三翼自動旋轉(zhuǎn)門結構及控制系統(tǒng)設計(含PLC控制仿真)

攀枝花學院本科畢業(yè)設計(論文)三翼自動旋轉(zhuǎn)門構造和控制系統(tǒng)設計 院(系):機械工程學院 年級專業(yè)：級機械設計制造和其自動化三翼自動旋轉(zhuǎn)門作為自動門中的頂級產(chǎn)品，旋轉(zhuǎn)門給人以親切大方的感覺，該論文重要論述了三翼自動旋轉(zhuǎn)門的設計過程，重要對門體、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)做了詳細的分析和設計，提出了采用鋁合金和玻璃等構成門體框架。驅(qū)動部分由減速電機和齒輪箱減速機構構成，且安裝在門中心頂部的華蓋能。安全系統(tǒng)采用紅外線傳感器檢測進出旋轉(zhuǎn)門的人員流動，使用多種接觸式和非接觸式傳感器和光電靠近開關來保證通行安全。設計出了一種安全可靠實用的ThreewingsautomaticrevolvingdoorisleadingproductsinatThispapermainlydiscussesthedsystem、controlsystemandsafdoor.ItproposedthatthedoorframeiscomposedofglassandalumTransmissionsystemisfixedonthetopofshatransmition.PLCisresponsibleforthetaskofcontrollerandthefunctionofrotationalspeedisrelyontheVVF.Peoplepassinginandoftherevolvingdooriscinfraredraysensor,thesafetyofpeopleareensuredbymanycontactandnon-consensorsandphotoelectricproximityswitches.Ultimately,havedesKeywords:Revolvingdoor,Structure,System,Design I Ⅱ 11.1旋轉(zhuǎn)門的課題背景 1 1國外旋轉(zhuǎn)門發(fā)展現(xiàn)實狀況 1國內(nèi)旋轉(zhuǎn)門發(fā)展現(xiàn)實狀況 2 32.1方案一的設計 32.2方案二的設計 42.3方案的選擇 4 53.1門構造材料的選用 53.2門構造尺寸確實定 73.3中間軸的設計與軸承的選用 83.4曲壁部分設計 93.5確定各扇門的質(zhì)量 93.6華蓋的設計 4驅(qū)動系統(tǒng)設計 4.1軸和軸承設計計算 軸的尺寸設計 軸承的選擇與驗算 4.3電機確實定 4.3.1各部分轉(zhuǎn)動慣量的計算 4.3.2慣性力矩的計算 4.4齒輪的設計計算 選定齒輪類型、精度等級、材料和齒數(shù) 按齒面接觸強度設計 按齒根彎曲強度設計 20幾何尺寸計算 215控制系統(tǒng)部分設計 225.1硬件的設計 變頻器容量選擇計算 22傳感器與安全系統(tǒng)的設計 26控制系統(tǒng)功能特 28控制系統(tǒng)驅(qū)動控制原理 295.1.5PLC控制系統(tǒng)節(jié)點分析和地址分派設計 控制系統(tǒng)程序設計 指令程序 6控制仿真 47 47 6.3仿真過程 48 55 60開門，又永遠關門",即對于行人來說，門總可以打開，可對于建筑物來說門又國外旋轉(zhuǎn)門發(fā)展現(xiàn)實狀況自1923年寶盾企業(yè)在荷蘭生產(chǎn)出第一座旋轉(zhuǎn)門，旋轉(zhuǎn)門至今已經(jīng)有一百年②旋轉(zhuǎn)門在我國的市場前景：伴隨我國國民經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定地增長，2023年北京申奧成功和WTO的加入。