2022年PLC的自动门控制系统方案设计书.docx

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1、封面作者： PanHongliang仅供个人学习单位代码学号分 类 号密级毕业论文PLC 的自动门掌握系统设计院 （ 系 ） 名 称专业名称学指生导姓教名师2021年4月 8日 摘 要随着科学技术的不断进展，自动门系统已开头应用于大型公司、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牢靠性，本设计提出了一种FX 232MR可编程掌握器（ PLC ）与变频器掌握的自动门掌握系统，设计中采纳两个感应探测器（门内和门外）、一些开关及传感器作为此系统的输入设备，变频器用来调剂门体速度，并分析了该掌握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、门运行障碍检测等掌握电

2、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具体阐述；结合PLC 的运行特点，对掌握系统的工作流程作了合理的优化；在此基础上，给出了掌握系统软件设计的程序流程图、次序功能图、外部端子接线图及PLC 掌握梯形图等；本设计介绍应用可编程掌握器取代传统的继电器、接触器掌握系统，实现自动门掌握的过程；关键词： 自动门，可掌握编程器，梯形图，变频掌握Design of Automatic Door Control System Based on PLCABSTRACTWith the continuous development of science an

3、d 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 presentsa FX2 -32MRprogrammable logic controller PLC and the inverter control

4、 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 workingprincipleof the control system hardware components and systems, analysis of the human bod

5、y detection sensors, automatic door operation position detection, the door obstacle detection and other controlcircuitto run the workingprocess, the selection of the PLC,inverter selection, I / O points of the action to identify and automatic doors and other aspects of the process indetail.WithPLCso

6、peratingcharacteristicsofthe controlsystemwere reasonable workflowoptimization.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 control

7、ler designed to replace traditional relay, contactor control systems, automatic door control process.KEY WORDS: Automatic Doors，Control Programming，Ladder，Drive目录前言 V概述 VI1.1 争论背景和争论意义VI1.2 国内外自动门的进展状况VII1.3 自动门技术进展方向VIII自动门掌握系统总体方案设计VIII2.1 自动门的功能需求分析 VIII2.2 自动门的部件组成 IX2.3 系统设计的基本步骤 X2.4 自动门技术参数的确

8、定 X2.5 自动门的掌握要求 XI自动门硬件系统的设计 XI3.1 掌握系统结构设计 XI3.2 驱动装置的挑选 XII3.3 变频器的挑选 XII3.3.1 变频器原理 XII3.3.2 变频器的选型 XIII3.4 探测器的挑选 XIII3.5 自动门运行位置检测 XIV3.6 门运行障碍检测、报警 XIV3.7 可编程掌握器 PLC 的选型 XV3.7.1 PLC概述 XV3.7.2 可编程掌握器 PLC 的选型 XVI3.8 可编程掌握器 PLC 的 I/O 安排 XVIII自动门软件系统的设计错误！未定义书签；4.1 PLC 梯形图概述 XIX4.2 程序流程图 XIX结论 XX谢

9、辞 22参考文献 22前言在经济飞速进展的中国，高楼高耸的大都市里的大厦、宾馆、酒店、银行、商场、写字楼里自动门已经是随处可见；自动门的工作方式是通过自动门内外两侧的感应探测器来感应人的出入，当人走近自动门时，感应开关感应到人的存在，给掌握器一个开门信号，掌握器通过驱动装置将门打开；当人通过门之后，再将门关闭；由于自动门在通电后可以实现无人治理，不但能给我们带来人员进出便利、节约空调能源、 防风、 防尘 、降 低噪音 等好处 ，更 令我 们的大 门增加 了不 少高 贵高雅 的气息；自动门在国外早已得到普遍应用，在我国也以其优异的性能逐步得到大家的认同，中国已经迎来了自动门进展的黄金时期；自动门

10、的性能优劣主要取决于它的掌握装置，早期的自动门掌握系统采纳继电器规律掌握，造成安装繁琐、体积大、不稳固、不易修理等缺点已逐步被剔除；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 （ 以 下 简 称PLC ） ,PLC是一种特地为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置；它采纳可以编制程序的储备器，用来在其内部储备执行规律运算、次序运算、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和开关量的规律掌握的输入和输出，掌握各种类型的机械或生产过程，PLC具有牢靠性高，抗干扰才能强，功能完 善，适 用性 强， 系统的 设计、

