PLC自动门的控制装置系统

本文叙述了以PLC为控制器的自动门控制系统。当自动感应门的门扇要完成一次开门与关门， 感应探测器探测到有人进入时，将脉冲信号传给主控器，主控器判断后通知电机运行，同时监控电机转数，以便通知电机在一定时候加力和进入慢行运行。

【关键词】PLC控制器 自动门 电机

1 研究内容

在营业厅自动门正上方里外各安装一个光电探测开关，当有人欲进入时，光电探测开关检测出有人要进入或出去，从而产生输出信号。PLC获取到该输入信号，启动电机，将门打开。当门打开到一定程度后，碰到限位开关，限位开关动作，产生输出信号，自动门停止动作。等待一时间段后，自动门自动合上。在闭合过程中，如光电探测开关检测有人要进入或出去时，自动门停止闭合，并立刻打开。为了保障门的安全性，设置关门限位开关，从而保障在自动门闭合即将结束时，不会发生两扇门相撞的情况。

2 自动感应门机的基本工作原理

2.1 平移式自动感应门机组由以下部件组成

2.1.1 主控制器

它是自动感应门的指挥中心，通过内部编有指令程序的大规模集成块，发出相应指令，指挥马达或电锁类系统工作；同时人们通过主控器调节门扇开启速度、开启幅度等参数。

2.1.2 感应探测器

负责采集外部信号，如同人们的眼睛，当有移动的物体进入它的工作范围时，它就给主控制器一个脉冲信号；

2.1.3 动力马达

提供开门与关门的主动力，控制自动感应门门扇加速与减速运行。

2.1.4 自动感应门扇行进轨道

就象火车的铁轨，约束门扇的吊具走轮系统，使其按特定方向行进。

2.1.5 门扇吊具走轮系统

用于吊挂活动门扇，同时在动力牵引下带动门扇运行。

2.1.6 同步皮带（有的厂家使用三角皮带）

用于传输马达所产动力，牵引自动感应门扇吊具走轮系统。

2.1.7 下部导向系统

是自动感应门门扇下部的导向与定位装置，防止门扇在运行时出现前后门体摆动。

2.2 行程开关（限位开关）的工作原理

行程开关又称限位开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产中，将行程开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，行程开关的触点动作，实现电路的切换。因此，行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。行程开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中，还利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位，轿厢的上、下限位保护。

2.3 光电开关工作原理

反射式光电开关的工作原理由振荡回路产生的调制脉冲经反射电路后，由发光管GL辐射出光脉冲。当被测物体进入受光器作用范围时，被反射回来的光脉冲进入光敏三极管DU。并在接收电路中将光脉冲解调为电脉冲信号，再经放大器放大和同步选通整形，然后用数字积分或RC积分方式排除干扰，最后经延时（或不延时）触发驱动器输出光电开关控制信号。

光电开关一般都具有良好的回差特性，因而即使被检测物在小范围内晃动也不会影响驱动器的输出状态，从而可使其保持在稳定工作区。同时，自诊断系统还可以显示受光状态和稳定工作区，以随时监视光电开关的工作。

3 系统功能分析

自动门控制装置的硬件组成：自动门控制装置由门内光电探测开关、门外光电探测开关、开门到位限位开关、关门到限位开关、开门执行机构电动机正转、关门执行机构电动机反转、指示灯等部件组成。

控制要求：

（1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关时，开门执行机构动作，电动机正转，到达开门限位开关位置时，电机停止运行。

（2）自动门在开门位置停留8秒后，自动进入关门过程，关门执行机构起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关位置时，电机停止运行。

4 总体设计方案

选用三菱FX2N-16MR型PLC为控制核心，以正泰CJX2-1210型接触器为驱动的电气控制线路，实现一台三相异步电动机进行正反转，正转为开门，反转为关门。用两个行程开关实现正转、反转停止。当自动门碰到开门行程开关使其闭合，电动机就进入等待8S的状态，然后在门打开后的8秒等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关时，必须重新开始等待8秒后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。

参考文献

[1]张桂香.电气控制与PLC应用[M].北京：化学工业出版社，2004.

[2]王淑英.电气控制与PLC控制技术[M]. 北京：机械工业出版社，2005.

[3]俞艳.工厂电气控制[M].北京：机械工业出版社，2005.

作者单位

1.陕西华富新能源有限公司 陕西省韩城市 715405

2.陕西龙门钢铁有限责任公司质量保证部 陕西省韩城市 715405

3.陕西龙门钢铁有限责任公司炼铁厂 陕西省韩城市 715405