一、研究的背景和意義
在超級市場、公共建築、銀行、醫院入口,經常使用自動門控制系統.使用自動門可以節約空調能源、降低噪音、防風防塵,同時可以使出入口顯得莊重高檔,因此應用非常廣泛。自動門最常見的形式是自動門機及門內外兩側加光電感應器開關,當人走進自動門時,感應開關感應到人的存在,給控制器一個開門信號,控制器通過驅動裝置將門打開。當人通過門之後,再將門關閉。由於自動門在通電後可以實現無人管理,既方便又提高了建築的檔次,於是迅速在國內外建築市場上得到大範圍的普及。早期的自動門控制系統採用繼電器邏輯控制,造成安裝繁瑣、體積大、不穩定、不易維修等缺點已逐漸被淘汰。
PLC是一種專門為在工業環境下應用面設計的數字運算操作電了裝置。它採用可以編製程序的存儲器,用來在共內部在儲執行邏輯運算、順序運算、計時,計載和算術運算等操作的指令,並能通過數學式或模擬式和開關量的邏輯控制的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產理程、PLC共有可靠性高,抗幹擾能力強,功能完善,適用性強,系統的設計,建造工作最小,維護方便,容易改造,體積小,重量輕,能耗低等優點,目前,可編程控制器在機械製造、石油化工司,冶鍊金屬、汽車、輕工業等領域的應用都得到了長足的發展。因此,運用PLC控制自動門具有較高的可靠性,維護方便等特點。
二、文獻綜述
在國外,進入90年代以來,技術發展很快,技術已經相對成熟,並取得了驚人的成就,自動化技術是自動門的重要部分。但在國內,自動門的自主研發尚處於初級階段。在自動門控制的設計中,穩定、節能、環保、安全及人性化是需要首先考慮的因素。由於門體的重量及體積不同會對自動門驅動和傳動系統提出不同的要求,所以各種自動門又可以分為重型和輕型自動門。客流量的差異會對自動門的使用產生很大影響,因此,自動門還可以分為一般自動門和可頻繁使用自動門。自動門根據使用的場合及功能的不同可分為自動平移門、自動平開門、自動旋轉門、自動圓弧門、自動摺疊門等,其中平開門用的場合較少,自動平移門使用的最廣泛,人家一股所說的自動門、感應門就是指自動平移門,目前市場上流行的平移型自動門一般是兩開。
由於自動平移門在通電後可以實現無人管理,既方便又提高了建築的檔次,於是迅速在國內外建築市場上得到大範圍的普及。自動門的控制方法很多,從控制器的不同來分,有傳統的繼電器控制,即通過按鈕和複雜的接線安裝來控制;智能控制器控制,即通過運用現代自動化設備來控制,它具有穩定性高,安全等優點,因此被很多生產廠商所運用。在智能控制器的選擇上,自動門的主控裝置有微電腦控制器控制和可編程控制器控制,微電腦控制主要有體積小、安裝方便等特點,目前有許多廠家採用此種方式生產自動門,PLC控制的特點是穩定性高、維護方便,目前許多大型的商場自動門都是由這種方式來控制。
三、研究的主要內容和方法
1) 自動門的類型選擇。
2) 自動門硬體系統的設計.本課題設計的自動門要求有很高的穩定性來滿足日常的需要,故在本設計中所選用的智能控制器為穩定性良好的PLC.
3) 自動門軟體的設計。在本設計中選用了目前運用最多的PLC程式語言梯形圖。梯形圖的編程能直觀明了的設計出自動控制的要求,並能更好地考慮到安全性和故障報警等問題,且具有強大的診斷功能,能更快的查處故障的原因,從而大大縮短了維修時間。
4) 本課題是基於PLC的自動門控制系統設計,應先介紹各種理論知識,通過各種知識之間的連貫性將本課題聯繫起來,然後再結合實際,從而完成課題的研究與設計。本次設計主要是應用西門子三菱FX2N型PLC來控制,首先簡單介紹相關的知識,如: PLC 的定義、PLC 的程式語言、PLC的硬體組成等。再閘述自動門系統。包括PLC輸入輸出點的分配,自動門電機的驅動,以及相關的位置檢測電路,以及確立系統的軟體的整體框架,進行相關的軟體設計。根據設計內容和控制要永畫出順序功能圖和梯形圖,外部按線圖,結合圖形分析說明該設計的控制原理過程。
四、主要參考文獻
1.嶽慶來:變頻器、可編程序控制器及觸控螢幕綜合運用技術,北京:機械工業出版社,2006
2.胡曉明:電氣控制及PLC。北京:機械工業出版社,2006
3.程周:PLC技術與應用、福建:福建科學出版社,2001
4.李中年:控制電器及應用,北京:清華大學出版社,2006
5.劉美俊:通用變頻器。福建:福建科學技術出版社,2004
6.廖常初:可編程序控制器應用技術。重慶:重慶大學出版社,2002
7.張萬忠:可編程控制器入門與應用實例。北京:中國電力出版社,2004
8.鄭風翼:圖解PLC控制系統梯形圖和語句表。北京:北京民出版社,2006
9.常鬥南:可編程寧控制器原理應用實驗。北京:機械工業出版社,2005
10.齊從道、王士蘭:PLC技術及應用。北京:機械工業出版社,2000
11.李中年:控制電氣及應用。北京:清的人學出版社,2006
12. 劉建華、張靜之:三菱FX2N系列PLC應用技術。機械工業出版社。2010
五、研究進度
第一階段:開題報告階段
第二階段:初稿撰寫階段
第三階段:定稿確定階段
第四階段:答辯完成階段