，它是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。目前他在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕化工等領域的應用都得到了長足的發展。因此運用PLC控制自動旋轉門具有較高的可靠性、維修方便等優點。由此看來，進行自動旋轉門的PLC控制系統設計，可以推動自動旋轉門行業的發展，擴大PLC在自動旋轉門行業乃至整個自動化行業的應用，具有一定的經濟和理論研究價值。PLC是一種專門為工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它采用可編程的存儲器用來在其部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式和開關量的邏輯控制的輸入輸出，來控制各種類型的機械或生產過程。PLC系統具有實時性、可靠性高、系統配置簡單靈活、豐富的I/O卡件、控制系統采用模塊式結構、價格優勢、安裝簡單，維修方便、體積小，能耗低等優點。自動旋轉門的普及和應用，改變了人們的防護意識，提升了人們的安全觀念。同時對于自動旋轉門的控制系統也有了更高的要求。自動旋轉門的控制更加突出了安全理念，強調了有效性：有效地防、通行、疏散，同時還融合了建筑藝術的理念，強調門與建筑以及周圍環境整體得協調、和諧。本課題研究的是自動旋轉門PLC控制，利用PLC控制，使得自動旋轉門在各個場合下運作更簡化、更穩定，更快的推廣了自動旋轉門的使用，并減少經濟損耗，也擴大了PLC控制在自動化行業中的應用。1.2國內外發展現狀1.2.1國外發展現狀自1903年寶盾公司在荷蘭生??產出第??一座旋??轉門，??旋轉門??至今已??有一百??年的歷??史，發??展到今??天，旋??轉門已??具有可??靠的安??全系統??和先進??的驅動??技術，現代化建筑的入口需要高端智能化的設計，以展現其高格調。國外有許多著名廠家生產高品質的入口產品，例如荷蘭的B00NEDAM，瑞典的BESAM，德國的多瑪和蓋澤，以及日本的納博克和寺岡等。這些產品為現代化樓宇建筑提供了完美的選擇。由于國外自動旋轉??門發展??較早，??其技術??也較為??成熟。??自動旋??轉門的??傳動系??統技術??具有節??能、低??噪聲、??傳動平??穩、壽??命長、??性能可??靠等優??點；控??制系統??采用數??字化設??計的系??統作為??控制中??樞，有??功能更??強大，??操作更??簡便等??優點；??檢測安??全系統??采用先??進的紅??外與微??波感應??技術，??用于感??知物體??的移動??，操縱??門體的??動行，??使用各??種安全??檢測傳??感器，??實現防??擠、防??夾和防??撞功能??。與此??同時某??些廠家??生產的??自動旋??轉門還??具有遠??程控制??和液晶??顯示。??利用當??前先進??的通信??和網絡??技術，??使維??護不再??受時間??、地域??和專業??維護技??術的限??制，制??造商可??通過??Int??ern??et??與設備??進行實??時交流??，校正??偏差，??讓自動??門達到??最佳運??行狀態??。當出??現異常??時，可??準確傳??回故障??信息，??實現遠??程維護??，縮短??維護、??保養時??間；采??用液晶??顯示屏??，進行??可視化??設計，??全面顯??示門體??轉速、??狀態和??故障等信息。1.2.2國內發展現狀我國??的全自??動旋轉??門技術??來源于??荷蘭、??瑞典、??日本等??國。9??0年代??后期旋??轉門開??始在我??國建筑??領域中??得到迅??速推廣??和廣泛??