從本世紀開始，我2方案確實定2.2方案二的設計①框架總成：分為固定部分和旋轉(zhuǎn)部分，均由鋁型材框架和玻璃等構成。立柱、曲壁、門扉一般采用高強度鋁合金型材，構造簡潔，精密牢固。采用中心門軸構造安裝和驅(qū)動旋轉(zhuǎn)門體設計，每扉門三面安裝密封毛條與地面天花和曲壁緊密接觸，使門扉在任何位置均處在密閉狀態(tài)；門扉玻璃采用夾膠玻璃或6MM厚鋼化玻璃，曲壁玻璃一般采用夾膠玻璃，安全可靠。②驅(qū)動系統(tǒng)③控制系統(tǒng)④檢測系統(tǒng)⑤安全系統(tǒng)：與方案一設計同樣。圖2.2方案二示意圖2.3方案選擇4太大，因此這種旋轉(zhuǎn)門的直徑最大只有約4m。為了處理這一問題，工程師們將4三翼自動旋轉(zhuǎn)門的尺寸可以根據(jù)文獻7可以確定其尺寸，其詳細尺寸如下所表3.1門體尺寸旋轉(zhuǎn)門直徑E門凈高A門總高B門出入口尺寸C門外徑D圖3.1門體構造簡圖①根據(jù)有關門體原則，可按90系列的推門進行設計。門體骨架采用90系列推拉門專用鋁型材，根據(jù)文獻中可以確定門體骨架鋁型材；5②門體玻璃的選用門扉玻璃一般有幾種選擇，一是防彈玻璃，二是夾膠玻璃，三是鋼化玻璃。由于自動旋轉(zhuǎn)門一般用于高級的賓館，寫字樓等高檔場所，一般無特殊規(guī)定。由于防彈玻璃價格較為昂貴，并且無多大實際用處，而夾膠玻璃它安裝的透光性不是很好。因此選擇鋼化玻璃是最合適的。根據(jù)參照其他有關產(chǎn)品的選擇狀況，可3.2門構造尺寸確實定3.3中間軸的設計與軸承的選用7軸的直徑為：D=の-2×DW-2×隙-2×1條構造用不銹鋼焊接鋼管。用牌號OCr18Ni9制造，以熱處理狀態(tài)交貨的半徑為滿足強度規(guī)定。由于軸所計算的直徑為532mm,兩端車削后直徑為530mm,故選3.4曲壁部分設計8曲壁由4根75×75×10角鋼做為支撐體，每2根構成一邊曲壁體。角鋼豎在水泥板上，進出口各布置2根，然后頂部又用一圓周角鋼將4根角鋼固定在一起。8形成曲壁的整體框架，然后安裝鋁合金玻璃壁。曲壁由2塊相似的圓弧玻璃構成。①材料的選用曲壁上圓弧梁選用6063專用弧形材。頂部用50×50×10的角鋼彎曲成一種圓弧，由四段構成，便于加工。玻璃則選用8mm厚的弧形鋼化玻璃。②材料尺寸確實定由于圓的內(nèi)圓半徑為1600mm,門口對應的圓角為48玻璃尺寸確實定曲壁立柱(75×75×10)角鋼尺寸確定：由于要保持角鋼的穩(wěn)定性，預埋在地下的角鋼尺寸為100mm。則角鋼的高度可H=2400+100+10=2510mm頂部圓周鋼材尺寸確實定：頂部周鋼材的內(nèi)直徑為3200mm,分為兩半圓角鋼用螺栓固定在立柱角鋼上，3.5確定各扇門的質(zhì)量由于轉(zhuǎn)軸中心兩端是對稱的，以一邊門體計算即可。代號為L090704的線密度為0.966代號為L090706的線密度為0.836代號為L090707的線密度為1.152每扇門框的質(zhì)量：mg=(2400-40)×2p?+1315×p?+13單扇門玻璃的質(zhì)量：m=V×P式中：m為單扇玻璃的質(zhì)量，m單扇門框的質(zhì)量。3.6華蓋的設計華蓋部分是用來安裝驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的部分，其重要由和型材框架和薄金屬版構成一種圓柱形體。其重要安裝軸承，電機，控制裝置等。由于華蓋要用來安裝電機，電機的有一定重量。為了保證電機在工作時不發(fā)生振動現(xiàn)象，故選擇的鋼架構造規(guī)定其剛度比較高。故選擇熱扎鋼板。其厚度為2毫米，直徑為3360mm的圓形，上下各一張。①華蓋底部設計旋轉(zhuǎn)門的外徑為3360mm,由于底部要安裝軸承，必須在鋼板中間打孔。與此同步角鋼也要穿過鋼板，也必須在鋼板上加工槽。圖3.6下華蓋尺寸圖旋轉(zhuǎn)門的外徑為3360mm,由于上面的鋼板要用4.1軸和軸承設計計算軸的尺寸設計圖4.1軸的構造圖軸承的選擇與驗算設定工作時間為87600小時(23年×365天×24小時)圓錐滾子軸承，型號為3519。