩大了PLC的应用领域。本系统选择了西门子系列型号为SIMA TIC-S7-200 PLC，参数见表4-2。由PLC的型号可得主回路电压为AC（110～220）V；输入端电压参数为DC24V，电流为5/7mA；继电器输出端电压为AC150V，DC30V 以内。
根据系统设计要求，可得具体参数表如表4-1所示：
表4-1 控制系统电气元件表
序号符号名称型号规格
1 SA 电磁锁D4JL DC24V
2 SB1 急停开关LW22 DC24V
3 SB2 停止按钮开关LA Y8 DC24V
4 SB3 停止按钮开关LA Y8 DC24V
5 SB4 高速按钮开关LA Y8 DC24V
6 SB5 高速按钮开关LA Y8 DC24V
7 SB6 中速按钮开关LA Y8 DC24V
8 SB7 中速按钮开关LA Y8 DC24V
9 SB8 残疾按钮开关LA Y8 DC24V
10 SB9 残疾按钮开关LA Y8 DC24V
11 FR1 热继电器JR-20 1.6A
12 LAMP 报警指示灯XD8 DC24V
13 LAMP 常速指示灯XD8 DC24V
14 LAMP 高速指示灯XD8 DC24V
15 LAMP 低速指示灯XD8 DC24V
16 BELL 过载报警铃NFM1/22L AC150V~220V
表4-2 PLC性能参数表
PLC 参数
性能指标S7-200-CPU226
程序存储容量4096B
数据存储容量2560B
I/O点数256位
指令类型149种指令
基本指令执行时间0.22~0.37us
扩展I/O模块数量7块
记时/记数区256记时器/记数器
4.1.3 PLC的I/O点分配
输入输出端口的保护及分配：PLC输入口电压定额一般为直流24V，有一些输入口是不接电源的，输出口的电压定额常接工频低压交流电源和直流电源。当输入口端连接电感类设备时,为了防止电路关断时刻产生高电压对输入输出口造成破坏，应在感性元件两端加接保护元件。对于直流电源，应并接续流二极管，对于交流电路应并接阻容电路。阻容电路中电阻可取51~120欧，电容可以取0.1~0.47uF。电容的额定电压应大于电源的峰值电源，续流二极管可以选1A的管子，其额定电压应大于电源电压的3倍。对PLC输入端电阻分析，自带电阻为3k欧，对于DC24V的电流为标准电流，对输入口保护不需做特别处理。输出为直流感性负载时，需在负载两端并联续流二极管或齐纳二极管加以抑制。查有关资料时，在直流感性负载输出时可选电流为1A左右的二极管，电阻约为50欧左右。本系统中输出口选交流电源，电阻取65欧。
根据实现功能和设计要求，对系统控制单元PLC的I/O点进行分配。输出点详细分配表见表4-3，输入点详细分配表见表4-4。详细接线图如图4-1所示。
为了保护电路（短路保护）需要有熔断器FU,选择的依据是熔体的额定电流I R大于线路工作电流I（I=2A），所以选择RL1-15，熔体额定电流等级为4。
本控制系统为PLC控制，各种开关的容量要求不高，普通的开关足已，主要考虑输入参数要求。对急停、STOP、middle、high、残疾开关，选择普通按钮开关LA系。Middle、high、残疾、开关为LA2，急停开关为LA2（红色），STOP关为LA2-A红色（十字型）。如表4-1所示。
表4-3 输出地址分配表
输出地址信号内容
Q0.0 上电及报警信号
Q0.1 电磁锁控制继电器
Q0.2 电动机启停（变频器智能端子FWD）
Q0.3 速度控制（变频器职能端子X2）
Q0.4 速度控制（变频器职能端子X1）
Q0.6 直流制动（变频智能端子REV）
Q0.7 变频器复位（变频智能端子RESET）
Q1.0 常速运行状态
Q1.1 高速运行状态
Q1.2 低速运行状态
Q1.3 过载报警
4.2 系统控制电路的设计
对于本系统来说，主要的控制是由控制芯片通过变频器来调节电机转速完成控制要求的。因此变频器电路是系统控制电路的重要组成部分。下面介绍本系统的变频器及其电路。
图4-1 PLC的I/O口电路
表4-4 输入地址分配表
输入地址对应的外部设配
I0.0 急停按钮
I0.1 残疾按钮
I0.2 停止按钮
I0.3 常速按钮
I0.4 高速按钮
I0.5 电磁锁钥
I0.6 直流制动接近开关
I0.7 防夹接近开关1
I1.0 红外线传感器1
I1.1 防撞传感器1
I1.2 防碰传感器1
I1.3 红外防夹传感器1
I1.4 变频过载报警输入
I1.5 锁门接近开关
I1.6 防夹接近开关2
I1.7 红外线传感器2
I2.0 红外线传感器3
I2.1 红外线传感器4
I2.2 防撞传感器2
I2.3 防碰传感器2
I2.4 防碰传感器3
I2.5 红外防夹传感器2
4.2.1 变频调速的基本原理
变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。
变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n =60 f（1-s）／p，
式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数；通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的
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。
4.2.2 变频器容量选择
变频器容量的选用由很多因数决定，例如电动机的容量，电动机的额定电流，电动机加速时间等，其中最主要的是电动机的额定电流。
降低变频器的输出频率，就可以实现电动机减速。加快变频器输出频率的降低速率，可使电动机更快的减速。当变频器输出频率对应的速度低于电动机的实际转速时，电动机就进行再生制动。在这种运行状况下，异步电动机将变成异步发电机，而负载的机械能将被转换为电能并反馈给变频器。当反馈能量过大时，变频器本身的过电压保护电路将会动作并切断变频器的输出，使电动机处于自由减速状态，反而无法达到快速减速的目的。为了避免出现上述现象，使上述能量能在直流中间回路的其他部分消耗，而不造成电压升高。在电压变频器中，一般都在直流中间回路的电容器两端并联上制动三极管和制动电阻。当直流中间回路的电压升高到一定的电压值，制动三极管就会导通，使直流电压通过制动电阻放电，即电动机回馈给变频器的直流中间回路的能量，以热能的形式在制动电阻上消耗掉。
由于三翼自动旋转门是恒转矩负载，故变频器选用通用型的。又因为三翼旋转门的转速不允许超过额定值，电机不会过载。根据以上的计算的数据，选用西门子通用变频器MM440系列,型号为6SE6440-2UD17-5AA1。
具体参数见表4-5。
表4-5 变频器参数表
变频器型号6SE6440-2UD17-5AA1
使用功率0.75 kW
输入电压/V 3相AC380~480(1 10%)
输入频率/Hz 47~63
输出频率/Hz 0~650
额定电流/A 2.2
过载能力(恒转矩) 150%负载过载能力,持续60s
功率因数0.98
变频器效率96%~97%
合闸冲击电流小于额定输入电流
控制方式线性V/f;二次方V/f;可编程V/f
PWM频率/Hz 2~16kHz
固定频率15个,可编程
跳转频率4个,可编程
数字输入6个完全可编程的带隔离的数字输入
模拟输入2个,0~10V,0~20mA
3个,可组态为DC30/A(电阻性负载),
继电器输出
AC250V/2A(感性负载)
模拟输出2个,可编程(0/4~20mA)
