plc自动卷帘门设计.doc

. -目录第一章 绪论11.1 车库自动卷帘门的概述11.1.1 车库自动卷帘门的简介11.1.2 国内自动卷帘门的发展现状11.2 本课题研究的内容和意义2第二章 车库自动卷帘门PLC控制方案52.1 PLC控制系统的设计方案5第三章 车库自动卷帘门的组成、控制要求及原理63.1 车库自动卷帘门的主要部件组成63.2 车库自动卷帘门控制要求63.3 车库自动卷帘门的基本控制原理73.3.1 车库自动卷帘门电气原理图分析8第四章 车库自动卷帘门控制系统的硬件设计114.1 PLC的功能分析与选型114.2 电动机的功能分析及选型114.3 熔断器的选择124.4 继电器的选择与作用134.5 接触器的选择134.7蜂鸣器的选用154.8 行程开关(限位开关)的选用154.9 光电开关的选用164.10控制按钮的选用164.11 遥控开关的选用164.12 电源选择174.13 PLC控制输出/输入接线17第五章 自动门控制装置系统程序205.1控制流程图205.2 梯形图20设计体会22参考文献23. . word.zl-. -第一章 绪论1.1 车库自动卷帘门的概述1.1.1 车库自动卷帘门的简介车库自动卷帘门的性能广，具有保温、保冷、防虫、防风、防尘、隔音、防火、防异味、采光、密封、可抵挡风压，有防盗，低噪音，速度快，开启频率高，安全性能好等多种功能。可广泛使用于电子、机械、化工、纺织、冷冻、印刷、食品、汽车装配、超市、物流仓储等多种行业的空调车间和洁净厂房。其中高速自动开启与关闭的快卷门，在寻求严格的质量管理和高效率，节俭经费的工厂、仓库、店铺等处，出入口的有效开闭是决定商品的安全性与生产经营效率的最大关键。快速门比钢铁卷帘门速度高达20倍,实现每1小时100次的高速开闭与高度的耐久性。另外，通过开口高度调节机能的并用，缩短出入口的开放时间，提高室内的空调的效率把室外的异物混入控制在最小限度，同时提高工作效率。为实现安全，清洁，节能的工作环境，为提高产品质量节减经费作出贡献。 密封性能好，采用德国编码器调制限位，门底端装有加重隔气布，可与各种不平坦地面紧密结合，起到良好防尘降噪、防风保温作用。1.1.2 国内自动卷帘门的发展现状自动卷帘门产品尽管已经进入市场成熟期，但从总的要求看，尚不够成熟和完善，在技术开发和产品定位上仍依靠市场的自然导向为主。国家建设部在2004后6月组建了自动门、车库门标准化技术委员会，对全行业进行规范、指导和服务，但要把纯自然状态下的行业发展模式进行规范到位，必然会遇到一些亟待解决的问题：（1）知识产权保护力度太弱。一批假冒伪劣厂家刚被淘汰出局，随之又有一批卷土而来，大有“野火烧不尽”之势，而正规动作的品牌企业面对这种不正当的竞争却又不得不疲于应对，可谓深受其害。从总体上来讲，国人对知识产权的保护意识本身就不强，在实际动作中又缺少相应的技术和政策支持，导致大批正规企业辛辛苦苦投入大量资金、精心研发的新产品，刚一问世，仿冒伪劣产品就蜂拥而至充斥市场，以低廉的价格与之竞争,同时，鱼目混珠的劣质产品，也令消费者无法分辨，无所适从。这不仅使正规投入研发的企业蒙受损失，也直接坑害了消费者利益，扰乱了市场秩序。（2）缺少产品标准和技术规范。由于自动卷帘门产品面市仅十几年的时间，技术工作的基础才刚刚建立，要制定产品标准和技术标准尚缺乏足够的技术准备和足够的调研及数据准备。可以说，建设部自动门车库门标准化技术委员会的成立和运行，为制定这些标准和技术规范创造了有利条件，但要真正落到实处还需要行业内XX们的积极参与支持和配合。（3）自动卷帘门产品的长期发展目标定位不够清晰。现阶段各生产厂家大多都是各自为战，摸着石头过河，对于在什么时候要达到一个什么样的标准没有一个统一、明确的认定。这必然导致企业目光短浅和盲目开发，不仅是资源上的浪费，而且极易错失行业发展的最佳时机。（4）恶性竞争。竞争本来是市场经济的应有之义，但它又犹如一柄双刃剑，市场秩序和环境不规范时，若运用得不当，就会出现恶性竞争，导致厂家和消费者双方受害。特别是在市场资源有限的情况下，僧多粥少，一份订单有十几个厂家去竞争的案例屡见不鲜。为了各自的眼前利益最终就会演变为价格竞争，因为它迎合了现阶段经济尚不充裕的国人消费需求。而低价竞争又必然导致一些企业在降低制造成本上大做文章，随之而来的就是原材料以次充好，偷工减料，服务水平降低，产品品质和质量下降,最终受害的还是消费者。1.2 本课题研究的内容和意义本设计综合了自动卷帘门的简洁和简单的要求，并且具有手动和自动开关门功能，要求有很高的稳定性来满足日常的需要，所以在本设计中选用的智能控制器为稳定性良好的GE Fanuc系列PLC；感应探测器选用光电开关能可靠的将人或物进行检测；使用直流减速电动机作为驱动动力，驱动和控制简单，制动性能好，转矩大效率高。