11、建造 工作 量小， 爱护方 便， 简洁 改造， 体积小，重量轻，能耗低等优点；目前，可编程掌握器在机械制造、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进展，因此运用PLC掌握自动门具有较高的牢靠性，修理便利等特点，因此，进行自动门的PLC掌握系统设计， 可 以 推 动 自动 门 行 业 的 发 展， 扩 大 PLC在 自 动 门 行 业 乃 至 整个 自 动 化 行 业的 应用，具有肯定的经济和理论争论价值；本设计主要介绍运用PLC为掌握器的自动门的开发和争论，全部产品的开发都要讲究有用，本设计开发的产品对很多的场合都能适用，而且能够简洁化，不论对于产品开发商仍有使用者来说，都

12、是最好的；他们需要的是一个廉价的又是一个有用的 产品； 此系 统的 设计正 好具备 了这 样的 一个要 求，能 够在 大多 数的地 方应用；因此本设计就是解决了这样一个问题，仍可以保证自动门的稳固性，且本设计意味着产品成本下降，效益提高；因此是一个比较有用且经济的产品；概述1.1 争论背景和争论意义21 世 纪 的 今 天 ， 门 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 时仍 突出 了建筑 艺术的 理念 ，强 调门与 建筑以 及周 围环 境整体 的和谐、和谐；自动门大规模专业化生产始于150年前，在不断进展和完善的过程中，涌现出大批

13、独具规模的专业制造商；门的高级形式 - 自动门起源在欧美，快速进展至今日，已经形成了种类齐全、功能完善、造工精细的自动门家族；大中型公共场所，为这些建筑增加了亮丽、时尚的姿彩；自动门从理论上懂得应当是门的使用观念的延长，是人们依据需要对门的功能的提升和完善；所以对自动门的熟识应当从人对门功能的要求开头；作为建筑物一部分的门，从最基本的意义上讲，要同时满意隔离外部环境和不阻碍人的通行这两种要求；因此门体本身应坚固、密封；由于中国没有相关的自动门国家标准，导致自动门档次、质量良莠不齐；如果你没有使用过自动门，最好挑选一个由专业厂生产、能供应较完善售后服务的自动门品牌（目前有很多自动门品牌是由一些贸

14、易公司购买散件加上自己拼装而成， 应尽量防止购买此类产品）；不要认为样本上全部是外国语，资料也是外国语的商品就是进口的商品，其实这样是违反国家规定的；真正的知名品牌，合法的商品不会这样 做；在 购买 自动 门时最 好在授 权的 指定 经销商 处或认 定销 售店 的商店 购买（有悬挂的授权书），而且在购买时要清晰所购买设备的基本配置，防止买家克扣部件；自动门依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，其中平开门用的场合较少，旋转门由于昂贵而且特别宠大，一般只用于有需要的高档宾馆，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

15、；自动门的普及和应用，转变了人们的防护意识，提升了人们的安全观念；自动门除可美化出入口环境外，由于自动门在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，既便利又提高了建筑的档次，于是快速在国内外的建筑市场上得到大范畴的普及；同时也几乎成为了银行，写字楼，酒店等办公消遣场所装修必不行少的一项配置；自动平移门最常见的形式是自动门机及门内外两侧加感应探测器，当人走近自动门时，感应探测器感应到人的存在，给掌握器一个开门信号，掌握器通过驱动装置将门打开；当人通过门之后，再将门关闭；自动门的掌握方法有很多，从掌握器的不同来分，有传统的继电器掌握，即通过按 钮和复 杂的 接线 安装；

16、智能控 制器 掌握 ，即通 过运用 现代 自动 化设备 来掌握，它具有稳固性高，安全等优点，因此被很多生产厂商所运用；由于继电器规律掌握的自动门系统因存在很多缺陷而逐步被智能掌握器掌握的自动门所剔除；在智能掌握器的挑选上，自动门的主控器有微电脑掌握器掌握和可编程掌握 器（ PLC ）掌握，微电脑掌握主要有体积小、安装便利等特点，目前有很多厂家采用此种方式生产自动门，PLC掌握的特点是稳固性高爱护便利，目前很多大型的商场的自动门都是由这种方式来掌握；1.2 国内外自动门的进展状况在国外，进入90岁月以来，自动化技术进展很快，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