串行接口RS-485,可选RS-232
制动直流注入式制动,复合制动,动力制动变频器接线图如图4-2所示：
图4-2 变频器接线图
4.3 系统电源的设计
本设计共有两个电源模块。一个直流24V和一个为电磁锁等提供的直流±12V模块。如图4-3和图4-4所示。
图4-3 直
流24V电源电路图
图4-3为第一个电源模块。将交流电220V通过变压器将电压转换为所需的电压等级，再经过整流桥整流，通过稳压器7824和电容、稳压管等等器件实现整流稳压滤波的作用，最终输出所需要的24V直流电。
图4-4 直流±12V电源电路图
图4-4为本系统的第二个电源模块。为了给电磁锁和其他传感器供应+12V和-12V直流电源，在电源设计中加入了以上电路。原理同图4-3，交流220V电源经变压器降压，然后经过整流桥整流，通过稳压器7812和7912以及电容电路稳压、滤波，最后输出所需要的+12V 和-12V直流电源。
综上可得三翼自动旋转门控制系统原理图如下所示:
图4-5 控制系
5 传感器的选型及信号处理
为防止三翼旋转门在工作过程中因某些原因而发生伤人的事故出现，那么就需要配置一定的安全系统。传感器的分布如图5-1所示。
图5-1 传感器分布示意图
5.1 红外检测传感器
5.1.1热释电红外传感器
被动红外探测器的原理是人体表面温度与周围环境温度存在差别的，在人体移动时，这种差别产生的变化可以通过红外敏感元件来检测到，从而触发报警。而且，为了防止误报，被动红外探测器通过菲涅尔透镜将探测覆盖范围分成一定数量的探测区，当温度变化在两个区之间产生时，探测器电路就触发一个信号脉冲，探测器根据信号脉冲触发警报输出。
被动式热释电红外探头的优缺点：
优点：本身不发任何类型的辐射、器件功耗很小、隐蔽性好、价格低廉。
缺点：
①容易受各种热源、光源干扰。
②被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不易被探头接收。
③易受射频辐射的干扰。
④环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵。
人体检测电路的框图如图5-2所示：
图5-2 人体检测电路框图
人体检测电路如图5-3所示：
图5-3 红外线检测放大及比较电路a
图5-3中，R1、C1为退交连电路，R2为传感器负载电阻。传感器的输出信号经C2耦合到运算放大器A1。电阻R3、R5将放大器偏置于电源电压的一半，其增益取决于R6与R4的比值。经两级放大后，信号放大40~50倍左右。A2在无信号输入时，其输出约为4.5VDC。图中C3、C9为退交连电容。
A3为电压比较器。调节W，使比较器同相端电压在2.5V~4V左右变化。在无报警信号输入时，反相端电压大于同相端电压，比较器输出为低电平。当有人入侵时，比较器翻转，输出为高电平（并且LED 亮），当人体在走动时，则输出一串脉冲。
图5-4红外线检测放大及比较电路b
图5-4为红外检测放大比较电路，电路中A、B端与图5-2中A、B连接，即当有人走近门前时（有一定距离），比较器A3即输出一串脉冲。传感器分别安装在门的里外两边，使人无论进门或出门，都能检测到信号。
前半部分有信号输出就会使BG导通，BG输出低电平，此低电平触发单稳态电路，使其3脚输出为高电平，使继电器吸合。暂态时间由R3、C3决定，暂态结束后3脚为低电平，继电器释放。
5.1.2防夹红外传感器
防夹传感器是用来检测人是否在防夹区域内用的。应采用红外线传感器检测，其检测方式是竖直的。因此当人在防夹区域时，传感器只有通过竖直检测才不会误判。假如传感器不是竖直的，而是发散的，如人正常经过转门区时，防夹传感器就有可能检测到人的存在，而此时门翼又有可能正好在防夹接近传感器范围内。两者信号同时有效，使门体无故停转，而造成不必要的麻烦。因此可以选择红外垂直防夹传感器。红外线防夹传感器安装在门的进出口的两个防夹区域内，即进出口的右边立柱旁的华盖上，其具体位置根据调节而定。详细电路如图5-5所示。
图5-5 防夹红外传感器电路图
TX05D为反射式红外光电开关，通电后，它会向外发射载频为40kHz的红外调制光。TX05D的工作电压为5～12V，当通电电压为12V时，其红外监测距离在1.2m左右。当有人闯入其红外监视区内时，人体会反射部分红外光信号到TX05D的光电接收管，经光电转换及TX05D内的放大器放大、调解、信号处理及整形后，在其输出端输出高电平信号。该信号经R1使VT导通，继电器通电、吸合，其触点接通。
TX05D是国产反射式红外光电开关，是红外发、收一体化红外传感模块器件，外部只有
三根引线，安装、使用方便，在红外检测、自动防范、自动或半自动控制中得到一定应用。TX05D的主要性能参数如下：
TX05D采用直流电压，
V=5~12V；工作电流为5~15mA；红外监测距离小于120cm，
DD
其距离在一定程度上与所加的电源高低有关。
5.2 接近开关传感器
本设计中应用的接近开关传感器共四个：防夹接近开关（出入口右侧立柱各1个)、直流制动接近开关1个、锁门接近开关1个。
(1)防夹接近开关：由于在出入口两个防夹区域内要安装了防夹传感器。而防夹感应器是用来感应人是否处于防夹区域内，而不知道是否门扇已经靠近防夹区域内，所以仅靠防夹传感器是无法鉴别人是否即将受夹或正在受夹。
(2)直流制动接近开关：由于当电动机停转时，门要停在指定的位置，而门停转时，电机要先停转而门体有一定惯性而使得门无法停在指定的位置上。这时我们就需要接近开关，当门靠近门停位置时，就产生信号发出制动信息，使门体在这个位置。接近开关的感应距离过大，会使门制动后停在指定位置的前边。感应位置过小，由于接近开关也有一个响应时间，则使门停超过门应停的位置。
(3)锁门接近开关：当锁门时，为了让门精确的停位在上锁的位置，同样需要一接近开关提前感应锁门位置的临近，发出锁门信号使门体精确停在这个位置便于我们上电磁锁和机械锁，而无需人再来推门体使其准确停位。接近开关的感应距离过小都到不了门体的精确停位，而使得无法上锁。所以感应距离为适当才可。详细电路图见图5-6。
2V
图5-6 电感式接近开关电路
图5-6为本设计中用到的电感式接近开关。该电路为负电源供电，电压为-12V，电路由振荡器施密特触发器由稳压管组成的稳压器输出晶体三极管和电源滤波器组成, 接近开关。
5.3 防碰撞传感器
防碰撞传感器：防碰传感器主要时为了防止人和门的速度不一致时，旋转门翼打到行人；而防撞传感器则是为了防止人因不小心撞在门体的立柱上，而引起旋转门体旋转过来撞伤行人。防碰传感器安装在两扇旋转门翼的底部，而防撞传感器安装在门体的立柱上。电路图如图5-7所示。
图5-7 防碰撞传感器电路图
参考文献
[1]西门子公司.深入浅出西门子S7-200PLC[M].北京航空航天大学出版社.2005:1-15,76-132.
[2]马丁.西门子PLC200/300/400应用程序设计.电子工业出版社.2008:41-128.
[3]边春元,满永奎.S7-300/400PLC梯形图与语句表编程[M].机械工业出版社.2009:257-264.
[4]孙海维.西门子可编程序控制器及应用[M].机械工业出版社.2006:199-224.
[5]孙军.可编程控制器及其应用[M].东南大学出版社.2007:133-211.
[6]王仁祥.通用变频器选型与维修技术[M].中国电力出版社.2005:219-243.
[7]谢沅清,解月珍.电子电路基础[M].人民邮电出版社.2001.