其中e=0.41,Y1=1.6,Y2=2.5,YO=1.6,Cr=2390KN。當不小于0.41時當量動載荷P=0.45Fr+YF?查文獻I31中表10-5得Y=Y?=2.5查文獻I?中表6-2-8～6-2-11得f=2.0,f?=1.435,fa=1.1,f?=0.9,fm=14.2軸的校核在確定軸承的支點位置時，由文獻中查取a值。對于雙列圓錐滾子軸承，由文獻中查得a=95mm。作簡支梁的軸的支承跨距1=2400+2×95=2590mm。圖4.2中間軸受力圖從軸的構造圖以和彎矩和扭矩圖中可以看出截面C是軸的危①水平面的受力分析②垂直面受力支反力F=F?=4550.5(4-6)③彎矩的計算④扭矩的計算按彎扭合成應力校核的軸的強度進行校核時，只需對軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即危險截面C)的強度。由文獻I3中公式15—5和上表中的數(shù)值，并取a=0.6,軸的計算應力其中W為抗彎、抗扭截面系數(shù)，,d1為鋼管的內(nèi)徑，d為鋼管的外徑。前面已選定軸的材料為0Cr18Ni9,調(diào)質(zhì)處理，由文獻[3I中表15—1查得4.3電機確實定4.3.1各部分轉(zhuǎn)動慣量的計算假設門扇為均勻的質(zhì)量體，其在寬度方向的面密度σ可以用下式計其中R為門扇的寬度，L為門扇的長度。則門扇對中心慣量可用下式計算由平行軸定理知，門扇相對于軸的轉(zhuǎn)動慣量為：=52.3(其中L?為軸的半徑)慣性力矩的計算假設門體1s內(nèi)加速到門體的迅速轉(zhuǎn)速，由于旋轉(zhuǎn)門體的最大轉(zhuǎn)速為6r/min,即角速度,由于傳感器一般工作在2m范圍內(nèi)檢測人與否來臨，當人前進門邊時，門體要以正常速度轉(zhuǎn)動，則在這時門體要加速到正常速度。在0.5s內(nèi)加速到此速度，則角速度由于電機要帶動門體轉(zhuǎn)動，有一種加速過程，有一種加速過程此過程需要克服旋轉(zhuǎn)門體的慣性力矩才能使其轉(zhuǎn)動，根據(jù)力矩轉(zhuǎn)動慣量和角速度的關系m=Ja。則也許算出旋轉(zhuǎn)門體的慣性力根據(jù)機械設計中電機所需功率按下式計算：由電動機至轉(zhuǎn)動軸的傳動總效率為：取η=0.98,η?=0.97,n?=0.99,則總的傳動效率為：則可以計算出電機的功率由于門體還應能承受一定的風阻，以和旋轉(zhuǎn)門體周圍無條件與曲壁門體間的摩擦阻力，盡管其產(chǎn)生的力較小，但由于門體直徑過大，則會產(chǎn)生較大的阻力矩。同步尚有某些其他沒有考慮的原因，如齒輪的轉(zhuǎn)動慣量，因此特將計算出的功率放大某些同步門體的轉(zhuǎn)動較低，則電機應適應轉(zhuǎn)速較低的，根據(jù)有關的計算成果可以選如下兩種電機。型號額定功率同步總12由于電機輸出的轉(zhuǎn)速較大，一般在1500r/min,通過減速器難以實現(xiàn)門體轉(zhuǎn)速6r/min,因此在選電機時可以選用帶減速器的電機來實現(xiàn)規(guī)定。根據(jù)有關規(guī)定，可以選用一種JXJ系列齒輪減速三相異步電機，JXJ系列異步電機按照齒輪傳動，可見方案2比較合適。即選用JXJ1-35-0.75擺線針輪減速器三相異表4.2電機參數(shù)表型號額定功率同步總表4.3電機尺寸表PEMDbhB4984.4齒輪的設計計算選定齒輪類型、精度等級、材料和齒數(shù)按傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。旋轉(zhuǎn)門為一般傳動，速度不高，故選用7級精度(GB10095-88)。查文獻13中小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,大齒輪的材料選用45鋼(調(diào)質(zhì))硬度為240HBS,其材料硬度相差40HBS。