17、人们生活中自动门可以节约空间能源、降低噪音、防尘、防风，同时可以使出入口显得很庄重高档，因此应用特别广泛；随着我国经济的飞速进展，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、商店等公共场所；但在国内，自动门的自主研发尚处于初级阶段；在自动门掌握系统设计中，稳固、节能、环保、安全及人性化是需要第一考虑的因素；我国的自动门状况有如下几点：(1) 厂家多，规模小5 6年来几年来，自动门在国内得到了快速的进展； 据不完全统计，目前国内大大小小生产自动门的厂家已有50多家，但普遍生产规模小，自主研发才能差；从新产品开发才能和质量稳固性方面仍不具备和进口产品竞争的实力

18、；(2) 专业化分工趋势显现早期的生产厂家，一般是自主研发和生产，顶多托付代加工部分零部件；近两年来，显现了特地生产主要部件的厂家，如电机、主控板、遥控器传动件、塑料件等显现了专业生产厂家，这一趋势使生产的门槛降低， 进入的厂家进一步增多，导致竞争更加猛烈；(3) 高 、 低 档 次 的 市 场 分 明 进 口 产 品 借 助 质 量 和 品 牌 优 势 ， 占 据 了 高 端 市场，目 前国内 厂家 的产 品基本 上也都 具备 了比 较完善 的功能 ，但 生产 工艺略 嫌粗糙，质量水平参差不齐，整体档次较低，主要集中在低端市场；(4) 产品同质化和市场特点导致利润微薄产品同质化严峻，加之自动

19、门产品往往是开发商而非最终用户在挑选产品，所以价格因素占的比重较大，加剧了市场竞争；其结果是众多厂家一味地比拼价格，导致利润微薄；同时，由于价格过低， 也使产品的连续改进和进展受到限制；1.3 自动门技术进展方向由于目前没有相关的技术标准，各厂家的产品都依据自己的企业标准进行生产，对各项技术指标的要求和测量方法都不尽相同，如提升力等参数，差别较大， 在市场上造成了较大的纷乱，给用户挑选带来不便，也不利于行业的进展；因此， 有必要制定自动门的技术标准，明确规定的主要技术指标以及测试方法等，引导市场有序竞争，促进行业进展；在建筑金属结构协会和门业标委会的大力推动下，自动门标准编制工作已经绽开，目前

20、有许继施普雷特机电设备有限公司、深圳固威特科技有限公司、沈阳将来科技进展有限公司、福建漳州市麒麟电子有限公司和上海昌顺电子信息技术有限公司等5 家单位参加了此标准的编制工作；2005年 4 月 2 日，在北京召开了编制组成立会和首次工作会议；经过编制组两个多月的工作，现该标准的初稿已经形成，拟于近期召开编制组其次次工作会议，对初稿进行争论和修改；经过多年进展，自动门行业出现以下进展趋势：(1) 智能化，多功能：今后的仍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爱护灵敏度等；仍将增加一些新的功能，如和住宅安防系统协作使用等；(2) 免爱护：实行

21、多种措施，削减使用过程中的爱护工作；(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，安全性将是用户特别留意的一项指标，也将是一项基本要求；自动门掌握系统总体方案设计2.1 自动门的功能需求分析本设计是面对公共场所入口的应用设计，需要有安全和牢靠性，在设计的时候改良了自动门的友好性，结构如图 2-1 所示：图 2-1自动门结构示意图依据入口处对自动门的具体要求，本设计所设计的自动门应具有以下功能：(1) 开门和关门掌握应具有手动和自动方式为 了 便 于 维 护 ， 自 动

22、门 应 具 有 手 动 和 自 动 方 式 ； 手 动 和 自 动 转 换 开 关 来 掌握，当转换开关拨向手动位置时，门可以手动调剂开或者关；当转换开关拨向自动位置时，手动开门失效，由感应探测器检测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动作输出信号给变频器来掌握电机的正转或者反转来实现开门或者关门；(2) 防夹人功能为了杜绝自动门的夹人大事，在门两侧安装主动式红外线防夹感应器，一防止停留在门邻近的人被门所夹住；(3) 蜂鸣器提示功能当自动门显现夹人意外状况时，PLC输出信号给蜂鸣器，蜂鸣器响以提示治理人员的留意；自动门掌握系统包含PLC掌握和动作执行元件构成；采纳自