[8]吕泉,张洪润.现代传感器原理及应用[M].清华大学出版社.2006:11-46.
[9]王煜东.传感器应用电路400例[M].中国电力出版社.2008:299-303.
[10]何希才.常用传感器应用电路的设计与实践[M].科学出版社.2007:279-282.
《电气控制与PLC》课程设计题目：自动门控制装置 学院： 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 时间：
目录 一、引言 (1) 二、自动门控制装置总体方案 (1) 2.1、自动门控制装置任务书 (1) 2.2自动门的控制要求分析 (2) 三、自动门控制系统的硬件设计 (2) 3.1PLC的选择 (2) (1)机型的选择 (2) （2）输入输出（I/O）点数的估算 (2) （3）存储器容量的选择 (3) （4）控制功能的选择 (3) （5）对PLC响应时间的要求 (3) 3.2光电检测开关 (4) 3.3限位开关 (4) 四、自动门控制系统软件的设计 (4) 4.1、I/O分配表 (4) 4.2、plc控制输出接线 (5) 4.3、程序流程图 (6) 4.4、梯形图 (7) 4.5、指令表 (8) 4.5、时序图 (8) 五、系统调试及过程分析 (12) 5.1、系统调试 (12) 5.2过程分析 (13) 六、个人心得 (14) 七、参考文献 (15) 附录一 (16)
一、引言 在经济飞速发展的中国，高楼耸立的大都市里的大厦、宾馆、酒店、银行、商场、写字楼，自动门以经是随处可见。自动门的工作方式是通过自动门内外两侧的感应开关来感应人的出入，当人走进自动门时，感应开关感应到人的存在，给控制器一个开门信号，控制器通过驱动装置将门打开。将人通过之后，再将门关闭。由于自动门在通电后可以实现无人管理，不但能给我们带来人员进出方便、节约空调能源、防尘、防风、降低噪音等好处，更令我们的大门增添了不少高贵典雅的气息。自动门在国外早以得到普遍应用，在我国也以优异的性能逐步得到大家的认同，中国已经迎来了自动门发展的黄金时期。 自动门的性能优劣主要取决于它的控制装置，早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，造成安装繁琐、体积大、不稳定、不易维修的缺点已逐步被淘汰。目前自动门及其自动化行业最稳定的控制装置是可编程控制器（一下简称PLC），PLC是一种专门为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可编程控制器的储存器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数、算数运算等作的指令，并能通过数字式或逻辑式和开关量的逻辑控制的输入和输出，控制个种类型的机械或生产过程。PLC可靠性高，抗干扰能力强，功能完善，实用性强，系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造，体积小，重量轻，能耗低等优点。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。因此运用PLC控制自动门具有较高的可靠性，维修方便等特点，因此，进行自动门的PLC控制系统设计，可以推动自动门行业的发展，扩大PLC在自动化行业乃至整个自动化行业的应用，具有一定的经济和理论研究价值。 二、自动门控制装置总体方案 2.1、自动门控制装置任务书 完成自动门控制装置，包括编写程序和硬件接线图，要求当有人按下开门开关时，门自动打开，然后又能自动关闭。 1.外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。 2.位置停留8秒后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位置时，电机停止运行。 3.中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。 4.的8秒等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待8秒后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。
PLC自动门控制装置 目录 第一章：设计的要求 第二章：绪论 2.1 国内自动门发展现状 2.2 自动门的技术发展方向 2.3 课题研究内容 第三章自动门控制系统硬件介绍 3.1 可编程程序控制器（PLC） 3.1.1 PLC的定义 3.1.2 PLC的产生背景 3.13 PLC发展历史 3.1.4 PLC的特点 3.1.5 PLC的应用与发展趋势 第四章功能器件的基本工作原理 4.1自动感应门机的基本工作原理 4.1.1平移式自动感应门机组由以下部件组成 4.1.2工作流程 4.2自动门的分类 4.3行程开关(限位开关)的工作原理 4.4光电开关 4.4.1光电开关的分类 4.4.2光电开关工作原理 4.4.3光电开关的特点 4.4.4 使用及注意事项 第五章自动门的程序设计 5.1继电器接触控制图 5.2 Plc控制输出输入接线 5.3 程序流程图 5.4 梯形图以及指令 5.5 指令如下 5.6 过程分析 第六章结束语 参考文献
第一章毕业设计要求 一设计题目: PLC自动门的控制装置系统 二设计要求： 经分析设计任务，可知完成任务的实质就是控制电机的正反转。要实现自动控制首先要具备以下功能部件：光电检测开关，限位开关，超载保护开关，直流电机。 现确定电机与门扇轨道组成的系统，要实现电机正转——开门，电机反转——关门。 1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关时，开关上有电流通过（光电检测开关是脉冲触发须对其自锁）由于开门限位开关常闭，所以线圈上有电通过，电动机正转，到达开门限位开关位置时，电机停止运行。 2）当自动门到开门限位开关位置时启动延时定时器8秒后，自动进入关门过程，电动机反转，当门移动到关门限位开关时，电机停止运行。 3）在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关，应立即停止关门，并自动进入开门程序。 4）在门打开后的8秒等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关时，必须重新开始等待8秒后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。 5）考虑到自动门在出现故障或在维修的时候，用自动控制从在一定问题，最后决定加增手动开门和关门开关。
课程设计 课程名称传感器原理及工程应用 专业班级测控技术与仪器 姓名朱广申 学号 2 齐鲁工业大学课程设计专用纸成绩 课程名称传感器原理及工程应用指导教师孙凯 院 (系) 电气学院专业班级测控13-1 学生姓名朱广申学号 2 设计日期 2016、3、3 课程设计题目自动门控系统设计 摘要 随着电子技术的发展,可编程控制器(以下简称PLC)不断更新、发展,PLC控制就是 自动控制中最常见控制方式之一,自动门就就是自动控制应用的一典型例子,由于可编 程控制器具有很好的处理自动门的开关控制及良好的稳定性,而且可以很简单的改变控 制的方式,因此,自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日常 生活中运用越来越广泛。 关键词:PLC,变频器,驱动装置,感应器。