取小齒輪齒數(shù)z?=30,大齒輪齒數(shù)z?=30×6.86=205.8,取z?=206。按齒面接觸強度設計由設計公式進行計算，即①確定公式內(nèi)的各計算參數(shù)試選用載荷系數(shù)K,=1.25。計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩由文獻13]中圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限Gmmt=600MP,大齒輪的接觸疲勞強度極限σmm?=550MP。由根據(jù)應力循環(huán)次數(shù)N?=60n,jL?=60×41.16×1×(2×8×365×15)=2.163×1取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,得②計算計算圓周速度v計算齒寬由文獻中表10—7取=0.6計算齒寬和齒高之比b/h計算載荷系數(shù)根據(jù)v=0.125m/s,7級精度，由文獻I3中圖10-8查得動載系數(shù)Kv=1.4;直齒輪，假。由文獻即中圖10—3查得Km=K=1.2由文獻I31中表10-2查得兩段的齒輪的使用系數(shù)K=1.25由文獻I3中表10-47級精度、小齒輪相對支承懸臂布置時，Kp=1.12+0.18(1+0.6φ2?)φ2?+0.23×102b將數(shù)據(jù)代入后得故載荷系數(shù)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式可得計算模數(shù)4.4.3按齒根彎曲強度設計設計計算公式①確定計算公式內(nèi)的各計算參數(shù)輪的彎曲疲勞強度極限σpg?=380MPa;由文獻3中圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.89,K?w?=0.93;計算彎曲疲勞許用應力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由下式得計算載荷系數(shù)KK=K?K?KnKg=1.25×1.4×1.2×2.查取齒形系數(shù)由文獻13中表10-5查得Yr=2.52,Yr?=2.10;查取應力校正系數(shù)由文獻I3中表10-5可查得Ya=1.625,Y?=1.9;計算大、小齒輪I并加以比較由上式可得大齒輪的數(shù)值較大。②設計計算此計算成果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m不小于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，由于齒輪的模數(shù)m的大小重要取決于彎曲強度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關，可取有彎曲強度算得的模數(shù)2.62并就近圓整為原則值m=3;按接觸強度算得的分度圓直徑d?=96.82mm,算出小齒輪齒數(shù)：,取=33。大齒輪齒數(shù)：z?=uz?=6.86×33=226.38取這樣的齒輪傳動，既滿足齒面接觸疲勞強度，又滿足齒根彎曲疲勞強度，并且做到了構造緊湊，防止揮霍。4.4.4幾何尺寸計算①計算分度圓直徑②計算中心距③計算齒輪寬度取B?=100mm,B?=104mm。④驗算由于軸的尺寸非常大，故將齒輪改為齒圈來設計。其設計與一般齒輪設計時5控制系統(tǒng)設計5.1硬件設計5.1.1變頻器容量選擇計算變頻器容量的選用有諸多因數(shù)決定，列如電動機的容量，電動機的額定電流，電動機加速時間等，其中最重要的電動機的額定電流。