23、动和手动点动控制方式，此种掌握模式为目前大多数自动门的掌握方式；本设计所设计的自动门控 制系统采纳PLC为掌握中心来掌握传动机构从而掌握门的开和关实现门的自动化掌握；2.2 自动门的部件组成(1) 主控器是自动感应门的指挥中心，它通过内部编有指令程序的大规模集成块，发出相应指令，指挥马达或电锁类系统工作；同时工作人员可通过主控器调剂门扇开启速度、开启幅度等参数；(2) 感应探测器负责采集外部信号，当有移动物体进入它的工作范畴时，它就给主控器一个脉冲信号；(3) 动力马达可供应开关门的主动力；(4) 自动感应门扇行进轨道用于约束门扇的吊具走轮系统，使其按特定方向行进；(5) 门扇吊具走轮系统用于

24、吊挂活动门扇，同时在动力牵引下带动门扇运行；(6) 同步皮带 有的厂家使用三角皮带 用于传输马达动力，牵引自动感应门扇吊具走轮系统；(7) 下部导向系统是自动感应门门扇下部的导向与定位装置，防止门扇在运行时显现前后摇摆；2.3 系统设计的基本步骤在自动门掌握系统的设计过程中主要要考虑以下几点：(1) 深化明白和分析自动门的工艺条件和掌握要求；(2) 确定I/O设备；依据自动门掌握系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备；常用的输入设备有按钮、挑选开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯等；(3) 依据 I/O点数挑选合适的PLC 类型；(4) 安排 I/O 点数

25、，安排PLC 的输入输出点，编制出输入输出安排表或者输入输出端子的接线图；(5) 设计自动门系统的梯形图程序，依据工作要求设计出周密完整的梯形图程序，这是整个自动门系统设计的核心工作；2.4 自动门技术参数的确定自动平移门安装和调试的关键是提高精度，即导轨的平直度和水平度，门体地两个吊挂点所形成的直线与导轨的平行度和垂直度，最大限度地削减门体的静态侧摆； 在自动 门投 入使 用后， 特殊是 初期 ，应 常常调 节门体 ，修 正运 行产生 的误差；要严格限制门体重量，不能超过自动门的额定负重；通常在三个月最多一年内要对自动门进行全面的清理和调整；公共场所的自动平移门由于使用频率特别频繁，而任何自

26、动门的使用频率和使用寿命都有限；例如机场、大型超市和医院外门的人员流量每天可达到成千上万人次，或者在特定时间段里集中通过大量人员，在这种情形下，要使用自动门就必需进行综合考虑；例如增加门的数量，加大门扇宽度，增加关门推迟时间等；具体参数如表 2-1 所示；单扇开启宽度mm1250最宽 可编程掌握器电源驱动器电源驱动器输出额定功率220V AC ， 50-60Hz380V AC ， 50Hz120W表 2-1 自动门具体参数单扇门的最大承重kg1 120kg高度 mm最快开 / 关门速度cm/s2500mm60cm/s减速开 / 关门速度cm/s20cm/s开启保持时间s15s程序中可调 2.5

27、 自动门的掌握要求(1) 当有人由内到外或由外到内通过感应探测器检测开关SBl或 SB2 时，开门执行机构KMl 、 KM2 动作，电动机正转，当门到达开门减速开关SB3 位置时，电机开头减速，门到达开门限位开关SB4 位置时，电机停止运行；(2) 自 动 门 在 开 门 位 置 停 留 8秒 后 ， 自 动 进 入 关 门 过 程 ， 关 门 执 行 机 构KM3、 KM4 被起动，电动机反转，当门移动到关门减速开关SB5 位置时，电机开头减速，门移动到关门限位开关SB6 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感应探测器检测开关SBl 或 SB2 时，门立