的使用??。旋轉??門的廠??家：國內??專業廠??家：有??凱必盛??、寶盾??、青木??、智輝??、巨方??圓、信??步等。??外省市??有康育??、盛維??、金海??、帝盟等。隨著我國國民經濟不斷穩步增長，并于2001年加入WTO以及2008年成功申辦奧運會，自本世紀以來，我國已進入了全面建設小康社會的新階段。在此背景下，創造美好的生活環境已成為裝飾業發展的重要動力?，F代城市建筑??物裝飾??裝修中??，將高??科技應??用到建??筑物的??外觀形??象上，??使城市??建筑的??入口體??現出智??能化。??對門的??選擇由??單一的??功用型??向個性??化、品??位化發??展，旋??轉門以??其全新??的概念??，寬敞??開放的??門面和??高格調??的設計??，自然??成為當??代的建??筑裝飾??的主流??，無可??質疑的??必選設??施?？??稱建筑??物的點??睛之筆??。但是??國家對??自動門??產品質??量、安??全性、??節能性??、噪音??、施工??質量、??售后服??務還沒??有統一??的標準??，所有??國建筑??業院校??都沒有??相關的??專業或??課程，??也沒有??權威的??咨詢機??構，自??動門市??場的管??理尚處??于無序??狀態。??隨著國??建筑業??的發展??，這一??狀況一??定會有所改變。1.3主要功能介紹自動旋轉門由電機提供動力，用減速器帶動旋轉轉盤驅動，由紅外傳感器實現有無人自動檢測，自動對電機啟停進行操作，檢測到有人進入時自動旋轉，一定時間（2分鐘）無人通過門自動停止，防止資源浪費。自動旋轉門設有低、中、高三種速度，以適應不同人群的要求，同時具有防夾與防撞功能，旋轉門裝有接觸和非接觸安全感應器。旋轉門入口立柱均裝有安全膠條，防止行人夾傷，自動門入口右側立柱膠條內裝有內藏式防夾感應器，如受擠壓門扉即馬上停止運轉。膠條恢復正常，門扉則自動轉動：每扇門扉底邊膠條內裝有內藏式防碰感應器，碰到物體或行人門扉立即停止運轉。膠條恢復正常，門扉則自動轉動，確保人員能夠安全通行。自動旋轉門采用電磁鎖方式鎖門，只要轉動鑰匙就可以完成自動鎖門工作。

第2章系統總體方案設計2.1自動旋轉門控制系統方案框架總成：由固定部分和旋轉部分組成，其中固定部分和旋轉部分均采用鋁型材框架和玻璃等材料組裝而成[9]。立柱、曲壁和門扉等部分通常采用高強度鋁合金型材，結構簡單牢固。為保證門扉在任何位置都能處于密閉狀態，門扉三面安裝了密封毛條，并與地面、天花板以及曲壁緊密接觸[3]。門扉玻璃一般采用（3+3）夾膠玻璃或6mm厚鋼化玻璃，曲壁玻璃則通常采用（4+4）夾膠玻璃，確保安全可靠，本次設計的驅動門的尺寸為：2*2*3，旋轉速度80rad/s，并且使用三相電進行驅動，總功率5kw。驅動系統：由一個三相交流電機提供動力，通過減速器帶動中心門軸驅動旋轉門體。控制系統：由可編程控制器PLC、變頻器和功能開關組成[6]。檢測系統：通過微波傳感器實現自動檢測門口是否有人，從而自動啟停電機，確保安全性。安全系統：主要有接觸??和非接??觸安全??感應器??。旋轉??門入口??立柱均??裝有安??全膠條??，防止??行人夾??傷，自??動旋轉??門入口??右側立??柱膠條??裝有藏??式防夾??感應器??，如受??擠壓門??扉即馬??上停止??運轉。??膠條恢??復正常??，門扉??則自動??轉動；??每扇門??扉底邊??膠條裝??有藏式??防碰感??應器，??碰到物??體或行??人門扉??立即停??止運轉??。膠條??恢復正??常，門??扉則自動轉動。圖2.1系統框圖一旦感應器件探測到人體或物體的信號，它會將信號傳遞給PLC，PLC基于已經收集的信號發出控制信號，這會激活驅動裝置，使用傳動裝置推動旋轉門的運行。