表5.1電機參數(shù)表電動機型號額定功率(W)額定電流額定電壓效率功率原因最大轉(zhuǎn)矩電機轉(zhuǎn)動飛輪的轉(zhuǎn)量①驅(qū)動一臺電動機對于持續(xù)運轉(zhuǎn)的變頻器必須同步滿足下列3項計算公式：滿足電動機容量/kVA:P≥102√3Ul.I.電動機額定電流/Acosθ電動機功率因數(shù)k電流波形賠償系數(shù)k是電流波形賠償系數(shù)，由于變頻器的輸出波形并不是完全的正弦波，而具有高次諧波的成分，其電流應有所增長。對PWM控制方式的變頻器，k約為②指定變頻器的啟動加速時間變頻器產(chǎn)品型號所列的變頻容量，一般以原則條件為準，在變頻器過載能力以內(nèi)進行加減速，在進行急劇加速和減速時，一般運用失速防止功能，以防止變頻器跳閘，但同步也加長了加減速時間。假如生產(chǎn)設備對加速時間有特殊規(guī)定期，必須事先核算編破器的容量與否可以滿足所規(guī)定的加速時間，如不能滿足，則要選用加大一檔的變頻器容量。在指定加速時間的狀況下，變頻器所必需的容量計算如下：ηcosφ電動機功率因數(shù)n電動機額定轉(zhuǎn)速/(r/mint電動機加速時間/st,負載轉(zhuǎn)矩/(N.m1)③指定變頻器的減速時間減少變頻器的輸出頻率，就可以實現(xiàn)電動機減速。加緊變頻器輸出頻率的減少速率，可使電動機更快的減速。當變頻器輸出頻率對應的速度低于電動機的實際轉(zhuǎn)速時，電動機就進行再生制動。在這種運行狀況下，異步電動機將變成異步發(fā)電機，而負載的機械能將被轉(zhuǎn)換為電能并反饋給變頻器。當反饋能量過大時，變頻器自身的過電壓保護電路將會動作并切斷變頻器的輸出，使電動機處在自由減速狀態(tài)，反而無法到達迅速減速的目的。為了防止出現(xiàn)上述現(xiàn)象，使上述能量能在直流中間回路的其他部分消耗，而不導致電壓升高。在電壓星變頻器中，一般都在直流中間回路的電容器兩端并聯(lián)上制動三極管和制動電阻。當直流中間回路的電壓升高到一定的電壓值，制動三極管就回導通，使直流電壓通過制動電阻放電，既電動機回饋給變頻器的直流中表5.2變頻器參數(shù)表電壓/V3相，380~440額定頻率/Hz短時間電源3相，380~440,50Hz/60Hz容許波動電壓10%-15%,頻率5%~-5%瞬間電壓減少范圍310V以上，繼續(xù)運轉(zhuǎn)調(diào)整最高頻率/Hz50~400可變設定基本頻率/Hz50~400可變設定啟動頻率/Hz0.5~60可變設定載波頻率/Hz2~6可變設定模擬設定設定辨別率模擬設定控制制動電壓/頻率特性電矩提高自動：按照負載轉(zhuǎn)矩，調(diào)整至最佳手動設定：0.1~20.0編碼設定啟動轉(zhuǎn)矩150%以上(轉(zhuǎn)矩矢量控制)100%以上可選使用時150%以上(用DBR時)直流制動外殼防護等級自冷傳感器就可以選擇這個。其性能參數(shù)見文獻。條內(nèi)感應器恢復正常后，轉(zhuǎn)門也隨之恢復正常運轉(zhuǎn)。1)防夾靠近開關的選用由于在出入口兩個防夾區(qū)域內(nèi)要安裝了防夾傳感時，則使門停轉(zhuǎn)制動。由于人的寬度一般在0.5m如下，可設此距離為靠近感應2)防夾傳感器的選用防夾傳感器是用來檢測人與否在防夾區(qū)域內(nèi)用的。應輸出。其性能參數(shù)見文獻。4)鎖門靠近開關的選用當鎖門時，為了讓門精確的停位在上鎖的位置，同5)防碰撞傳感器的選用防碰傳感器重要時為了防止人和門的速度不一致在門體的立柱上。選用型號ASR-001。其性能參數(shù)見文獻。