在硬件设计基础上再进行系统软件设计。本课题的具体需求在系统设计过程中考虑到了自动卷帘门的经济实用、稳定的需要。由于自动卷帘门门在通电后可以实现无人管理，既方便又提高了建筑档次，于是迅速在国内外建筑市场上得到了广泛应用。自动门在国外早就得到了普遍应用，在国内也逐渐得到了大家的认可，已经迎来了自动门发展的黄金时期。早期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、不易维修等缺点已被逐渐淘汰。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。他采用可以编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、和算数运算等操作指令，并能通过数字式和开关量的逻辑控制的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC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。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻化工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，维修方便等优点。本课题的自动卷帘门设计运用PLC做控制器能大大提高自动门的稳定性和经济性，对与整个自动门行业是一次技术革新，提高了自动门的使用率，因此，进行自动门的PLC控制系统的设计，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，具有一定的经济和理论研究价值。在经济飞速发展的中国，商业门面、车库、商场、医院、厂矿企业等公共场所或住宅。尤其是门洞较大，不便安装地面门体的地方起到方便、快捷开启作用。如用于车库门、商场防火卷闸门飞机库门。 自动卷帘门已经随处可见。它的工作方式是通过门内外两侧的感应开关来感应人的出入，当人走进自动门是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。当人通过之后，再将门关上。由于自动卷帘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、防风、防尘、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、不易维修等缺点已逐渐被淘汰。目前自动门及其自动化行业最稳定的控制装置是PLC，它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。目前他在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻化工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、维修方便等优点。由此看来，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在自动门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。PLC 问世以来，尽管时间不长，但发展迅速。为了使其生产和发展标准化，美国电气制造商协会NEMA(National Electrical Manufactory Association) 经过四年的调查工作，于 1984 年首先将其正式命名为PC(Programmable Controller),并给PC 作了如下定义：PC 是一个数字式的电子装置，它使用了可编程序的记忆体储存指令。用来执行诸如逻辑，顺序，计时，计数与演算等功能，并通过数字或类似的输入/输出模块，以控制各种机械或工作程序。一部数字电子计算机若是从事执行PC 之功能着，亦被视为PC，但不包括鼓式或类似的机械式顺序控制器。以后国际电工委员会(IEC)又先后颁布了PLC 标准的草案第一稿，第二稿,并在1987 年2 月通过了对它的定义：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。PLC具有以下几项功能功能：(1)逻辑控制(2)定时控制(3)计数控制(4)步进(顺序)控制(5)PID 控制(6)数据控制,PLC具有数据处理能力(7)通信和联网(8)其它PLC 还有许多特殊功能模块，适用于各种特殊控制的要求，如：定位控制模块，CRT 模块。