2.??2自??動旋轉??門用P??LC控??制與繼??電器功??能比較??分析早期的自動旋轉門??控制系??統采用??繼電器??控制，??有著安??裝繁瑣??、不穩??定、不??易維修??等缺點??，逐步??被基于??PLC??控制的??自動化??系統取??代[7]。用??PLC??作為控??制器，??能大大??提高自??動旋轉??門的穩??定性和??經濟性??。推動??自動旋??轉門的??發展，??擴大P??LC在??整個自??動化行??業中的??應用。??具體比??較，如下表：表2.1PLC控制與繼電器控制的比較2.3系統構成PLC自動旋轉門系統PLC自動旋轉門系統驅動系統檢測系統控制系統安全系統電機安全感應式接近開關傳感器開關變頻器PLC圖2.2系統結構圖2.4自動旋轉門的控制要求的特點①變速功能：旋??轉門設??有低速??、常速??和高速??三種旋??轉速度??，兩個??按鈕進??行切換??，以適??應正常??運轉和??殘疾人??群通過的不同要求。②自動轉停功能：在檢測到有人進入時，門會自動開始旋轉，經過一定時間（通常為2分鐘）如果沒有人進出，則門會自動停轉[10]。③防夾功能：門扇運轉靠近曲壁立柱時，如果行人試圖從兩者之間（防夾區）進入旋轉門，則門立即自動停轉以防夾傷人。行人離開防夾區后，門自動恢復運轉。④防撞功能：當行人緊靠右側立柱或遇到物體碰撞右側立柱時，旋轉門會馬上停轉，以防止撞傷行人或撞壞物體。行人或物體離開右側立柱后，門自動恢復運轉。⑤鎖門功能：采用電磁鎖方式鎖門，只要轉動鑰匙就可以完成自動鎖門工作。⑥STOP按鈕：類似于急停按鈕，當按下時，門會立即停轉。⑦電動機過載保護功能：當電動機過載時，門會停轉，待過載消除后，門會自動恢復運轉。

第3章自動旋轉門系統的硬件設計3.1PLC控制器主電路對于PLC的選擇，??我們必??須考慮??多方面??的因素??。例如??輸入、??輸出的??最多點??數；掃??描速度??；存容??量；指??令條數??；功能??模塊等??。同時??還要考??慮其經??濟實用??性以及??工作環??境對其??的影響[11]?？删幊炭刂破鳎⑽腜rogrammableController,簡稱PLC，本課題中用??PLC??作為它??的簡稱??。PL??C是用??于工業??現場的??電控制??器。它??源于繼??電器控??制技術??，但基??于電子??計算機??。它以??微處理??器為核??心，集??自動化??技術、??計算機??技術、??通信技??術為一??體，它??通過運??行儲存??在其存??中的程??序，把??經輸入??電路的??物理過??程得到??的輸入??信息，??變換為??所要求??的輸出??信息，??進而再??通過輸??出電路??的物理??過程去??實現對??負載的控制。PLC基于電子計算機??，但并??不等同??于計算??機。普??通計算??機進行??入出信??息交換??時，大??多只考??慮信息??本身，??信息入??出的物??理過程??一般不??考慮的??。而P??LC則??要考慮??信息入??出的可??靠性、??實時性??、以及??信息的??實際使??用。特??別要考??慮怎樣??適應于??工業環??境，如??便于安??裝便于??門外感??應采集??信號，??便于維??修和抗??干擾等??問題，??入出信??息變換??及可靠??地物理??實現，??可以說??是PL??C實現??控制的??兩個基??本點。??PLC??可以通??過他的??外設或??通信接??口與外??界交換??信息。??其功能??要比繼??電器控??制裝置??多得多、強得多?，F代化工業生產過??程是復??雜多樣??的，它??們對控??制的要??求也各??不相同[15]??。