基于PLC的自動門控制系統(tǒng)研究

劉丹

摘 要：本文圍繞自動門PLC控制系統(tǒng)展開研究，通過感應(yīng)探測器判定有無人經(jīng)過，PLC系統(tǒng)對信號進(jìn)行控制，主要介紹了自動門控制系統(tǒng)的軟硬件。該系統(tǒng)具有高度的可靠性，較適合于人流較多的商場等場合。

關(guān)鍵詞：PLC；自動門；感應(yīng)探測器；自動控制

1 引言

在超級市場、公共建筑、銀行、醫(yī)院入口，經(jīng)常使用自動門控制系統(tǒng)。使用自動門，可以節(jié)省空調(diào)能源、降低噪音、防風(fēng)、防塵，同時可以使出口顯得莊重高檔，因此應(yīng)用非常廣泛。當(dāng)人走進(jìn)自動門時，感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)到人的存在，給控制器一個開門的信號，控制器通過驅(qū)動裝置將門打開，當(dāng)人通過們之后，在將關(guān)閉。

本文的自動門設(shè)計運(yùn)用PLC做控制器能大大提高自動門的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，對于整個自動門行業(yè)是一次技術(shù)革新，提高了自動們的使用率，因此，進(jìn)行自動門的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計，可以推動自動們行業(yè)的發(fā)展，擴(kuò)大了PLC在自動門行業(yè)乃至整個自動化行業(yè)的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟(jì)價值。

2 自動門硬件系統(tǒng)的設(shè)計

自動門裝置一般由行程開關(guān)、驅(qū)動裝置、傳感器和蜂鳴器等組成。用來辨別檢測是否有人進(jìn)出的信號并接收，然后送入處理中心進(jìn)一步的信號處理的裝置是控制裝置，根據(jù)檢測到的信號要求來控制自動門的運(yùn)動，根據(jù)檢測信號判斷，決定自動門是該關(guān)門還是開門、是快速關(guān)門還是快速開門以及是慢速開門還是慢速關(guān)門。

本文的設(shè)計所用的硬件系統(tǒng)裝置包括控制器、感應(yīng)器、開關(guān)門速度調(diào)節(jié)器以及驅(qū)動裝置?？刂破鞣矫妫x擇三菱FX系列PLC作為自動門的智能控制器，較其他控制器而言，三菱FX系列PLC的穩(wěn)定性很好。自動門的控制原理是通過感應(yīng)探測器判定有無人經(jīng)過并將信號轉(zhuǎn)換成開關(guān)量信號傳到PLC，PLC根據(jù)根據(jù)開關(guān)信號來控制相應(yīng)的繼電器實(shí)現(xiàn)控制電機(jī)開停和正反轉(zhuǎn)，再由機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)來帶動門的移動。

根據(jù)此次系統(tǒng)對輸入、輸出節(jié)點(diǎn)的具體要求，對本次系統(tǒng)中PLC輸入、輸出的端子進(jìn)行分配。根據(jù)上述I/O分配，畫出PLC外部接線圖，如圖1所示：

3 自動門軟件系統(tǒng)的設(shè)計

檢測人體的紅外傳感器接在X0端口，Y0為高速開門輸出端、Y1為低速開門輸出端、Y2為高速關(guān)門輸出端、Y3為低速關(guān)門輸出端；當(dāng)檢測到有人接近自動門時，此時X0為ON，在電動機(jī)的驅(qū)使下開始高速開門，當(dāng)自動門碰到X1限位開關(guān)時，就會轉(zhuǎn)為低速開門；當(dāng)自動門碰到X2限位開關(guān)時，電動機(jī)便停止轉(zhuǎn)動，此時開始計時，如果在2秒內(nèi)沒有人再接近自動門，則開始高速關(guān)門；當(dāng)自動門碰到X3限位開關(guān)時，電動機(jī)驅(qū)使轉(zhuǎn)為低速關(guān)門；當(dāng)自動門碰到X4限位開關(guān)時，此時電動機(jī)就會停止轉(zhuǎn)動；在電動機(jī)整個關(guān)門的過程中，如果有人此時接近自動門，則停止關(guān)門狀態(tài)，計時0.5秒后自動門自動切換到高速開門。

根據(jù)自動門控制系統(tǒng)的要求，其順序功能圖如圖2所示。

根據(jù)順序功能圖，就用GX-Developer可以編寫出相對應(yīng)的SFC指令表，完成程序。

4 調(diào)試與實(shí)現(xiàn)

編寫完成程序后，按照以下順序進(jìn)行調(diào)試：

①強(qiáng)制開啟X0，則輸出為Y0，即當(dāng)有人走近自動門時，傳感器X0接收信號，此時PLC會控制門快速打開；②強(qiáng)制開啟X1，則輸出為Y1，也即當(dāng)自動門碰到限位開關(guān)X1時，電動機(jī)轉(zhuǎn)為低速運(yùn)轉(zhuǎn)，自動門慢速開門；③強(qiáng)制開啟T0，輸出為Y2，也即當(dāng)自動門開到最后時，碰到限位開關(guān)X2，計時2秒，若無人接近，自動門啟動高速關(guān)門；④當(dāng)自動門在限位開關(guān)X1和X3之間關(guān)門的過程中，若X0檢測到有人接近，則自動門停止關(guān)門，延時0.5秒后高速開門；若X0未檢測到有人接近，則到X3時，輸出Y3，也即開啟慢速關(guān)門；⑤當(dāng)自動門到限位開關(guān)X3時，若無人靠近，則自動門關(guān)閉，結(jié)束運(yùn)行。

5 總結(jié)

本文設(shè)計的自動門控制系統(tǒng)，能夠滿足預(yù)先設(shè)計的功能要求，具有較高的可靠性，維修方便。在未來的發(fā)展中，自動門技術(shù)將實(shí)現(xiàn)更智能的控制方式，更低的人力及更高的安全性，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

參考文獻(xiàn)：

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