28、刻停止且停止 0.5 秒后，自动进入开门程序；(4) 在门打开后的8秒等待时间内，如有人员由外至内或由内至外通过感应探测器检测开关SBl或 SB2时，必需重新开头等待8秒后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过；(5) 当有人站在门口不进入时，感应探测器检测开关SBl或 SB2 就会始终检测到信号，定时器处于循环定时状态；自动门掌握装置由门外感应探测器检测开关 SBl 、门内感应探测器检测开关SB2 、开门减速开关SB3、开门到限位开关SB4 、关门减速开关SB5 、关门到限位开 关SB6 、 开 门 执 行 机 构 KMl/KM2使 直 流 电 动 机 正 转 、 关 门 执 行 机 构K

29、M3/KM4 使直流电动机反转 等部件组成；考虑到自动掌握门在显现故障时的修理便利，所以增加了手动开门K1、手动关门K2.自动门硬件系统的设计3.1 掌握系统结构设计本设计运用 PLC 掌握变频器来调剂沟通电机运转来实现自动门运转的掌握方式；采纳变频器电路，结构简洁，掌握便利，牢靠性高，沟通电机具有效率高、维护成本低的特点；沟通电机驱动系统与直流电机驱动系统相比具有效率高、结构简洁、爱护便利、易于冷却和寿命长等优点，并且系统调速范畴宽，而且能实现低速恒转矩、高速横功率运转等特性；随着变频技术的进展，沟通电机掌握的成本得以降低，为沟通驱动系统在自动门中的大量运用供应了条件；掌握系统结构图如图3-

30、1 所示：图 3-1掌握系统结构图3.2 驱动装置的挑选自动门的驱动器是自动门能否良好工作的保证，本设计中是运用变频器来自动调剂 电机的 速度 ，以 达到驱 动自动 门的 目的 ；这种 方法具 有稳 定性 好，维 修便利，连接简洁，成本较低，是在目前的自动门行业的主流掌握方式；依据本设计所设计的自动门的要求应选用绝缘电阻、绝缘介电强度、接地装置、过电压爱护等符合国际安全标准规定的，具有噪声低、过载才能强的特点，在结合了安全、稳固的考虑，本设计的自动门掌握系统的驱动装置选用步进电机；步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构；当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个

31、同定的角度 称为“步距角” ，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的；可以通过掌握脉冲个数来掌握角位移量，从而达到精确定位的目的；同时可以通过掌握脉冲频率来掌握电机转动的速度和加速 度，从而达到调速的目的；步进电机可以作为一种掌握用的特种电机，利用其没有积存误差 精度为 100 的特点，广泛应用于各种开环掌握；PLC对电机的掌握有两种方式：一种是脉冲+方向掌握；一种是正反向脉冲输出；这里采纳第1 种方法；PLC的高速脉冲输出FrO供应一个指定脉冲数目的方波输出 占空比为 50 ；在加速和减速时输出脉冲的频率 或周期 线性变化，而在恒定频率段部分保持不变；一旦产生完指定数目的脉冲，PTO输出变为低

32、电平，直到装载一个新的指定值时才产生脉冲； PTO输出占用一个PLC输出点，用于掌握门体的位移和速度，由另一个输出点的信号掌握门体运动的方向；这两个信号送给步进电机驱动器去驱动电机，以带动门体完成相应的运动；3.3 变频器的挑选3.3.1 变频器原理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掌握装置；我们现在使用的变频器主要采纳交- 直- 交方式 VVVF变频或矢量掌握变频 ，先把工频沟通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、电压均可掌握的沟通电源以供应电动机；变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和掌握4 个部分组成；整流部分为三相桥式不行控整

33、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转变的沟通电力拖动设备；变频器调速的主要工作原理是将供应电机定子的三相沟通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剂技术逆变为频率可调、幅度也随之转变的三相沟通电，以此为电源再供应电机使用；3.3.2 变频器的选型依据自动门的需要，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；本设计所用的电机的额定电压为380V ，故在挑选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

34、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才能；在本设计所使用的三相沟通电机的最大启动电流为0.37A ， 故所用的变频器的最大电流应大于电机的最大启动电流；(3) 转矩匹配：这种情形在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生，本设计所使用的最初启动转矩为1.4N/m，所以，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，其容量要稍大于一般电机的选型；综合以上因素，本设计变频器采纳日本三菱公司生产的FR-540变频器作为掌握电机转速的掌握器；三菱 FR-540变频器具有以下优点：(1) 接线简洁，可运用