PL??C專為??工業控??制應用??而設計??，一經??出現就??受到了??廣大工??程人員??的歡迎??。主??要特點??有:①??抗干擾??能力強??，可靠??性能高??；②控??制系統??結構簡??單，通??用性強??；③編??程方便??，易于??使用；??④功能??強大，??成本低??；⑤設??計、施??工、調??試的周??期短；??⑥維護??方便。①中央處理器CPUCPU是編程控制器的核心，其主要職能在于分析并實行系統和用戶程序，通過運行用戶程序和系統程序來實現各種控制、處理、通信和其他功能，以保證整個系統協同工作。現代CPU主要包括通用微處理器、單片機和片上系統（SoC）微處理器。②存儲器模塊Memory存儲器是PLC的重要組成部分，主要用于存儲程序和數據。其中，隨機存儲器（RAM）用于存儲PLC輸入/輸出信息以及部分元件（如軟繼電器、移位寄存器、數據寄存器、定時器/計數器和累加器）的工作狀態，同時還可以存儲用戶正在調試和修改的程序以及各種暫存的數據和中間變量。只讀存儲器（ROM）用于存儲系統程序。EPROM是一種可通過紫外線擦除電編程的只讀存儲器，主要用于存放PLC的操作系統和監控程序，如果用戶程序已完全調試好，也可以將程序固化在EPROM中。③輸入/輸出模塊輸入/輸出模塊是可編程控制器與工業控制現場各種信號連接的重要組成部分。對于輸入/輸出模塊，有兩個主要要求：其一是需要具有良好的抗干擾能力，其二是需要滿足工業各類信號的匹配要求。根據信號類型，輸入/輸出信號可分為兩類：開關量和模擬量。④編程器編程器是PLC必不可少的重要外部設備之一，它可以將用戶所需要的功能通過編程語言傳輸到PLC的用戶程序存儲器中。編程器不僅能夠進行程序的寫入、讀出和修改，還可以監控PLC的工作狀態，并且也是用戶與PLC之間進行人機交互的接口。隨著PLC功能的不斷增強和編程語言的多樣化，編程工作現在已經可以在計算機上完成。⑤電源：可編程控制器可以使用220V交流電源或者24V直流電源。PLC配備有一個專用的開關式穩壓電源，將DC/AC供電電源轉換為PLC部件電路需要的工作電源（5V直流電源）。對旋轉門控制要求進行分析后，需要使用15個輸入點和10個輸出點進行PLC控制。為了留有15%-20%的輸入點預留量，可以選擇PLC1214C系列型號。系統的主接線電路圖如圖3.1所示。圖3.1系統主接線電路表3.1PLCI/O表3.2變頻器選型3.2.1變頻調速的基本原理變頻器是利用??電力半??導體器??件的通??斷作用??把電壓??、頻率??固定不??變的交??流電變??成電壓??、頻率??都可調??的交流??電源。??變頻調??速技術??的基本??原理是??根據電機轉速與工作電源輸入頻率成正比的關系[8]：。變頻器由多個組成部分構成，包括整流（將交流電轉換為直流電）、濾波、再次整流（將直流電轉換為交流電）、制動單元、驅動單元、檢測單元以及微處理器單元等。3.2.2變頻器容量選擇計算變頻器容量的選??用有很??多因數??決定，例如電??動機的??容量，??電動機??的額定??電流，??電動機??加速時??間等，??其中最??主要的??電動機??的額定??電流[12]。??降低變??頻器的??輸出頻??率，就??可以實??現電機減速。電動機參數，如下表：表3.2電動機參數①驅動一臺電動機對于連續運轉的變頻器必須同時滿足下列3項計算公式：滿足負載輸出/kVA：式(3.1)滿足電動機容量/kVA：式(3.2)滿足電動機電流/A：式（3.3)對于PWM控制方式的變頻器，其輸出電流波形是由多個矩形脈沖組成的，因此會引入高次諧波成分，而導致輸出電流的有效值與平均值之間存在差異[16]。為了補償這種差異，需要引入一個補償系數k，將平均電流值調整到與有效電流值相等。