6)靠近開關的選用而鎖門靠近開關則時為了看門翼與否靠近門的鎖門位5.1.3控制系統(tǒng)功能特點①變速功能旋轉(zhuǎn)門設有低速，中速，高速三種旋轉(zhuǎn)速度，分別對應殘疾，②自動轉(zhuǎn)停功能來人時自動啟動，并以正常轉(zhuǎn)速動轉(zhuǎn)，15s時無人進出，③防夾功能當門扇運轉(zhuǎn)靠近曲壁立柱時，假如行人試圖從兩者之間(防夾區(qū))④防撞功能行人緊靠右側立柱或碰到物體碰撞右側立柱，則旋轉(zhuǎn)門立即停⑤防碰功能行人在旋轉(zhuǎn)門內(nèi)通行過程中，如碰到門扇碰到行人腳后跟，則⑥鎖門功能采用電磁鎖方式鎖門，只要轉(zhuǎn)動鑰匙既可完畢自動鎖門工作，⑦急停功能當出現(xiàn)緊急意外事故十，按下急停按鈕，門立即停轉(zhuǎn)，解除急⑧暫停功能(STOP鈕)與急停功能相稱，不一樣的是按STOP鈕后，必須用⑨殘疾優(yōu)先功能當按下殘疾按鈕后，30s內(nèi)門一直以2r/min的速度低速運⑩電動機過載保護功能當電動機過載時，門停轉(zhuǎn)并且指示燈閃爍報警。過門停轉(zhuǎn)并報警(指示燈閃爍),延時3s自動復位。電源電源開關電源電機可編程控制器血流電源VNMLLWL圖5.1控制系統(tǒng)接線圖②傳感器設置方案紅外線被動式感應器安裝于旋轉(zhuǎn)門的進口和出口華蓋上，每量范圍為5mm的電感式靠近開關?？拷_關用于防夾位置區(qū)域設定，直流制動號有23個，輸出接點共7個。按照預留15%-20%的接點數(shù)來計算，輸入接點至少要28個，輸出接點至少要10個?？傆嫶蟾判枰?400個字節(jié)數(shù)容量。加上預留30%,有2K的程序容量足夠主回路電壓AC(100～240)V;擴展一種EM223—16I/16Q--24VDC數(shù)字量輸表5.3PLC性能參數(shù)表PLC型號西門子S7-200CPU224數(shù)據(jù)存儲容量I/0點數(shù)14入10出存儲器類型基本指令執(zhí)行時間7塊色),STOP關為LA2-A紅色(十字型)。④熔斷器的選擇為了保護電路(短路保護)需要有熔斷器FU,選擇的根據(jù)是熔體的額定電流I不小于線路工作電流I(I=2A),因此選擇RL1-15,熔體額定電流等級為4。⑤整流器的選擇為減少電壓的波動對控制系統(tǒng)的不良影響，選擇把交流變220V,輸出電壓為直流0～24V,額定電流10A。⑥輸出模塊確實定輸出模塊的任務是將PLC內(nèi)部低電平的控制信號，轉(zhuǎn)換時，最大操作頻率不得超過1Hz。雙向晶閘管輸出(交流)和達林頓晶體管輸出 (直流)都屬干無觸點開關輸出，合用于通斷頻繁的感性負載。感性負載在斷開關資料時，在直流感性負載輸出時可選電流為1A左右的二極管，電阻約為50歐左右。本系統(tǒng)中輸出口選交流電源，電阻取65歐。表5.4輸入地址分派表急停按鈕鎖鑰防夾靠近開關1紅外線傳感器1防撞傳感器1防碰傳感器1防夾傳感器1防夾靠近開關2紅外線傳感器2紅外線傳感器3紅外線傳感器4防撞傳感器2防碰傳感器2防夾傳感器2防碰傳感器3電機過熱報警輸入表5.5輸出地址分派表上電和報警信號電磁鎖控制繼電器電動機啟停(變頻器智能端子FWD)速度控制(變頻器職能端子X2)速度控制(變頻器職能端子X1)直流制動(變頻智能端子REV)變頻器復位(變頻智能端子RESET)表5.6控制系統(tǒng)電氣元件表序號符號名稱型號123高速按鈕開關4高速按鈕開關5中速按鈕開關6中速按鈕開關789急停開關電磁鎖熱繼電器ao1-EQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up2(S),7)西門盤使TT文E子349-5.2軟件設計1)當電源打開時，要設置PLC的上電程序，由于西門子PLC系統(tǒng)有專門的特殊內(nèi)部繼電器SM0.1來對上電作出反應，用內(nèi)部繼電器M0.0來對有關信號進行中轉(zhuǎn)輸2)急停程序設計由于急停采用轉(zhuǎn)換開關SA1進行外部輸入，連接PLC的輸入映響寄存器I0.0,用內(nèi)部繼電器M0.1來對有關信號進行中轉(zhuǎn)輸出。程序設計如下；4)過熱程序設計由于電機常時間進行，也許帶來電機過熱繼電器FR1,當電機過熱時熱繼電器閉合通過PLC的輸入映像I2.6進行信號輸入，5)指示燈閃爍定期期設計當PLC上電后，指示燈亮輸出，而當急停按下，變頻器過載，電機過熱時，指示燈就閃爍已示警告，設指示程序解釋：當PLC的內(nèi)部掃描信號過來時T37就開始記時，0過熱、急停內(nèi)部繼電器有信號時使對應觸點閉合，導致T38開始記時，0.5秒后T38常開觸點斷開使T37復位，同步常開T37復位，至使T38常閉觸點復位，而使T37又開始記時，0.5秒后又響應，周而復始。