PLC 实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，如图1.1所示。图 1.1 PLC系统结构图总之，可编程控制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。第二章 车库自动卷帘门PLC控制方案2.1 PLC控制系统的设计方案（1） 深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求（2）选择合适的PLC类型根据以确定的用户I/O设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的PLC类型，包括机型的选择、容量的选择、I/O模块的选择、电源模块的选择等。（3）确定I/O设备根据被控对象对PLC控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备按钮、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器等。（4）分配I/O点分配PLC的输入输出点，编制出输入/输出分配表。接着就可以进行PLC程序的设计，同时可进行控制台或操作台的设计和现场施工。（5）设计应用系统梯形图程序根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用系统设计的最核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的时间经验。（6）将程序输入PLC当使用建议编程器将程序输入PLC时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程软件在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将下载到PLC中去。（7）进行软件测试程序输入PLC后，应先进行测试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方。因此在将PLC连接到现场设备上去之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。（8）应用系统整体调试在PLC软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整体系统的联机调试，如果控制系统是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。（9）编制技术文件系统技术文件包括说明书、电气原理图、电气布置图、电气元件明细表、PLC梯形图。第三章 车库自动卷帘门的组成、控制要求及原理3.1 车库自动卷帘门的主要部件组成图 3.1 车库自动门平面图车库自动卷帘门控制系统控制的平面图如图3.1所示。车库自动卷帘门主要由以下主要部件组成:（1）主控制器：它是自动卷帘门的指挥中心，通过内部编有指令程序的大规模集成块，发出相应指令，指挥电机或电锁类系统工作；（2）感应探测器：也叫感应器，负责接受处理外部信号，就好比人的眼睛，当移动的物体进入它的可视范围时，它就给主控制器一个脉冲信号；（3）动力电机：提供开门与关门门扇移动的主动力；（4）行程开关：检测门扇的移动位置，提供给主控制器脉冲信号控制动力电机指定位置停转；（5）门扇行进轨道：约束门扇的吊具走轮系统，使其在特定轨道行进；（6）门扇吊具走轮系统：用于吊挂活动门扇，同时在动力牵引下带动门扇运行；（7）下部导向系统：是门扇下部的导向和定位装置，防止门扇在运行时出现前后门体摆动。3.2 车库自动卷帘门控制要求 一、 手动按钮控制： （1）当有人或物由内到外或由外到内通过时，启动开门按钮，电机正转，门开启同时蜂鸣器响，到达开门限位位置时，电机停止运行，门停止蜂鸣器不响。 （2）当门开启或关闭过程中，有人或物由外到内或由内到外通过时，感应探测器检测到信号，应立即停止开/关门。 （3）当离开时时，按下关门按钮，电机反转，应立即开始关门同时蜂鸣器响，到达关门限位位置时，电机停止运行，门停止蜂鸣器不响。(4) 三相相异步电动机，380V，450W。二、遥控器控制：（1）当有人或物由内到外或由外到内通过时，按遥控开启按钮，传感器器检测到信号，开门执行机构执行动作，电机正转，门开启同时蜂鸣器响，到达开门限位位置时，电机停止运行，门停止蜂鸣器不响。（2）当门开启或关闭过程中，有人或物由外到内或由内到外通过时，感应探测器检测到信号，应立即停止开/关门。