一般來說，k的取值范圍在1.05~1.1之間，具體取值需要根據具體的變頻器型號和負載特性進行選擇。②指定變頻器的啟動加速時間在實際應用中，需要考慮到變頻器的過載能力、失速防止功能等因素，從而選擇合適的變頻器容量。如果生產設備對加速時間有特殊要求，需要核實變頻器的容量是否能夠滿足要求，如不能滿足，則需要選擇更大的變頻器容量。在指定加速時間的情況下，變頻器所必需的容量計算如下：式(3.4)③指定變頻器的減速時間為了避免出現上??述現象??，使上??述能量??能在直??流中間??回路的??其他部??分消耗??，而不??造成電??壓升高[17]??。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??流中間??回路的??能量，??以熱能??的形式??在制動??電阻上消耗掉。制動電阻的選擇方法：計算制動力矩式(3.5)計算制動電阻的阻值在再生制動時，將機械能轉換為電能，然后通過變頻器將電能轉換為直流電，并送回給直流母線，最終被電阻吸收。這個過程中，部分電能會被轉化為熱能而散失，即銅損，但也有一部分電能被轉化為制動力矩，考慮這個因數，可以按下式初步計算制動電阻的預選值。式(3.6)式中：制動電阻直流電路電壓/V對200V級變頻器=380V對400V級變頻器=760V制動轉矩/()電動機額定轉矩/()減速開始速度/()上式中，如果，則沒必要加制動電阻。放電電路由制動三極管和制動電阻串聯而成，因此，制動三極管本身允許通過電流就是放電電路的最大允許值。所以制動電阻的最小值。由上可見，制動電阻的阻值應由來決定。在產品目錄中，一些變頻器制造商提供制動電阻最小值的指導數值，以便用戶在選擇制動電阻時有所依據。計算制動電阻平均消耗的功率/kW如上所述，電機的額定轉矩的20%的制動轉矩來自電機內部的損耗。所以可以按下式求得電動機制動時，制動電阻上消耗的平均功率：式(3.7)=(5.76-0.22.2)1440=0.802由于三翼自動旋轉門是恒轉矩負載，因此變頻器選用通用型。此外，由于三翼旋轉門的轉速不能超過額定值，電機不會過載。因此，只要所選用的變頻器適用于一般環境，就可以使用通用變頻器。變頻器電路圖如圖3.2所示圖3.2變頻器接線圖3.3傳感器選型3.3.1傳感器傳感器，對其定義為能感??受規定??的被測??量件，并??按照一??定的規??律轉換??成可用??信號的??器件或??裝置，??通常由??敏感元??件和轉??換元件組成。??元件組??傳感器??是一種??檢測裝??置，能??感受到??被測量??的信息??，并能??將檢測??感受到??的信息??，按一??定規律??變換成??為電信??號或其??他所需??形式的??信息輸??出，以??滿足信??息的傳??輸、處??理、存??儲、顯??示、記??錄和控??制等要??求。它??是實現??自動檢??測和自??動控制的首要環節。傳感器的特點包??括：微??型化、??數字化??、智能??化、多??功能化??、系統??化、網??絡化，??它不僅??促進了??傳統產??業的改??造和更??新換代??，而且??還可能??建立新??型工業??，從而??成為2??1世紀??新的經??濟增長點。3.3.2傳感器的選用原則傳感器的可靠性是??實現自??動旋轉??門控制??系統自??動化和??智能化??關鍵之一??[18]。如何??根據測??試目標??和實際??條件，??正確合??理地選??用傳感??器，是??需要認??真考慮??的問題??。選取??時，主??要考慮??其靜態??特征、??動態響??應特性??和測試??方式等??三方面??的問題??，而鏡??頭特性??又包括??靈敏度??、線性??度、精??度等指??標，動??態響應??包括穩??定性、??