35、PLC的继电器输出接到变频器的掌握输入端来掌握变频的正反转和频率；(2) 安装敏捷，可以依据实际需要，把掌握装置安装到任何位置，进行远距离操作；(3) 频率设置简洁，并且具有三速设定功能，可以满意本设计自动门系统的掌握要求，且操作便利，只需轻轻转动外接电位器的旋钮，就可以进行频率设置；3.4 探测器的挑选目前自动门行业的运用的感应开关主要有触摸感应开关，微波感应开关，红外感应器，接近感应开关等，依据不同的功能和性能运用在各类不同场合的自动门掌握系统中，是自动门系统的关键部位，其性能直接影响自动门系统的安全及稳固，如在高档酒店、写字楼，可以挑选高灵敏度的感应器；在人行道边上的银行、商店等常常有人

36、路过的地方，挑选窄区域的感应器；依据本设计的需要选用人体感应探测器；人体都有恒定的体温，一般在37 ，发出波长为10 微 M左右的红外线；热释电元件探头是以探测人体辐射为目标的，对波长为10 微 M左右的红外辐射特别敏锐，在接收到人体红外辐射时就会失去电荷平稳，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生信号；被动式红外探头，其传感器包含两个反向相串联的热释电元件，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的用，使其产生热释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出；一旦人进入探测区域内，人体红外辐射被热释电元件接收，由于两片热释电元件接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，因而产生相应的信号；人体感应

37、探测电路由被动红外探头、放大电路及电子开关电路组成，安装在自动门两侧；当有人靠近自动门时，身体辐射出的红外线被热释电红外传感器接收下来并将其转换成信号，经检测放大电路放大处理后输出给电子开关电路；电子开关信号输入到 PLC输入继电器中，PLC依据收到的信号，驱动步进电机将门打开；人体感应探测器需要2 个，分别用来感应门内外的来人情形，占用PLC两个输入点；3.5 自动门运行位置检测本系统的关键是掌握门的运行，为了达到更好的掌握成效，PLC必需时刻知道门所处的位置从而做出相应的处理，所以在关键的位置上安装位置传感器，并把传感器信号传给PLC；为此设置了两个行程开关，一个用于检测门完全打开时的位置

38、，叫开门极限开关，一个用于检测门完全关闭时的位置，叫关门极限开关；当门在运行过程中，接近最大位置时，限位开关的信号传给PLC，电机停止运转；门离限位开关较近时，电机低速运行，通过程序来掌握；2 个行程开关，占用PLC3 个输入点；3.6 门运行障碍检测、报警在门运行过程中，有时会遇到障碍物阻挡它的运行；这时需要具体分析，假如是在开门过程中显现这种情形，有可能是途中障碍的阻挡，或者是开门限位开关坏了， 停止运行并报警；如是关门时显现这种情形，有可能挤到人或物了，应向相反方向运行，给出报警信号；设置一个传感器检测在关门过程中有无人或物体在门的中间；主动式红外线防夹感应器由发射特定频率的红外线发射器

39、与接收器组成，其红外线频率与自然界及人体的红外线不同；在关门过程中当人或物阻挡时，接收器收不到光信号产生一个负脉冲，该脉冲作为PLC的一个中断信号，PLC掌握门体向相反方向运动；这是一个特别重要的爱护功能，在防止碰人或物的同时，爱护自动门电机不会因过载而烧坏；在自动门运行中，由于电机的频繁转动，可能会使电机过热造成电机机芯的损坏，因此，在电机上安置一个温度传感器来监测电机的温度，当电机的温度高于预定值时，传感器把信号传给PLC ， PLC 分析输出信号，指示灯亮，提示监管人员的留意，以保证电机的良好运转；3.7 可编程掌握器 PLC 的选型3.7.1 PLC概述可编程掌握器，英语称Progra