（3）当离开时时，按遥控关闭按钮，感应探测器检测到信号，关门执行机构执行动作，电机反转，应立即开始关门同时蜂鸣器响，到达关门限位位置时，电机停止运行，门停止蜂鸣器不响。（4) 三相相异步电动机，380V，450W。自动门控制系统包含PLC控制和执行元件构成。采用自动控制方式，此种控制模式为目前大多自动门的控制方式。本课题所设计的自动门控制系统采用PLC为控制中心来控制传动机构从而控制门的开和关实现门的自动化控制。3.3 车库自动卷帘门的基本控制原理自动卷帘门最常见的形式就是在自动卷帘门的内外两侧安装感应探测器，感应探测器探测到指令时，将脉冲信号传给主控器，主控器判断后通知动力电机运行，电机将动力传给吊具系统使门扇开启，碰到行程开关电机停止转动；门扇开启后一段时间由控制器作出判断，如需关门，通知电机反向运动，关闭门扇。控制系统结构如下图 3.2 所示。图 3.2 控制系统结构图3.3.1 车库自动卷帘门电气原理图分析要使车库自动门自动工作，需要使用一台电动机正反转驱动卷帘门打开和关闭。车库自动门电动机正反转主电路图如图3.3、 图3.4所示。图 3.3 主电路图 3.4 控制回路线路工作原理：合上刀开关QS，当按下启动按钮SB2时，接触器KM1的线圈得电，主触头闭合，电机M正转转动，门开始开启同时蜂鸣器报警提示，当接触到限位开关SL1时线圈KM1断路，主触头KM1断开，门停止报警提示关闭；当按下关闭按钮SB3时，接触器KM2的线圈得电，主触头闭合，电机M反转转动，门开始关闭同时蜂鸣器报警提示，当接触到限位开关SL2时线圈KM2断路，主触头KM2断开，门停止报警提示关闭。第四章 车库自动卷帘门控制系统的硬件设计4.1 PLC的功能分析与选型PLC的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC的生产厂家和品种很多，其中著名的厂商有有：美国AB公司、通用电气公司等；欧洲有德国西门子（SIEMENS）、法国的TE公司等；日本有欧姆龙（OMRON）、三菱（MITSUBISHI）、富士（FIJI）、松下（NATIONAL）等公司；韩国有LG公司。比利时ABB、汇川、台达、施耐德、信捷、创研等；目前国内已自行研制、开发、生产许多小型PLC，应用在工厂的自动化控制系统中。本设计中采用西门子公司的S7-200型PLC,其优越的性能表现为极高的可靠性极丰富的指令集，易于掌握，便捷的操作，丰富的内置集成功能，实时特性，强劲的通讯能力，丰富的扩展模块。1、S7-200的特征:(1) 体积小, 尺寸: 1608062mm由于其紧凑的设计,S7- 200可以适合于任何机器控制环境。(2) 易于使用: 通过STEP7- Micro/Dos软件可以非常方便地为S7- 200编程,而且该软件能够在任何一台IBM兼容个人计算机上使用,哪怕是一台286 的微机,要求MS-DOS5.0以上。(3) 灵活多用: S7- 200的输入/输出点可以支持各个领域的设备,如: 光电传感器,驱动马达按钮开关,灯,泵,搅拌器等。2、S7- 200的主要组成部件(1) 中央处理器(CPU):是控制系统的大脑,它根据用户程序进行控制,此次选择CPU224作为本设计的主机。(2) 输入和输出(I/O):是系统的控制点,输入用于监视现场装置，输出用于控制执行机构。(3) 编程口:用于连接编程设备综合以上因素，自动卷帘门控制系统的核心是PLC技术，因此自动卷帘门控制系统PLC应用系统很重要。此项目中我们用到的PLC为SIE一MENS公司S7-200系列的 CPU224主机。4.2 电动机的功能分析及选型电动机主要按照其容量和转速要求选取。电动机容量大，则体积大、重量重，价格高；转速高磁极对数少，则体积小、重量轻，价格低。交流异步电动机是领先交流电压运行的电动机，通常有专业的减速机生产厂进行集成组装好后成套供货。减速电机广泛应用于钢铁行业、机械行业等。使用减速电机的优点是简化设计、节省空间。所选电动机的容量应不小于工作要求容量，即电动机额定功率一般要略大于设备工作机所需电动机功率，此功率也是电动机的实际输出功率，即 （4.1）式中由工作机所需功率450W和传动装置总效率决定，即 （4.2）式中，等于传动装置各部分效率的连乘积， （4.3）式中一带传动效率，取0.96；一联轴器效率，取0.99；一传动滚筒效率，取0.96.即将数据代入式 （4.3）得将数据再代入式 （4.2）得电动机额定功率取最近值500W。