快速性等指標[14]。3.3.3微波傳感器選型HB-100是一種微波運動傳感器，常用于人體運動檢測、智能家居、智能安防等領域。它的主要功能是檢測運動物體的位置和速度，可以通過檢測運動物體的變化來觸發警報、控制燈光等應用。主要優點：1.靈敏度高：HB-100能夠檢測微小的運動，靈敏度很高。2.響應時間快：它的響應時間非常短，通常只需要幾毫秒。3.安裝簡便：HB-100的安裝非常簡單，只需要連接電源和天線即可。4.穩定性好：它的工作穩定性很好，適用于各種惡劣環境。主要參數：1.工作頻率：10.525GHz2.工作電壓：5V3.工作電流：≤40mA4.工作溫度：-20℃~+80℃5.檢測距離：≤20m6.檢測角度：360度主要用途：1.智能家居：通過HB-100傳感器來檢測人體運動，從而自動控制燈光、空調、窗簾等。2.智能安防：HB-100可以檢測到入侵者的運動，從而觸發警報、視頻監控等。3.人體檢測：HB-100可以應用于人體運動檢測，例如人體計數、行人流量統計等。工作原理：HB-100的工作原理是基于多普勒效應。當運動物體向HB-100發射器和接收器發射微波時，由于運動物體的速度不同，所發射的微波頻率也會有所變化。這種頻率的變化稱為多普勒效應，HB-100傳感器通過檢測多普勒效應來判斷運動物體的速度和位置。3.3.4防夾傳感器防夾傳感器：防夾傳感器??是用來??檢測人??是否在??防夾區??域。其??檢測方??式是豎??直的。??因此當??人在防??夾區域??時，傳??感器只??有通過??豎直檢??測才不??會誤判??。紅外??線防夾??傳感器??安裝在??門的進??出口的??兩個防??夾區域??，即進??出口的??右邊立??柱旁的??華蓋上??，其具??體位置??根據調??節而定??。基于??以上條??件，可??以選用??型號為SA005-2K。3.3.5防撞傳感器防撞傳感器：防撞傳感器主??要是為??了防止??人和門??的速度??不一致??時，旋??轉門翼??打到行??人；而??防撞傳??感器則??是為了??防止人??因不小??心裝在??門體的??立柱上??，而引??起旋轉??門體旋??轉過來??撞傷行??人。其??采用接??觸式傳??感器防??夾安全??帶來實??現，它??是以向??其施加??垂直壓??力使得??觸帶的??導電體??互相接??觸，這??導致電??阻和電??流改變??而產生開關信號的。故選型為ASR-002。3.3.6接近開關傳感器①防夾接近開關由于在出入??口兩個??防夾區??域要安??裝了防??夾傳感??器。而??防夾傳??感器是??用來感??應人是??否處于??防夾區??域，而??不知到??是否門??扇已經??接近防??夾區域??，因此，僅依靠防夾傳感器無法確定人是否即將受夾或正在受夾。為了判斷門翼是否進入防夾區域，需要使用一個接近開關。如果門翼進入防夾區域，接近傳感器將發出信號，提示有可能夾人。當兩個信號同時有效時，門將停止轉動并進行制動。由于人的寬度通常不超過0.5米，可以將此距離作為接近傳感器的感應距離。當門翼靠近曲壁門柱0.5米時，接近開關傳感器就會發出信號。因此，選擇光電式接近傳感器，型號為BPR100-DDT。②直流制動接近開關由??于當電??動機停??轉時，??門要停??在指定??的位置??，而門??停轉時??，電機??要先停??轉在門??體有一??定慣性??而使得??門無法??停在指??定的位??置上，??這時我??們就需??要接近??開關，??而門靠??近門停??位置時??，就產??生信號??發出制??動信息??，使門??體在這??個位置??。接近??開關的??感應距??離過大??，會使??門制動??后停在??指定位??置的前??邊。感??應位置??過小。??由于接??