目录 摘要.................................................... 错误!未定义书签。引言.. (2) 1、概述.................................................. 错误!未定义书签。 1、1 国内外自动门发展现状 (2) 1、2 本课题研究的内容 (3) 1、3 本课题研究的目的与意义 (4) 2、自动门控制系统总体方案设计 (4) 2、1 自动门的功能需求分析 (4) 2、2 系统设计的基本步骤................................... 错误!未定义书签。 2、3 自动门技术参数的确定 (6) 2、4 自动门的机械传动机构设计 (7) 3、自动门硬件系统的设计.................................. 错误!未定义书签。 3、1 控制系统结构设计 (7) 3、2 可编程控制器(PLC)的选型 (8) 3、2、1 PLC概述 (8) 3、2、2可编程控制器(PLC)的选型 (9) 3、3 驱动装置的选型 (11) 3、4 变频器的选型 (12) 3、4、1 变频器原理 (12) 3、4、2 变频器的选型 (12) 3、4、3 变频器的参数设定 (13) 3、5 感应开关的选型 (14) 3、6 自动门系统I/O分配表 (15) 3、7 控制系统的电气接线 (16) 3、8结束语 3、9参考文献 齐鲁工业大学课程设计专用纸(附页)
自动门及其控制系统简介 摘要：门是伴随着人们的文明而诞生的，随着科学的发展，门的种类越来越多，技术也越来越复杂。自动门从理论上理解应该是门的使用观念的延伸，是人们根据需要对门的功能的提升和完善。所以对自动门的认识应该从人对门功能的要求开始。作为建筑物一部分的门，从最基本的意义上讲，要同时满足隔离外部环境和不妨碍人的通行这两种要求。因此门体本身应牢固、密封。 自动门是随着人们对生活条件的不断追求、科技的不断发展应运而生的高科技产品，因此，它具备了普通门所没有的优势：雅观漂亮，而且使用管理起来更加的安全、方便、舒适，通电后可以实现无人看管，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。因此自动门被广泛的应用于大型商场、银行、大酒店、机场、办公大厦等各种大型的公共场所。 本文通过结合PLC控制系统的简介及各种普遍应用的自动门的特点，对由PLC 作为控制系统的自动门的概况、主要分类、组成、原理、软硬件控制系统、PLC 程序的编写等都进行了一定的介绍。 关键词：自动门；PLC；控制；编程 Abstract: The door is accompanied by the birth of human civilization, with the development of science, the types of doors more and more, technology is more complex. Automatic doors from the theoretical understanding of the concept should be an extension of the use of the door, door people as needed to enhance and improve the function. Therefore, the understanding of the automatic door to door should be functional requirements from the beginning people. As part of the building door, from the most basic sense, isolated from the external environment to meet people and do not hinder the passage of these two requirements. Thus door itself should be firmly sealed. Automatic door is the living conditions as people continue to pursue the development of science and technology came into being in the high-tech products, so it does not have the advantages of ordinary doors: decency beautiful, but it is more secure use and management, convenience, Comfort, power can be achieved after the unattended while at the same energy saving air conditioning, wind, dust, noise reduction, convenient and improve the grade of the building. Therefore, automatic doors are widely used in large shopping malls, banks, large hotels, airports, office buildings and other large public places. In this paper, combined with PLC control system and a variety of widely used
基于PLC自动门控制 系统的设计 （正文） 摘要 本文是关于自动门控制系统的设计，自动门系统主要由可编程控制器（PLC）、感应器件、驱动装臵和传动装臵组成。主要工作原理是感应器件将检测到的人体或物体信号传送到PLC，PLC再综合收到的自动门状态信号作出判断，而后发出控制信号，使驱动装臵运行，在通过传动装臵带动门的动作。 随着电子技术的发展，PLC不断的更新，PLC控制已成为自动控制中最常见的方式之一。自动门就是自动控制应用的以典型例子，由于可编程控制器具有很好的处理自动门开关控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控制的方式，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日常生活中用越来越广泛。PLC 控制具有较高的可靠性、稳定性、维修方便等优点。
本文分四个部分来介绍其软、硬件结构、工作原理等，具体如下： 第二章介绍自动门的设计要求 第三章介绍自动门的硬件设计，PLC选型，驱动装臵选型，感应器件的选型， 第四章介绍了系统软件设计，PLC梯形图设计，软件设计 第五章介绍程序调试，硬件接线 关键词：自动门、PLC、感应器件、驱动装臵