表 4.1 Y系列三相异步电动机技术参数电动机型号额定功率KW满载转速r/min堵转转矩最大转矩同步转速1500r/min，4级Y801一40.5513902.22.2Y802一40.7513902.22.2Y90S一41.114002.22.2Y90L一41.514002.22.2Y100L1一42.214202.22.2根据表4.1技术参数本次项目所用的电动机是380V 550W 交流电机Y801-4。4.3 熔断器的选择工业上选用熔断器一般应从以下几个方面考虑：熔断器的类型应根据线路的要求、使用场合及安装条件进行选择。熔断器的额定电压必须等于或高于熔断器工作点电压。熔断器的额定电流根据被保护电路及设备的额定负载电流选择，熔断器的额定电流必须等于或高于所装熔体的的额定电流。熔断器的选择需考虑电路中其他配电器、控制电器之间选择性配合等要求。为此，应使上一级熔断器的熔体额定电流比下一级大12个级差。熔断器的额定分断能力必须大于电路中可能出现的最大故障电流。熔断器所装熔体额定电流的选择在实际应用中，电路的额定电流也常按下面的经验公式计算，其中K的取值范围11.4。 （4.4）对于电动机类负载，要考虑启动冲击电流的影响，按下式计算 （4.5）根据以上条件，查电气设计手册选择RL6-25。4.4 继电器的选择与作用继电器（英文名称：relay）是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。选用条件: （1）先了解必要的条件 1）、控制电路的电源电压，能提供的最大电流； 2）、被控制电路中的电压和电流； 3）、被控电路需要几组、什么形式的触点。选用继电器时，一般控制电路的电源电压可作为选用的依据。控制电路应能给继电器提供足够的工作电流，否则继电器吸合是不稳定的。 （2）查阅有关资料确定使用条件后，可查找相关资料，找出需要的继电器的型号和规格号。若手头已有继电器，可依据资料核对是否可以利用。最后考虑尺寸是否合适。 （3）注意器具的容积。若是用于一般用电器，除考虑机箱容积外，小型继电器主要考虑电路板安装布局。对于小型电器，如玩具、遥控装置则应选用超小型继电器产品。因为该电路的电压为380V交流电压，额定功率550W。根据手册查得选用JR20-10 1.2-1.8A型号。4.5 接触器的选择为了保证系统的正常工作，必须根据以下原则正确选择接触器，使接触器的技术参数满足控制线路的要求。 （1） 接触器的类型应根据电路中负载电流的种类来选择。即交流负载应选择交流接触器，根据使用类型选用相应系列产品，接触器产品系列是按使用类型设计的，所以应根据接触器负担的工作任务来选择相应的适用类型。若电动机承担一般任务，其接触器可选AC-3类；若承担重任务可选AV-4类。如果选用AC-3类用于重任务时，应降低容量使用。例如，AV-3设计的控制4kW电动机的接触器，用于重任务时，应降低一个容量等级，只能控制2.2kW电动机等。直流接触器的选择类型与交流接触器类似。本次电机承担任务一般，所以选择AC-3类。 （2）接触器主触点的额定电压选择被选用的接触器主触点的额定电压应大于或等于负载的额定电压380V。 （3） 接触器主触点的额定电流选择对于电动机负载，接触器主触点额定电流按下式计算 （4.6）式中 一电动机功率（KW）。一电动机额定线电压（V）；一电动机功率因数，其值大约为0.850.9，取0.9；一电动机效率，其值一般为0.80.9，取0.9。因为为550W将上述数据代入式 4.6得： 在实际应用中，接触主触点的额定电流也常按下面的经验公式计算，其中K的取值范围11.4。 （4.7）在确定接触器主触点电流等级时，如果接触器的选用类别与所控负载的工作任务对应，一般应使主触点的电流等级与所控制的负载相当，或者稍大些。该接触器电流应取2A。 （4） 接触器吸引线圈电压的选择因为控制线路简单，用的接触器数量较少，所以选择额定电压为380V的交流接触器。根据以上数据查手册选择CJ20-2A。4.6 空气自动开关的选择空气断路器（自动开关）：断路器的一种。绝缘介质为空气。是用手动（或电动）合闸，用锁扣保持合闸位置，由脱扣机构作用于跳闸并具有灭弧装置的低压开关，目前被广泛用于500V以下的交、直流装置中，在电路中作接通、分断和承载额定工作电流和短路、过载等故障电流。当电路内发生过负荷、短路、电压降低或消失时，能自动切断电路，进行可靠的保护。断路器的动、静触头及触杆设计型式多样，但提高断路器的分断能力是主要目的。目前，利用一定的触头结构，限制分断时短路电流峰值的限流原理，对提高断路器的分断能力有明显的作用，而被广泛采用。挑选空气断路器的时候最重要的参数有三个，框架电流In max越大越好，额定极限短路分断能力Icu越大越好，额定运行短路分断能力Ics越接近Icu越好,目前市面上做的好的空气断路器基本上都是二者相等了。 