其中T38的作用是使T37循環(huán)計時0.5秒。6)報警上電輸出程序設計當變頻器過載，過熱，急停按下時用對應內(nèi)部繼電Q0.0來實現(xiàn)PLC內(nèi)部信號輸出接口。則程序設計如下；T37來間隔接通Q0.0,使輸出到達指示燈的閃爍。7)變頻器過載復位定期程序設計由于變頻器也許出現(xiàn)瞬時的過載而不是長變頻器發(fā)生過載3秒后才對變頻器實行復位操作，這3秒的時間用來判斷變頻器程序解釋：當過載信號來臨時，常開觸點M0.2閉合接通T58)復位輸出時由于變頻器的復位開關需要有一定的接觸時間才能真正接通產(chǎn)生復位信號，因此當有復位信號輸出后，定期器就開始計時，用基數(shù)為的定期器T39來實現(xiàn)，定期時間為0.5秒。程序設計如下；連接，為了有持續(xù)信號輸出應采用Q0.7常開觸點進由Q0.7常開觸點閉合使定期器T39接通，則0.5秒后常閉定期器T39斷開，從時就一直有信號輸入，則電機就應當開始轉(zhuǎn)動，而當人進入時，電機也應當帶動門轉(zhuǎn)動，設紅外線無信號輸入時電機仍能轉(zhuǎn)動15秒。用基波為100ms的定期器T40復位，而當無信號輸入時，I1.0、I1.7、I2.0、I2.1復位閉合使T40開始重新計時控制門轉(zhuǎn)動15秒，而當紅外線一直沒有信號輸入時，定期器一直計時直到計滿為止，而T40有關觸點保持持續(xù)接通狀態(tài)。用M1.1常閉觸點串聯(lián)其中是為了實現(xiàn)高、中變速輸入時保證電機只保持對應狀態(tài)15秒后，門自動恢12)防碰撞傳感器輸入程序設計由于安裝有四個防碰傳感器，分別接入PLC分別接入映像器為I0.1、I0.3、I0.4用內(nèi)部繼電器M1.1來實現(xiàn)指令的中轉(zhuǎn)。則程序解釋：當任意按扭按下時，就產(chǎn)生一種內(nèi)部繼電器M1.1的信號，如按扭有輸入時，就啟動定期器開始定期30秒后讓電機恢復本來的狀態(tài)。則計如15)殘疾人輸入程序設計當外界按扭按下時，在這個上升沿的過程中產(chǎn)生開觸點M3.0閉合形成自鎖，使M3.0一直有輸出，當30秒定期到了后來，常開關，應注意捕捉其按下瞬間的上升沿過程，同步采用內(nèi)部繼電器M1.2才實現(xiàn)信程序解釋：當I0.2瞬間閉合的上升沿過程中M1.2產(chǎn)生輸出，同步M1.2常開觸輸入信號的真?zhèn)?，采用輸入后等?.3秒后響應有關指令則程序設計如下；程序解釋：當M1.2、M1.5、M0.1中的任一種觸點閉合，就啟動定期器T41實對其輸出定期為0.5秒，采用基數(shù)為100ms的定期器T43來實現(xiàn)，三個傳感器采程序解釋：當常開觸點T41、M1.3、M119)無人來才響應直流制動開關定期程序設計當紅外線沒有感應到人的時此定期器時間設定無關緊要，只是一種中轉(zhuǎn)作用，設其21)機械鎖停位不精確時輸入程序設計當鑰有輸出直流制動信號，也應注意實現(xiàn)自鎖功能。采用PLC內(nèi)部繼電器M7.0來實程序解釋：當鑰匙I0.5輸入時，靠近開關I1.5沒有輸入時，常閉觸點I1.5以而此時有制動信號則不能自鎖，常閉觸點T43斷開使M7.0不能產(chǎn)生一種長期有22)門精確停位時鎖門程序設計當機械鎖停近開關又閉合的瞬時，闡明門停位已精確。注意應捕捉的信號友好一致的瞬時程序的解釋：當常開觸點M7.0無輸出時，同步鑰匙和靠近開關的常開觸點又同步閉合的瞬時使M1.4產(chǎn)生鎖門的信號輸出，同步常開觸點M1.4閉合產(chǎn)生自鎖效23)紅外線檢測有人時，殘疾人時30秒停轉(zhuǎn)，高，中轉(zhuǎn)速時15秒停轉(zhuǎn)的程序設計。