目录 摘要--------------------------------------7 1 前言------------------------------------11 2 国内外自动门的发展----------------------13 2.1国内外自动门的发展现状-------------13 2.2本课题研究的内容-------------------15 2.3本课题研究的目的和意义-------------16 3自动门控制系统总体方案设计--------------17 3.1自动门的功能需求分析--------------17 3.1自动门的控制要求------------------18 3.3自动门控制系统构成----------------19 3.3.1 PLC 概述------------------19 3.3.2 具体构成------------------24 3.4自动门的机械传机构设计------------25 4 自动门控制系统的硬件设计----------------26 4.1 PLC 的选型----------------------26 4.2 驱动装臵的选型------------------30 4.3 感应器件的选型------------------31
PLC自动门控制系统 专业: 测控技术与仪器 班级: 测控08-2 姓名: 王彦东 学号: 18 指导教师: 姜勇森 时间: 2011 年 10 月 25 日 目录 1,前 言 ..................................................................... ........................................ 3 2,国内外自动门发展...................................................................... .. (3) 2.1国内外自动门发展现 状 ..................................................................... 4 2.2本课题研究的目的和意 义 (6) 3,自动门控制系统总体方案设 计 ..................................................................... . (7) 3.1在自动门的功能需求分 析 (7)
3.2自动门的控制要 求 ..................................................................... . (7) 3.3自动门控制系统构 成 ..................................................................... (8) 3.3.1PLC概 述 ..................................................................... (8) 3.3(2 具体构 成 ..................................................................... ............ 9 4,自动门控制系统的硬件设 计 ..................................................................... .. (10) 4.1 PLC的选 择 ..................................................................... ............. 10 5,自动门控制系统软件的设 计 ..................................................................... .. (12) 5.1 工作过程的分 析 ..................................................................... . (12) 5.2 程序程流图 (14)
自动门控制系统PLC设计 专业 班级 姓名 学号 指导老师
目录 引言 (2) 一、自动门控制系统总体方案设计 (3) 1.1自动门的功能要求分析 (3) 1.2系统设计的基本步骤 (3) 二、控制系统结构设计 (4) 三、功能器件的工作原理 (4) 3.1自动感应门机的基本工作原理 (4) 3.2行程开关(限位开关)的工作原理 (5) 3.3光电开关介绍 (5) 四、自动门控制软件设计 (6) 4.1自动门控制软件设计 (6) 4.2 plc自动门控制软件设计 (7) 4.3程序流程图 (8) 4.4梯形图 (9) 4.5I/O分配表 (10) 4.6指令表 (10) 4.7过程分析 (11) 结束语 (12)
引言 在经济飞速发展的中国，高楼耸立的大都市里的大厦、宾馆、酒店、银行、商场、写字楼，自动门以经是随处可见。自动门的工作方式是通过自动门内外两侧的感应开关来感应人的出入，当人走进自动门时，感应开关感应到人的存在，给控制器一个开门信号，控制器通过驱动装置将门打开。将人通过之后，再将门关闭。由于自动门在通电后可以实现无人管理，不但能给我们带来人员进出方便、节约空调能源、防尘、防风、降低噪音等好处，更令我们的大门增添了不少高贵典雅的气息。 自动门在国外早以得到普遍应用，在我国也以优异的性能逐步得到大家的认同，中国已经迎来了自动门发展的黄金时期。 自动门的性能优劣主要取决于它的控制装置，早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，造成安装繁琐、体积大、不稳定、不易维修的缺点已逐步被淘汰。目前自动门及其自动化行业最稳定的控制装置是可编程控制器（简称PLC），PLC是一种专门为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可编程控制器的储存器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数、算数运算等操作的指令，并能通过数字式或逻辑式和开关量的逻辑控制的输入和输出，控制个种类型的机械或生产过程。PLC可靠性高，抗干扰能力强，功能完善，实用性强，系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造，体积小，重量轻，能耗低等优点。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。因此运用PLC控制自动门具有较高的可靠性，维修方便等特点，因此，进行自动门的PLC控制系统设计，可以推动自动门行业的发展，扩大PLC在自动化行业乃至整个自动化行业的应用，具有一定的经济和理论研究价值。 一、自动门控制系统总体方案设计
《机电控制与可编程控制器技术》课程设计报告 题目:基于PLC的自动门控制系统设计 学生姓名: 学号: 电大分校: 学生所在单位: 指导教师: 二○一四年十一月
目录 一、引言 (2) 二、PLC的概述 (3) 三、自动门电气控制系统 (3) 3.1电气控制系统主电路图 (3) 3.2工作方式 (4) 四、设计要求 (4) 五、PLC控制系统硬件选择 (5) 5.1自动门控制系统I/O地址分配图 (6) 5.2 PLC外围接图 (7) 六、PLC控制系统软件的设计 (8) 6.1梯形图的设计 (8) 七、程序调试 (10) 7.1联机模拟调试 (10) 7.1.1调试的现象 (10) 八、总结 (11) 参考文献 (11)