近開關??也有一??個感應??時間，??則使門??停超過??應停的??位置。??根據相??關自動??門產品??類型，??可選用??5mm??感應距??離的電??感式接??近開關，LF5-2K型號，PNP輸出。③鎖門接近開關為了讓門精確地停在上鎖的位置，當鎖門時，同樣需要使用一個接近開關提前感應鎖門位置的鄰近區域，并發出鎖門信號，使門體準確地停在這個位置。這將方便我們安裝電磁鎖和機械鎖，而無需人來推門體使其準確停位，從而避免無法上鎖的問題。因此，感應距離需要適當才能實現這一功能。??根據相??關自動??門產品??類推，??可選用??4mm??感應距??離的電??磁感應??接近開??關。可??選擇型號為LE4-2K。

第4章自動旋轉門系統的軟件設計4.1自動旋轉門程序設計——梯形圖4.1.1梯形圖的概述PLC是一種專為工業控制而開發的設備，廣泛應用于工廠的電氣控制系統[13]。PLC通常采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”編程語言，以適應工廠電氣技術人員的傳統習慣和掌握能力，而不是采用微機的編程語言。國際電工委員會（IEC）1994年5月公布的IEC1131-3(可編程控制器語??言標準??)詳細??的說明??了句法??、語義??和下述??5中編??程語言??：順序??功能表??圖編程??語言、??梯形圖??編程語??言、功??能塊圖??編程語??言、指??令語句??表編程??語言和??結構文??本編程??語言。??梯形圖??和功能??塊圖為??圖形語??言，指??令表和??結構文??本為文??字語言??，功能??表是一??種結構塊控制流程圖。4.1.2梯形圖程序設計語言梯形圖程序設計語??言是用??梯形圖??的圖形??符號來??描述程??序的一??種設計??語言。????這種程??序設計??語言采??用因果??關系來??描述事??件發生??的條件??和結果??，每個??梯級是??一個因??果關系??[19]。在梯??級中，??描述事??件發生??的條件??表示在??左面，??事件的??結果表??示在右面。梯形圖設計語言??是最常??見的一??種程序??設計語??言，它??來源于??繼電器??邏輯控??制系統??的描述??。在工??業過程??控制領??域，電??氣技術??人員對??繼電器??邏輯控??制技術??較為熟??悉。因此，梯形圖作為一種邏輯控制技術得到了廣泛應用，并深受歡迎。梯形圖程序設計語言的特點：①圖形化編程界面：梯形圖程序設計語言使用圖形符號代表程序控制流程，易于理解和編寫。程序員可以通過簡單的拖拽和連線操作，完成程序的編寫。②基于事件驅動的編程模型：梯形圖程序設計語言基于事件驅動的編程模型，即當某個事件發生時，程序會自動執行相應的控制流程。這種編程模型適用于工業自動化控制領域，可以實現對設備的實時響應和控制。③適用于并行控制：梯形圖程序設計語言支持并行控制，即多個控制流程可以同時運行。這種特性可以提高程序的效率和響應速度。④面向硬件編程：梯形圖程序設計語言通常用于編寫與硬件相關的程序，例如機器人控制、自動化生產線控制等。因此，其語法和結構都是面向硬件的，比較貼近實際應用需求。⑤相對簡單易學：相對于其他程序設計語言，梯形圖程序設計語言語法相對簡單，易于學習和掌握。初學者可以通過簡單的示例程序快速上手。PLC編程語言中最常用的圖形為梯形圖，這被認為是第一種編程語言[20]。梯形圖與電氣控制系統的電路圖非常相似，具有直觀易懂的優點，因此很容易被工廠電氣工程師掌握。梯形圖尤其適用于開關量邏輯控制。在PLC編程中，梯形圖通常被稱為電路或程序，并且梯形圖的設計被稱為編程。設計梯形圖的基本方法和步驟：①確定數據：首先需要確定要呈現的數據和數據來源。