40、mmableController，简称PLC ，本 设计中用PLC作为它的简称；PLC是用于工业现场的电掌握器；它源于继电器掌握技术， 但基于电子运算机；它通过运行储备在其内存中的程序，把经输入电路的物理过程得到的输入信息，变换为所要求的输入信息，进而再通过输出电路的物理过程去实现对负载的掌握；PLC基于电子运算机，但并不等于一般运算机；一般运算机进行出入信息变换时，大多只考虑信息本身，信息出入的物理过程一般不考虑的；而PLC就要考虑信息出入的牢靠性、实时性，以及信息的实际使用；特殊要考虑怎么适应于工业环境，如便于安装，便于修理及抗干扰等问题，出入信息变换及牢靠的物理实现，可以说是PLC实现掌

41、握的两个基本要点；PLC可以通过它的外设或者通信接口与外界交换信息；其功能要比继电装置多的多、强的多；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，有牢靠的自身监控系统，因而具有以下基本的功能：(1) 规律处理功能；(2) 数据运算功能；(3) 精确定时功能；(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) 程序与数据储备功能；(7) 联网通信功能；(8) 自检测、自诊断功能；可以说，凡一般小型运算机能实现的功能，PLC 几乎也可以做到；像 PLC这样，集丰富功能于一身，是别的电控器所没有的，更是传统的继电掌握电路所无法比拟的；丰富的功能为P

42、LC的广泛应用供应了可能，同时，也为自动门行业的远程化、信息化及智能化制造了条件；3.7.2 可编程掌握器PLC 的选型在 PLC 系统设计时，第一应确定掌握方案，下一步工作就是PLC工程设计选型；工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据；因此，工程设计选型和估算时，应具体分析工艺过程的特点、掌握要求，明确掌握任务和范畴确定所需的操作和动作，然后依据掌握要求，估算输入输出点数、所需储备器容量、确定PLC 的功能、外部设备特性等，最终挑选有较高性能价格比的PLC和设计相应的掌握 系统；1. 输入输出 I/O 点数的估算I/O点数估算时应考 虑 适当的余量，通常 依据 统计的输入输出点 数，

43、再增加10%20%可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据；实际订货时，仍需依据制造厂商的产品特点，对输入输出点数进行圆整；依据估算的方法，故本设计的I/O点数为输入12 点，输出11 点；2. 储备容量的估算储备器容量是可编程序掌握器本身能供应的硬件储备单元大小，程序容量是储备器中用户应用工程使用的储备单元的大小，因此程序容量小于储备器容量；设计阶段，由于用户应用程序仍未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需要在程序调试之后才知道；为了设计选型时能对程序容量有肯定估算，通常采纳储备器容量的估算来代替；储备器内存容量的估算没有固定的公式，很多文献资料中给出了不同公式，大体上都是按数字量I/O

44、点数的1015倍，加上模拟I/O 点数的 100 倍，以此数为内存的的总字数16位为一个字 ；另外再按此数的25% 考虑余量；因此本设计的PLC内存容量挑选应能储备2000梯形图，这样才能在以后的改造过程中有足够的空间；3. 掌握功能的挑选该挑选包括运算功能、掌握功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的挑选；依据本设计所设计的自动门掌握的需要，主要介绍以下几种功能的挑选；(1) 掌握功能PLC主要用于次序规律掌握，因此，大多数场合常采纳单回路或多回路掌握器解决模拟量的掌握，有时也采纳专用的智能输入输出单元完成所需的掌握功能， 提高 PLC 的处理速度和节约储备器容量；(2) 编程功

45、能离线编程方式：PLC和编程器公用一个CPU ，编程器在编程模式时，CPU只为编程 器供应 服务 ，不 对现场 设备进 行控 制； 完成编 程后， 编程 器切 换到运 行模式， CPU对现场设备进行掌握，不能进行编程；离线编程方式可降低系统成本，但使用和调试不便利；在线编程方式：CPU 和编程器有各自的CPU ，主机 CPU 负责现场掌握，并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换，编程器把在线编制的程序或数据发送到主机，下一扫描周期，主机就依据新收到的程序运行；这种方式成本较高，但系统调试和操作便利，在大中型PLC 中常采纳；五种标准化编程语言：次序功能SFC 、梯形图 LD、功能模块图FBD三种图形化语言和语句表IL、结构文本 ST 两种文本语言；选用的编程语言应遵守其标准 IEC6113123，同时，仍应支持多种语言编程形式如C ， Basic等，以满意特殊掌握场合的掌握要求；(3) 诊断功能PLC的诊断功能包括硬件