摘要：以自动感应门为研究对象，设计PLC外部硬件电路和软件程序，使控制系统更加智能化、人性化。综合了自动门的简洁、简单的要求，在本课题中主要研究自动平移门，本课题设计的自动平移门具有自动开门功能和分时间段控制功能以及配备安全防夹人光线、后备电源等辅助装置来满足商场等人流众多的场所的高效率、高安全性的要求。 关键词：PLC；自动门；梯形图；控制系统； 一、引言 进入90年代以来，自动化技术发展很快，技术已经很成熟,并取得了惊人的成就，自动化技术是自动门的重要部分。在现在人们生活中自动门可以节约空调能源、降低噪音、防尘、防风，同时可以使出入口显得很庄重高档，因此自动门在人们的生活中的运用越来越广泛,自动门适合于宾馆、酒店、银行、写字楼、医院、商店等。使用中自动门的控制方法较多，但在实际中相当多的自动门系统一般采用继电器逻辑控制，这种控制方式故障率高、可靠性低、维修不方便等缺点。而在自动门控制系统的研究设计中，稳定、安全可靠及人性化是首先考虑的
基于PLC自动门控制系统的设计 摘要 本文是关于自动门控制系统的设计，自动门系统主要由可编程控制器（PLC）、感应器件、驱动装置和传动装置组成。主要工作原理是感应器件将检测到的人体或物体信号传送到PLC，PLC再综合收到的自动门状态信号作出判断，而后发出控制信号，使驱动装置运行，在通过传动装置带动门的动作。 随着电子技术的发展，PLC不断的更新，PLC控制已成为自动控制中最常见的方式之一。自动门就是自动控制应用的以典型例子，由于可编程控制器具有很好的处理自动门开关控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控制的方式，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日常生活中用越来越广泛。PLC控制具有较高的可靠性、稳定性、维修方便等优点。 本文分四个部分来介绍其软、硬件结构、工作原理等，具体如下：第二章介绍自动门的设计要求 第三章介绍自动门的硬件设计，PLC选型，驱动装置选型，感应器件的选型， 第四章介绍了系统软件设计，PLC梯形图设计，软件设计 第五章介绍程序调试，硬件接线 关键词：自动门、PLC、感应器件、驱动装置
目录 摘要--------------------------------------7 1 前言------------------------------------11 2 国外自动门的发展----------------------13 2.1国外自动门的发展现状-------------13 2.2本课题研究的容-------------------15 2.3本课题研究的目的和意义-------------16
自动门的plc控制设计院（系）名称 专业名称 学生姓名 指导教师 年月日
摘要 随着科学技术的不断发展，自动门系统已开始应用于大型公司、科研所、政府机关等保密性较强的单位。为增强自动门运行的可靠性，本设计提出了一种FX232MR可编程控制器（PLC）与变频器控制的自动门控制系统，设计中采用两个感应探测器（门内和门外）、一些开关及传感器作为此系统的输入设备，变频器用来调节门体速度，并分析了该控制系统的工作原理及系统的硬件组成，分析了人体感应探测、自动门运行位置检测、门运行障碍检测等控制电路的工作过程，对PLC的选型、变频器的选型、I/O点的确定及自动门的动作过程等方面进行了详细阐述。结合PLC的运行特点，对控制系统的工作流程作了合理的优化。在此基础上，给出了控制系统软件设计的程序流程图、顺序功能图、外部端子接线图及PLC控制梯形图等。本设计介绍应用可编程控制器取代传统的继电器、接触器控制系统，实现自动门控制的过程。 关键词：自动门，可控制编程器，梯形图，变频控制
Design of Automatic Door Control System Based on PLC ABSTRACT With the continuous development of science and technology, automatic door system has been applied to large companies, research institutes, government agencies and other units are highly confidential. To enhance the reliability of automatic door operation, this design presents a FX2 -32MR programmable logic controller (PLC) and the inverter control automatic door control system, the design uses two sensor probes (door and door outside), some switches and sensors as the system input device, the drive door is used to adjust the speed, and analyzes the working principle of the control system hardware components and systems, analysis of the human body detection sensors, automatic door operation position detection, the door obstacle detection and other control circuit to run the working process, the selection of the PLC, inverter selection, I / O points of the action to identify and automatic doors and other aspects of the process in detail. With PLC's operating characteristics of the control system were reasonable workflow optimization. On this basis, given the process control system software design flow, sequential function chart, the external control terminal wiring diagram and PLC ladder and so on. Describes the application of the programmable controller designed to replace traditional relay, contactor control systems, automatic door control process. KEY WORDS: Automatic Doors，Control Programming，Ladder，Drive
题 试 机电系统课程设计 目：自动门控制装置 PLC 梯形图控制程序的设计与调 学 班 院： 级： 工学院、职业技术教育学院 机械 112 班 指导老师： 成 绩：