②選擇合適的軟件工具：可以使用多種軟件工具來制作梯形圖，如Excel、Tableau、R等。選擇合適的工具可以使制作過程更加簡便。③創建數據表格：將數據錄入表格中，每一行代表一個項目或類別，每一列代表不同時間段或其他分類變量。④創建圖表：在選定的軟件工具中創建梯形圖。一般而言，需要選擇堆積條形圖或堆積柱狀圖類型，然后根據數據表格創建圖表。⑤設定樣式：根據需要設定樣式，如修改顏色、字體、線條寬度等。⑥添加標簽和注釋：添加標簽和注釋可以使梯形圖更加易于理解。可以添加項目名稱、數值、百分比、時間段等。⑦審核和修改：完成后需要仔細審核圖表，確保數據的準確性和圖表的易讀性。如果需要，可以進行修改和調整。⑧導出圖表：完成梯形圖后，可以將其導出為圖片或其他格式，以便在其他文檔或報告中使用。在本系統中，程序的設計采用三菱GX軟件。在程序設計過程中，應遵循以下編程規則：①每個繼電器的線圈和它的觸點應使用相同的編號。在梯形圖中，每個元件的觸點數量沒有限制。②梯形圖的每一行都應從左側開始，線圈應連接在最右側（線圈右側不允許再有觸點）。線圈不能直接連接在左側的母線上。③在一個程序中，如果同一編號的線圈被使用了兩次，則稱為雙線圈輸出，這容易引起誤操作，因此應避免使用。④在梯形圖中沒有真實的電流流動。為了便于分析PLC的周期掃描原理和邏輯上的因果關系，假定在梯形圖中有電流流動，且只能在梯形圖中單向流動，即從左向右流動，層次的改變只能從上向下流動。⑤無論選擇何種PLC機型，所使用的軟件編號必須在該機型的有效范圍內。4.2自動旋轉門程序流程圖設計圖4.1控制流程圖

第5章系統程序調試5.1整體調試TIA博途是全集成自動化軟件TIAportal的簡稱，是西門子工業自動化集團發布的一款全新的全集成自動化軟件。它是業內首個采用統一的工程組態和軟件項目環境的自動化軟件，幾乎適用于所有自動化任務。借助該全新的工程技術軟件平臺，用戶能夠快速、直觀地開發和調試自動化系統。自動旋轉門主要采用博途v15進行仿真。圖5.1仿真控制面板控制面板中主要包含了以下幾項：任務卡，可以根據所編輯對象執行附加操作巡視窗口，顯示有關編輯對象或執行操作的附加信息項目樹詳細視圖，顯示項目樹中所選對象的特定內容,比如說我們選擇了PLC變量中的默認變量,那么這里就會出現默認變量中的所有變量。我們在選擇變量的時候,就可以直接在這里進行選擇菜單和工具欄，可以選擇特定的功能進行使用5.2軟件調試當自動旋轉門進人少或進入老人、小孩、殘疾人時，自動旋轉門中速運行80rad/s，運行指示燈常亮。圖5.2中速運行圖當進人多時自動旋轉門高速運行120rad/s，運行指示燈常亮。圖5.3高速運行圖當夾住人時（進門夾、出門夾、撞人），門立即停止，蜂鳴器報警。圖5.3夾住人時運行圖當手動按下緊急制動按鈕，門立即停止，運行指示燈熄滅。圖5.4緊急制動按鈕

結論本次設計采用PLC代替繼電器和變頻器等元件，設計了一個適用于三翼自動旋轉門的控制系統。在系統設計方案確定后，制定了控制原理，繪制了結構框圖和電氣原理圖。對PLC、變頻器和傳感器進行了選型和具體設計，利用PLC對微波傳感器、防夾、防撞傳感器和接近開關傳感器等進行連接和控制信號的檢測和分析，通過變頻調速實現對自動旋轉門的控制。本次畢業設計達到了預期目的，深入理解了PLC應用，鍛煉了實踐能力，大大提升了理論知識在實踐中的應用能力。同時，由于對變頻器和傳感器類型及參數的了解不夠，選型方面存在一定問題，需要進一步改進。當然，本設計僅完成了一些基本功能，還有很多功能需要進一步設計，例如平開門，可以利用平開門減少人群擁擠。相信這次設計對今后的工作將起到重要作用。

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