自動車庫門系統(tǒng)的設計

王利紅

(紹興市技工學校，浙江 紹興 312000)

自動車庫門系統(tǒng)的設計

王利紅

(紹興市技工學校，浙江 紹興 312000)

隨著社會的發(fā)展，個人汽車越來越多，車庫也越來越多，裝在車庫的自動卷閘門也越來越多。車庫上所用自動卷閘門的控制要求與一般場所的卷閘門有一定區(qū)別。本文通過設計一個完整車庫自動卷閘門的設計與調(diào)試，來介紹三菱PLC的系統(tǒng)設計步驟和方法。

PLC；卷閘門；汽車車庫；變頻器

1 自動車庫門系統(tǒng)設計的控制要求

自動車庫門控制系統(tǒng)中可以手動操作，也可以自動操作。手動操作由值班室管理人員人工操作，按下開門按鈕自動車庫門進行開門動作，按下關門按鈕自動車庫門進行關門動作。自動操作是由做在汽車內(nèi)的司機手中控制器進行操作，控制器上只有一個按鍵。司機按下這個按鍵，自動車庫門會自動打開，通過行程開關檢測到汽車已經(jīng)完全進入汽車庫或者駛出汽車庫，自動車庫門延時一段時間后自動關上卷閘門。在關卷閘門過程中，如果又有汽車要駛入車庫，則停止關閉卷閘門，變成打開卷閘門。

車庫卷閘門二邊還要有信號指示燈用來指示是否允許汽車駛入車庫。只有在車庫卷閘門完全打開時，二邊信號指示燈亮綠燈，表示汽車可以安全通過車庫卷閘門。要是車庫卷閘門沒有完全打開，或者前一輛汽車正在執(zhí)行進入車庫操作時，二邊信號指示杰亮紅色，此時不允許汽車進入車庫，要稍稍等待一下。車庫卷閘門還要有較快的響應速度，從有開門的信號到允許后面汽車進出車庫時間不超過4秒。車庫卷閘門開門和關機時要動作平穩(wěn)、噪音小，還要節(jié)能。

2 設計思路

為了保證系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)控制核心采用PLC,對現(xiàn)場的信號進行處理后去控制變頻器，由變頻器控制車庫卷閘門。

2.1 設計自動車庫門系統(tǒng)材料的選擇：

2.1.1 根據(jù)控制系統(tǒng)要求，確定輸入點要占用10個，輸出點占用8個，另外還要一些點作為備用，所以PLC選用三菱FX3U-32MR PLC作為控制系統(tǒng)的核心控制器。

2.2.2 控制系統(tǒng)要求運行平穩(wěn)、還要節(jié)能，包用選用三菱FR-E740-1.5KW變頻器來控制自動車庫門系統(tǒng)開門和關門。

2.2.3 為了保證系統(tǒng)的安全，自動車庫門系統(tǒng)的動作執(zhí)行機構選用帶電磁離合器的牽引機，電磁線圈得電時允許卷閘門動作。

2.2.4 汽車已經(jīng)通過信號檢測裝置使用紅外線技術，當汽車通過時，會有一負脈沖信號輸出。

2.2.5 控制器也使用紅外線技術，當按下開門按鈕，接收器會有一個負脈沖輸出。

2.2 根據(jù)設計要求編寫輸入輸出元件分配表如表1所示：

2.3 根據(jù)設計要求設計電氣原理圖如圖1所示

2.4 變頻器參數(shù)設計如表2所示

2.5 控制系統(tǒng)程序如圖2所示

表1 控制系統(tǒng)輸入輸出分配表

圖1 控制系統(tǒng)電氣原理圖

圖2 電氣控制系統(tǒng)設計指令表

表2 控制系統(tǒng)變頻器參數(shù)設置表

序號參數(shù)號及設定解釋1Pr79=3將變頻器設定在多段速度模式2Pr0=5%使變頻器在低速時有較高的轉(zhuǎn)矩3Pr1=40Hz限制電機轉(zhuǎn)速以免損壞機械4Pr4=35Hz高速時變頻器輸出頻率5Pr6=10Hz低速時變頻器輸出頻率6Pr7=3S加速時間7Pr8=1S減速時間8Pr9=1.6A限制電機電流9Pr10=5Hz10Pr11=0.6S11Pr12=6%為了使自動門快速制動,準確定位