1、引言 随着我国经济的飞速发展，自动门在人们生活中的运用越来越广泛。自动门 性能的优劣主要取决于它的控制装置，早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，造成安装烦琐、体积大、不稳定、不易维修等缺点，已逐渐被淘汰。目前自 动门及自动化行业最稳定的控制装置是可编程控制器（PLC），PLC是一种专门 为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，具有可靠性高，抗干扰 能力强，功能完善，适用性强，系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造，体积小，重量轻，能耗低等优点。因此运用PLC 控制自动门具有较高的可 靠性，维护方便。 2、总体方案的设计 本自动门控制系统是利用PLC为核心来控制，其电路结构简单，单元电路 分别通过原理图设计、由梯形图语言设计完成，利用试验室所提供的条件来模 拟和验证程序，并利用指示灯实现系统功能，非常适用于日常生活控制场合。 自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位 限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1（使直流电动机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。光电探测开关为检测到 人或物体时为ON，否则OFF，具体的控制要求如下： （1）、当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，开门执 行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。 （2）、自动门在开门位置停留8s后，自动进入关门过程，关门执行机构 KM2 被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位置时，电机停止运 行。 （3）、在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2 或K1 时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。 （4）、在门打开后的8s等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光 电检测开关K2或K1 时，必须重新开始等待8s后，再自动进入关门过程，以 保证人员安全通过。 （5）、开门与关门不可同时进行。
摘要 本设计是关于自动门控制系统的设计，自动门系统主要由可编程控制器（PLC）、感应器件、驱动装置和传动装置组成。主要工作原理是感应器件将检测到的人体或物体信号传送到PLC，PLC再综合收到的自动门状态信号作出判断，而后发出控制信号，使驱动装置运行，在通过传动装置带动门的动作。 随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活，以PLC为核心的电动机控制系统就是其中之一。同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。它实用性强，功能齐全，技术先进，使人们相信这是科技进步的成果。它更让人类懂得，数字时代的发展将改变人类的生活，将加快科学技术的发展。
目录 摘要 (1) 目录 (2) 第一章课程设计任务 (3) 第二章总体方案分析 (4) 2.1 分析控制要求 (4) 2.2 选择PLC型号 (4) 2.3自动门控制系统软件的设计 (5) 2.4 分配I/O点 (6) 第三章 PLC控制系统设计 (7) 3.1 输入/输出电路设计 (7) 3.2 控制程序设计 (8) 3.2.1 梯形图设计 (8) 3.2.2 指令表 (9) 3.3 控制程序分析 (11) 第四章课程设计小结 (12) 参考文献
第一章课程设计任务 本课题设计的自动门要求有很高的稳定性来满足日常的需要，故在本设计中所选用的智能控制器为稳定性良好的德国西门子公司生产的CPU224小型PLC。在自动门的开关门速度控制上本设计以变频器作为调节器，运用变频器的三段速控制实现自动门的转速控制，为了解决在频率很低时出现不稳定的问题，驱动装置选用功率强大、稳定性好的自带减速装置的直流电动机，在感应器方面运用了自动门专用的微波雷达感应器和在工业控制上大量运用的具有检测精度高、寿命长、稳定性好的接近传感器，运用感应器的开关量信号输入给PLC来实现PLC 对自动门的控制。由于本课题的具体需要在硬件系统的设计过程中主要考虑自动门的经济实用、稳定的需要。 在本设计中选用了目前运用最多的PLC编程语言梯形图，梯形图能直观明了的设计出自动门的控制要求，并能更好的考虑到安全性和故障报警等问题，梯形图的编写运用西门子自带的编程软件，此软件具有强大的诊断功能，能更快的查处故障原因，从而大大缩短了维修时间。
淮安技师学院课程设计报 课程名称：电气控制与PLC ___________ 设计名称：自动门的PLC控制设计 姓名： _____________ 王昌盛___________ 班级：D12504 电子高职 淮安技师学院电气工程系制 淮安技师学院课程设计任务书
姓名：王昌盛院（系）：电气工程系专业：应用电子技术班级：D12504电子高职
引言--------------------------------------------------------------- 4 第一章自动门控制装置的设计任务--------------------------------------- 5 1.1 自动门控制装置的硬件组成--------------------------------- 5 1.2 控制要求------------------------------------------------- 5 第二章自动门控制装置框图与原理---------------------------------------- 6 3.1自动门控制装流程图------------------------------------------ 6 3.2自动门控制装置系统的工作原理-------------------------------- 6 3.2.1自动感应门机的基本工作原理------------------------------ 7 322行程开关（限位开关）的工作原理--------------------------- 7 3.2.3光电开关的工作原理------------------------------------ 8 第三章自动门控制装置系统程序---------------------------------------- 8 4.1 继电器接触控图------------------------------------------- 9 4.2 PLC 控制输出输入接线--------------------------------------- 10 4.3 梯形图--------------------------------------------------- 11 4.4 指令----------------------------------------------------- 12 4.5 程序过程分析----------------------------------------------- 13 4.6 系统调试--------------------------------------------------- 14 设计体会------------------------------------------------------------- 15 引言 随着生产力和科学技术的不断发展，人们的日常生活和生产活动大量的使用自动化控制，不仅节约了人力资源，而且很大程度的提高了生产效率，又进一步的促进了生产力快速