框架电流：断路器的主触头允许通过的最大额定电流。 额定极限短路分断能力(Icu)：按规定的实验程序所规定的条件，不包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力。 额定运行短路分断能力(Ics)：按规定的实验程序所规定的条件，包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力。对于照明电路选择空气开关，空气自动开关的额定电流应为工作电路电流的1.051.11倍之间；对于控制电机的空气开关选择，空气自动开关的额定电流应为工作电路电流的1.52.5倍之间.因为额定电流应为1.4A，所以选取空气自动开关的额定电流应为2.13.5A。根据上述条件，查电气设计手册选择：DZ47-60 3P 4A空气开关。4.7蜂鸣器的选用泛指会发出声音的一种电声零件，蜂鸣器大致可归纳下列 10 种：一、无源压电式蜂鸣器 (External Drive)，二、无源压电式蜂鸣器 (or Passive) (Self Drive)，三、无源一体电磁式蜂鸣器，四、无源分体电磁式蜂鸣器，五、有源压电式蜂鸣器，六、有源一体电磁式蜂鸣器，七、有源分体电磁式蜂鸣器，八、无源贴片式压电式蜂鸣器 (SMD)，九、无源贴片式电磁式蜂鸣器 (SMD)，十、有源贴片式电磁式蜂鸣器 (SMD)查电气设计手册，本次选用自动门用户型：BJ-1 AC220V 20mA 50Hz 85dB该型号具有性能可靠、耗能低、防水、防尘、安装方便等特点。4.8 行程开关(限位开关)的选用行程开关又称限位开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产中，将行程开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，行程开关的触点动作，实现电路的切换。因此，行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。行程开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中，还利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关的限位，轿厢的上、下限位保护。行程开关在选用时，主要根据机械位置对开关形势的要求和控制线路对触点的数量要求以及电流、电压等级来确定其型号。因为行程开关在控制回路中，所以本次选择条件是额定工作电压：24V，额定工作电流：2A，防护等级：IP64，壳体尺寸：286425 mm，安装孔距离：2156 mm。根据以上条件查电气设计手册选择：SME-8-O-K-LED-24 电驱动，带舌簧触点, 常闭型号的行程开关 。4.9 光电开关的选用光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。物体不限于 金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。条件要求检测方式是对射型，输出形式：NPN常闭，检测距离3m，电流2A。查手册选用E3F-5DY2 5L型号。4.10控制按钮的选用控制按钮是一种结构简单、应用十分广泛的主令电器。在电气自动控制系统中，用于手动发出控制信号以控制接触器、继电器、和电磁起动器等。选用时为了标明各个按钮的作用，避免错误操作。选取时要区分颜色，选红色的代表关闭按钮，绿色的代表开启按钮，黄色的代表复位按钮。本次选用两个常开按钮和一个常闭按钮所以选择常开LA18-22型号。4.11 遥控开关的选用传统的机械式手动开关已经越来越满足不了现代人追求完美生活空间的需要。随着人们生活水平的不断提高，科学技术的不断进步，数码无线遥控技术取代传统手动开关已成为现代人追逐的潮流。我公司研制的单线制学习型数码遥控开关，突破了传统开关方式，技术领先，领跑着智能照明的未来，可在任意位置操控灯光和电器，让我们真正体味到高科技给生活、工作带来的方便和无限的乐趣。遥控开关（即无线继电器控制器）可使要控制的设备达到电机的正、反转，或开关的通、断转换，以及各种特殊控制程序的要求，输出方式（非锁，自锁，互锁），与遥控器配套使用可组成一套完整的无线智能型遥控系统，用途十分广泛。主要应用于多路电动门、窗、起吊设备，工业控制，安防行业等领域。遥控开关概述 （1）、采用无线数字识别技术，每个开关各自独立地址码，不会相互干扰。 （2）、兼容常规手动操作功能，无线射频遥控，无方向性。 （3）、依据国际电工惯例设计、安装、接线和普通机械墙壁开关完全相同。 （4）、适用各种类型的合格灯具、家用电器等，无需另接外围器件。 （5）、开关与遥控器之间采用智能分键学习对码，可增配遥控器或增装多个开关。 （6）、内置异常保护功能及用户可换保险管，具有防雷功能。 （7）、嵌入式软件，修改方便，更新方便。遥控开关的操作 （1）、手动控制：轻触式按键操作，轻按一下开关面板上的开启按键，门开启，再按一下关闭按键则门关闭。 （2）、遥控开/关：按下遥控器上的按键0.5秒左右，门开启，再按一下遥控器按键，则门关闭。 （3）、遥控总关：当您离开时时不需巡查每一路的门状态，按一下总关键就可以关闭卷帘门，既方便又安全节能。性能特征： （1）、具高XX性, 存储量大, 性能稳定、功耗低之特点, （2）、 使用方便, 无需采用传统跳线式拨码开关编码, 只需将无线遥控器所发射的无线信号让该接受控制器接收并存贮，即可实现配套使用。 根据以上条件本次选择JGR-302,稳压电源电源输入220V输出24V，50Hz，发射器12V 27A遥控距离85m以上。4.12 电源选择因为PLC输入端需要24V电压，所以选择电源至关重要。这次设计的控制需要要稳定的电压，所以需要选择稳定压电源。所以根据电气手册查询选择：YG-50W电源适配器输入100-240V50/60HZ输出DC24V2A。4.13 PLC控制输出/输入接线I/O接线图如图 4.1。图 4.1 I/O接线图I/0分配表示编写PLC程序首先要做的前提条件，也是现场接线和调试的重要依据 手动按钮控制过程： 启动I0.0按钮，电机正转，门开启同时蜂鸣器响，到达开门限位位置时I0.3断开，线圈KM1失电，电机停止运行，门停止蜂鸣器不响。门开启或关闭过程中，有人或物由外到内或由内到外通过时，光电传感器I0.2检测到信号，线圈失电，门立即停止开/关。按下关门按钮I0.1，电机反转，门关闭同时蜂鸣器响，到达关门限位位置I0.4时，线圈KM2失电，电机停止运行，门停止蜂鸣器不响。遥控器控制过程：当有人或物由内到外或由外到内通过时，按遥控开启按钮，传感器I0.5检测到信号，开门执行机构执行动作，电机正转，门开启同时蜂鸣器响，到达开门限位位置I0.3时，电机停止运行，门停止蜂鸣器不响。当门开启或关闭过程中，有人或物由外到内或由内到外通过时，光电传感器I0.2检测到信号，门立即停止开/关。当离开时时，按遥控关闭按钮，传感器I0.6检测到信号，关门执行机构执行动作，电机反转，关门同时蜂鸣器响，到达关门限位位置I0.4时，电机停止运行，门停止蜂鸣器不响。表 4.2 I/O分配表第五章 自动门控制装置系统程序5.1控制流程图图 5.1 控制流程图 流程图叙述 （1）车进或出时，步序1开启按钮，开门执行机构执行动作，电机正转，门开启同时蜂鸣器响，步序2到达开门限位位置时，电机停止运行，门停止蜂鸣器不响。 （2）步序3门开启或关闭过程中，有人或物由外到内或由内到外通过时，感应探测器检测到信号，门打开不动状态。 （3）步序4按关闭按钮，关门执行机构执行动作，电机反转，开始关门同时蜂鸣器响，步序5到达关门限位位置时，电机停止运行，门停止蜂鸣器不响。5.2 梯形图设计梯形图的基本方法和步骤：（1）首先根据工艺过程控制要求，画出控制流程图，力求表达清晰、准确。必要时可以把控制系统分解成几个相对独立的部分，尽量简化，利于编程 （2）将所有的输入信号（按键，行程限位开关，压力开关，压力、速度、时间等传感器）和输出控制对象（接触器、电动机等）分别列出，按被采用的PLC型号内部逻辑元件编号范围，对I/O端子做出相应的分配和安排。 （3）根据控制流程图，有规律的分配和利用PLC内部有关的逻辑元件（如辅助继电器、定时器、计数器等）构成相应的基本回路。 （4）以梯形图的形式来描述控制要求，绘制梯形图要遵循编程原则。 （5）编写程序清单时，必须按梯形图的逻辑行和逻辑单元的编排顺序（由上而下，从左到右）依次进行。 本系统的程序软件采用GE FUNCA PLC梯形图语言进行程序设计。在设计过程中应遵循以下编程规则：a.每个继电器的线圈和他的触点均用同一个编号，每个元件的触点使用时没有数量限制。b.梯形图每一行都是从左边开始，线圈接在最右边（线圈右边不允许再有触点）。线圈不能直接接在左边的母线上。c.在一个程序中，同一编号的线圈如果使用两次，称为双线圈输出，他很容易引起误操作，应避免。d.在梯形图中没有真实的电流流动，为了便于分析PLC的周期扫描原理和逻辑上的因果关系，假定在梯形图中有电流流动，这个电流只能在梯形图中单向流动即从左向右流动，层次的改变只能从上向下流动。e.无论选用何种PLC机型，所使用的软件编号（即地址）必须在该机型的有效范围以内。图 5.2 梯形图