基于PLC的自動門設(shè)計與實現(xiàn)

權(quán)志勇

（北方機電工業(yè)學(xué)校，河北 張家口 075000）

進入21世紀，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，自動門在居民生活中得到了廣泛的運用?？刂蒲b置決定了自動門的性能，現(xiàn)如今，可編程控制器（Programmable logic Controller，PLC）成為自動門領(lǐng)域最穩(wěn)定的控制裝置。PLC 技術(shù)具有可靠性高，抗干擾能力強，功能完善，適用性強，系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護方便，容易改造，體積小，重量輕，能耗低等優(yōu)點。

1 自動門控制總體設(shè)計實現(xiàn)

如圖1為自動門控制的總體設(shè)計的結(jié)構(gòu)圖。脈沖信號主要是由光電開關(guān)產(chǎn)生的，信號輸入到PLC，經(jīng)過PLC的分配，然后放大去控制步進電機去控制負載，從而使得自動門進行正常工作。

2 自動門控制硬件構(gòu)成

自動門控制裝置由門內(nèi)光電探測開關(guān)K1、門外光電探測開關(guān)K2、開門到位限位開關(guān)K3、關(guān)門到限位開關(guān)K4、開門執(zhí)行機構(gòu)KM1（使直流電動機正轉(zhuǎn)）、關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)KM2（使直流電動機反轉(zhuǎn)）等部件組成。

自動門控制系統(tǒng)流程為：當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān)K1 或K2 時，開門執(zhí)行機構(gòu)KM1 動作，電動機正轉(zhuǎn)，到達開門限位開關(guān)K3 位置時，電機停止運行。自動門在開門位置停留8秒后，自動進入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)KM2被起動，電動機反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到關(guān)門限位開關(guān)K4位置時，電機停止運行。在關(guān)門過程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)K2 或K1 時，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動進入開門程序。在門打開后的8秒等待時間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電檢測開關(guān)K2 或K1 時，必須重新開始等待8 秒后，再自動進入關(guān)門過程。

3 自動門控制順序功能

首先有初始化脈沖并按下啟動按鈕使x007閉合，若外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)有信號時x001 或x002 閉合。由于開門限位開關(guān)x003是長閉的，所以y000線圈通電，有原理分析可知光電檢測開關(guān)的觸發(fā)方式是脈沖觸發(fā)所以需要自鎖。當(dāng)y000線圈通電時y000閉合，此時電動機正轉(zhuǎn)帶動自動門扇移動，執(zhí)行開門過程。

（1）當(dāng)門扇完全打開時，使開門限位開關(guān)x003打開，y000線圈斷電.電動機停止轉(zhuǎn)動。

（2）當(dāng)門扇停止移動時，由于開門限位開關(guān)的長閉變成長開，故使長開閉合。進行8秒的延時，若此時外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)x001或x002有信號，則使T0重新延時。

（3）當(dāng)8 秒的延時完畢后T0 線圈通電，關(guān)門限位開關(guān)關(guān)閉，所以使y001通電并自鎖，電機反轉(zhuǎn)執(zhí)行關(guān)門過程。

（4）在關(guān)門過程中，若外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)x001，x002有信號又使y000 通電，由于在關(guān)門過程中y000 長閉，此時打開并中斷關(guān)門過程，轉(zhuǎn)向開門過程。

4 自動門控制PLC外部接線

自動門控制PLC外部接線圖如2

X001 門外光檢測電開關(guān) X002 門內(nèi)光檢測電開關(guān)

X003 開門限位電開關(guān) X004 關(guān)門限位電開關(guān)

X005 過載保護開關(guān) X006 緊急停車開關(guān)

X007 啟動停止 X010 手動開門

X011 手動關(guān)門KM1開門執(zhí)行機構(gòu)

KM2關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)

5 系統(tǒng)調(diào)試與分析

(1) 首先按下啟動按鈕使x007閉合，當(dāng)外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)有信號時x001 或x002 閉合。由于開門限位開關(guān)x003 是長閉的，所以y000線圈通電，由原理分析可知光電檢測開關(guān)的觸發(fā)方式是脈沖觸發(fā)所以需要自鎖。當(dāng)y000 線圈通電時y000 閉合，此時電動機正轉(zhuǎn)帶動自動門扇移動，執(zhí)行開門過程。

(2) 當(dāng)門扇完全打開時，使開門限位開關(guān)x003 打開，y000線圈斷電.電動機停止轉(zhuǎn)動。

(3) 當(dāng)門扇停止移動時，由于開門限位開關(guān)的長閉變成長開，故使長開閉合。進行8秒的延時，若此時外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)x001或x002有信號，則使T0重新延時。

(4) 當(dāng)8秒的延時完畢后T0線圈通電，關(guān)門限位開關(guān)關(guān)閉，所以使y001通電并自鎖，電機反轉(zhuǎn)執(zhí)行關(guān)門過程。

(5) 在關(guān)門過程中，若外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)x001,x002有信號又使y000 通電，由于在關(guān)門過程中y000 長閉，此時打開并中斷關(guān)門過程，轉(zhuǎn)向開門過程。

6 結(jié)語

本次設(shè)計的基于PLC控制的自動門，基本上符合設(shè)計要求，相比于其他控制方式的自動門，具有可靠性高、使用壽命長等優(yōu)點，在一定程度上促進了自動化技術(shù)的發(fā)展。