3 控制系統(tǒng)操作方法

當PLC程序下載到PLC控制器當中，接通系統(tǒng)電源，運轉(zhuǎn)指示燈HL3亮，表示系統(tǒng)已經(jīng)正常通電。此時要是紅色指示燈HL2亮，則代表目前汽車不能進出車庫，原因是正在進行開門和關門操作；要是綠色指示燈HL1亮，則代表汽車可以進出車庫。這時候要選擇是手動操作還是自動操作。

3.1 手動操作

將手動操作選擇開關SA1打向閉合，再按下手動開門按鈕SB1，自動車庫門電機在變頻器的控制下加速上升，如果自動車庫門底部在行程開關SQ3以下，變頻器電機35HZ頻率高速動轉(zhuǎn)，否則變頻電機以10HZ頻率低速運轉(zhuǎn)。直到碰到上升上限位行程開關SQ4處，電機停止運轉(zhuǎn)。紅色指示燈滅，綠色指示燈亮，表示允許汽車進出車庫。當汽車進出車庫以后再按下手動關門按鈕SB2，自動車庫門開始下降，如果自動門底部在行程開關SQ2以下，自動門以10HZ上頻率低速運轉(zhuǎn)；否則變頻電機35HZ頻率高速運轉(zhuǎn)，一直等到自動車庫門碰到SQ1后停止運轉(zhuǎn)。

3.2 自動操作

將自動操作選擇開關SA2打向閉合，再按下自動開門按鈕QS1，自動車庫門電機在變頻器的控制下加速上升，如果自動車庫門底部在行程開關SQ3以下，變頻器電機35HZ頻率高速動轉(zhuǎn)，否則變頻電機以10HZ頻率低速運轉(zhuǎn)。直到碰到上升上限位行程開關SQ4處，電機停止運轉(zhuǎn)。紅色指示燈滅，綠色指示燈亮，表示允許汽車進出車庫。當汽車進出車庫經(jīng)過一段時間延時，加上汽車通過信號QS2信號閉合，自動車庫門開始下降，如果自動門底部在行程開關SQ2以下，自動門以10HZ上頻率低速運轉(zhuǎn)；否則變頻電機35HZ頻率高速運轉(zhuǎn)，一直等到自動車庫門碰到SQ1后停止運轉(zhuǎn)。之后自動門又到自動開始狀態(tài)。如此反復自動運行。

按圖接線并安裝好系統(tǒng)，程序下載后，運轉(zhuǎn)正常。符合我們預先設想。

[1]蔡杏山.學PLC技術超簡單.機械工業(yè)出版社 ，第一版.

[2]王阿垠.PLC控制程序精編108例.電子工業(yè)出版社， 第一版.

[3]蔡杏山.圖解PLC與變頻器控制電路識圖快速入門.機械工業(yè)出版社，第一版.

[4]向曉漢.三菱FX系列PLC完全精通教程.化學工業(yè)出版社，第一版.

(編輯 趙欣宇)

The Design of the Automatic Garage Door System

WANG Lihong

(Shaoxing Technical School, Shaoxing 312000, China)

With the development of the society, personal cars are more and more, and the garages are also more and more, which result in that automatic rolling doors in garages are also more and more. Automatic rolling doors used in garages have control requirements different from that in general places. In this paper, design steps and methods of mitsubishi PLC system are introduced by designing and debugging a complete automatic rolling doors.

PLC; rolling door; car garage; inverter

2016-11-06

王利紅(1981-)，女。學士學位，講師。主要研究方向：PLC及機電一體化。

G712

A

1672-0601(2017)02-0117-04