课程设计 题目自动门PLC控制系统设计 学院计算机科学与信息工程学院 专业自动化 班级 学生姓名 指导教师
2013 年 5 月27 日 目录 摘要 (2) 一、自动门控制系统总体方案设计 (2) 1、自动门的功能需求分析 (2) 2、自动门的控制任务及要求 (2) 3、自动门控制系统构成 (3) （1）PLC概述 (3) （2）构成 (4) 二、PLC和主要电气元件的选择 (5) 1、PLC 的选择 (5) 2、驱动装置的选择 (5) 3、感应器的选择 (5) 4、单相交流电机的选择 (5) 5、传动装置、限位开关 (6) 三、PLC的I/O分配和接线图设计 (6) 1、自动门控制系统I/0地址分配表 (6) 2、自动控制系统的原理图 (7) 四、控制流程图设计 (8) 五、PLC程序设计 (9) 1、工作过程分析 (9) 2、梯形图程序 (9) 六、程序调试 (10) 七、设计总结 ...................................... 错误！未定义书签。 1、心得体会................................ 错误！未定义书签。 2、任务分配................................ 错误！未定义书签。 八、参考文献： .................................... 错误！未定义书签。 附录1：自动门PLC控制系统梯形图程序........... 错误！未定义书签。 附录2：自动门PLC控制系统设计主要原器件明细表. 错误！未定义书签。
摘要 本文是关于自动门控制系统的设计，自动门系统主要由可编程控制器（PLC）、感应器件、驱动装置和传动装置组成。主要工作原理是感应器件将检测到的人体或物体信号传送到PLC，PLC再综合收到的自动门状态信号作出判断，而后发出控制信号，使驱动装置运行，在通过传动装置带动门的动作 关键词：自动门、PLC、感应器件、驱动装置 一、自动门控制系统总体方案设计 1.自动门的功能需求分析 本设计产品主要用在公共场合，因此有安全性和可靠性。根据公共场所（商场、银行等）的具体要求本自动门至少应具有如下功能： (1)开门和关门控制应有手动和自动方式 为了便于维护，自动门应具有手动和自动方式。当信号采集装置检测到有人接近门口且门未打开或者检测到已无人接近门口且门未关闭，PLC 动作输出信号开控制点动机正转或者反转来开门或者关门。 (2)紧急停止 当门的闭合或者打开时出现意外情况，可以紧急停止。 2.自动门的控制的任务及要求 1.自动门控制装置的硬件组成： 自动门系统由一台PLC控制。其余部件有门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到位限位开关K4、开门执行机构KM1（使1000W单相交流电动机正转）、关门执行机构KM2（使1000W单相交流电动机反转）等。光电检测开关设定为有光断开、无光导通。开关门时有相应指示灯指示。
— 学号： } 课程设计 题目自动门PLC控制系统设计 学院? 计算机科学与信息工程学院 专业自动化 班级 学生姓名 指导教师>
2013年5月 ： 27日 目录 摘要 (2) 一、自动门控制系统总体方案设计 (2) 1、自动门的功能需求分析 (2) 2、自动门的控制任务及要求 (2) 3、自动门控制系统构成 (3) . （1）PLC概述 (3) （2）构成 (4) 二、PLC和主要电气元件的选择 (5) 1、PLC 的选择 (5) 2、驱动装置的选择 (5) 3、感应器的选择 (5) 4、单相交流电机的选择 (5) 5、传动装置、限位开关 (6) @ 三、PLC的I/O分配和接线图设计 (6) 1、自动门控制系统I/0地址分配表 (6) 2、自动控制系统的原理图 (7) 四、控制流程图设计 (8) 五、PLC程序设计 (9) 1、工作过程分析 (9) 2、梯形图程序 (9) 六、程序调试 (10) ) 七、设计总结 (11) 1、心得体会 (11) 2、任务分配 (11) 八、参考文献： (12) 附录1：自动门PLC控制系统梯形图程序 (12) 附录2：自动门PLC控制系统设计主要原器件明细表 (13) ）
摘要 本文是关于自动门控制系统的设计，自动门系统主要由可编程控制器（PLC）、感应器件、驱动装置和传动装置组成。主要工作原理是感应器件将检测到的人体或物体信号传送到PLC，PLC再综合收到的自动门状态信号作出判断，而后发出控制信号，使驱动装置运行，在通过传动装置带动门的动作 { 关键词：自动门、PLC、感应器件、驱动装置 一、自动门控制系统总体方案设计 1.自动门的功能需求分析 本设计产品主要用在公共场合，因此有安全性和可靠性。根据公共场所（商场、银行等）的具体要求本自动门至少应具有如下功能： (1)开门和关门控制应有手动和自动方式 为了便于维护，自动门应具有手动和自动方式。当信号采集装置检测到有人接近门口且门未打开或者检测到已无人接近门口且门未关闭，PLC 动作输出信号开控制点动机正转或者反转来开门或者关门。 · (2)紧急停止 当门的闭合或者打开时出现意外情况，可以紧急停止。 2.自动门的控制的任务及要求 1.自动门控制装置的硬件组成：
题目：三菱PLC的自动门设计 目录 前言 (2) 1 自动门控制系统的简介 (2) 1.1 自动门的介绍及应用现状 (2) 1.2 自动门控制的意义 (3) 1.3 本文研究的主要内容 (4) 2 自动门控制系统的硬件设计 (5) 2.1 方案提出 (5) 2.2方案论证 (6) 2.4 PLC的简介与选型 (6) 2.5 传感器的介绍与选择 (9) 2.6 系统其他元器件的选择 (10) 3 系统的控制要求和系统流程图........................ 错误!未定义书签。 3.1 系统的控制要求.............................. 错误!未定义书签。 3.2 系统总流程图................................ 错误!未定义书签。 4 系统的软件设计及编程.............................. 错误!未定义书签。 4.1 GX-Developer编程软件相关介绍................ 错误!未定义书签。 4.2 本系统控制顺序功能图........................ 错误!未定义书签。 4.3 本系统的程序设计............................ 错误!未定义书签。 5 程序调试与实现.................................... 错误!未定义书签。 6 总结与展望........................................ 错误!未定义书签。
参考文献............................................ 错误!未定义书签。