當紅外線檢測有人時啟動電，直到無人時讓電機15秒后停轉(zhuǎn)。當變速輸入時實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)動，同步實現(xiàn)殘疾按扭的優(yōu)先功能，而當直流制動開關啟用時要保證電機的停轉(zhuǎn)，因此應串聯(lián)一種直流制動啟用信號。同步由于多種信號的輸入均有也許是瞬時信號，要保證電機的轉(zhuǎn)動需要一種持續(xù)的信號，則還應在程序設計中設置互鎖。采用PLC內(nèi)部繼電器M1.0來實現(xiàn)。則設計如下；點復位啟動T40計時15秒后常閉觸點T40斷開，使M1.0停止輸出。當高，中速輸入M1.1閉合時其響應過程和上次同樣。只要M1.0一經(jīng)啟用，常開觸點M1.0有一條通路接通M1.0.雖然十五秒后，定期器的常開觸點T40斷開對其接通也無影響，30秒后常開觸點M3.0復位斷開，切斷M1.0的信號輸入。這就保證了殘24)高速速度控制程序設計當高速按扭輸入時，同步加上變速輸入信號串輸入和中速輸入時其常閉觸點M3.0,I0.3斷開使M5.0停止信號輸出。自鎖時，假如定期器常閉觸點T4015秒后斷開，其保持了高速運轉(zhuǎn)15秒。同步也實現(xiàn)殘25)機械鎖位置精確，直接上電磁鎖的機械開關同步有效時，且電機已經(jīng)停止運轉(zhuǎn)才能產(chǎn)生鎖門用串聯(lián)方式進行信號輸入來控制鎖門輸出。采用輸出停止電機的運行。采用PLC的輸出映像寄存器Q0.2來實現(xiàn)電機起停信號輸出，上紅外線檢測無人來時15秒后也讓變頻器低速程序輸出信號，還加上一種殘疾人來時低速控制字也應有輸出.使它們采用并聯(lián)方程序解釋：當M3.0,M7.0,M0.1,M1.2,M1.5輸入閉合時就使Q0.4產(chǎn)生輸出。28)高速時控制字程序設計根據(jù)前面的控制字設計，轉(zhuǎn)高速時等狀況使控制字輸出為0。根據(jù)控制字規(guī)定殘疾人來的此程序不輸程序解釋：當殘疾人輸入常閉觸點M3.0,高速控制字常閉觸點M5.0斷開時，使Q0.3停止信號輸出，即輸出控制字為0,而當M7.0,M0.1,M1.2,M1.5等常開觸點任意一種閉合時就使Q0.3輸出，即控制字為1。與上面的Q0.4控制字組合根據(jù)前面控制系統(tǒng)的功能詳細分步進行分析，可以5.2.3指令程序編程軟件STEP7-MICRO/WIN或者離線(脫機)開發(fā)顧客程序，并可在線實時監(jiān)控顧客程序的執(zhí)行狀態(tài)。本次設計中所使用的是西門子STEP7-MICRO/WINVersion4.0。西門子于2023年2月正式推出S7-200新版編程軟件STEP7-Micro/WINV4.0SP5,它是目前的最新圖6.1STEP7-Micro/WIN軟件截圖基本功能：STEP7-Micro/WIN提供軟件工具協(xié)助調(diào)試和測試程序。這些特性包監(jiān)視S7-200正在執(zhí)行的顧客程序狀態(tài)，為S7-200指定運行程序的掃描次數(shù)，強制變令向?qū)?；?shù)據(jù)記錄向?qū)?；配方向?qū)?。支持TD200、TD200C和TD400C文本顯示界面。本設計中使用的是漢化版S7-200PLC仿真軟件(V2.0),原版為西班牙語。該仿真軟件可以仿真大量的S7-200指令(支持常用的位觸點指令、定期器指令、計數(shù)器指令、比較指令、邏輯運算指令和大部分的數(shù)學運算指令等，但部分指令如次序控制指令、循環(huán)指令、高速計數(shù)器指令和通訊指令等尚無法支持。仿真程序提供了CPU狀態(tài)顯示狀態(tài)顯示模擬電位器選擇TD200仿真界面模塊擴展區(qū)品0數(shù)字信號輸入開關、兩個模擬電位器和LED輸出顯示，仿真程序同步還支持對TD-200文本顯示屏的仿真，在試驗條件尚不具有的狀況下，完全可以