主动门节造安装PLC梯形图节造法式的设想与调试
日期: 2019-07-18

  从动门节制安拆PLC梯形图节制法式的设想取调试_工学_高档教育_教育专区。机电系统课程设想 题 学 班 目:从动门节制安拆 PLC 梯形图节制法式的设想取调试 院: 级: 工学院、职业手艺教育学院 机械 112 班 指点教员: 成 绩: 1 1、引言 跟着我国经

  机电系统课程设想 题 学 班 目:从动门节制安拆 PLC 梯形图节制法式的设想取调试 院: 级: 工学院、职业手艺教育学院 机械 112 班 指点教员: 成 绩: 1 1、引言 跟着我国经济的飞速成长, 从动门正在人们糊口中的使用越来越普遍。从动门 机能的好坏次要取决于它的节制安拆, 晚期的从动门节制系统采用继电器逻辑控 制,形成安拆烦琐、体积大、不不变、不易维修等错误谬误,已逐步被裁减。目前自 动门及从动化行业最不变的节制安拆是可编程节制器(PLC) ,PLC 是一种特地 为正在工业下使用而设想的数字运算操做的电子安拆,具有靠得住性高,抗干扰 能力强,功能完美,合用性强,系统的设想、建制工做量小,便利,容易改 制,体积小,分量轻,能耗低等长处。因而使用 PLC 节制从动门具有较高的可 靠性,便利。 2、总体方案的设想 本从动门节制系统是操纵 PLC 为焦点来节制,其电布局简单,单位电 别离通过道理图设想、 由梯形图言语设想完成,操纵试验室所供给的前提来模仿 和验证法式,并操纵灯实现系统功能,很是合用于日常糊口节制场所。 从动门节制安拆由门内光电探测开关 K1、门外光电探测开关 K2、开门到位 限位开关 K3、关门到限位开关 K4、开门施行机构 KM1(使曲流电动机正转) 、 关门施行机构 KM2(使曲流电动机反转)等部件构成。光电探测开关为检测到 人或物体时为 ON,不然 OFF,具体的节制要求如下: (1) 、当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关 K1 或 K2 时,开门执 行机构 KM1 动做, 电动机正转, 达到开门限位开关 K3 时, 电机遏制运转。 (2) 、 从动门正在开门逗留 8s 后, 从动进入关门过程, 关门施行机构 KM2 被起动,电动机反转,当门挪动到关门限位开关 K4 时,电机遏制运 行。 (3) 、正在关门过程中,当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关 K2 或 K1 时,应当即遏制关门,并从动进入开门法式。 (4) 、正在门打开后的 8s 期待时间内,如有人员由外至内或由内至外通过光 电检测开关 K2 或 K1 时,必需从头起头期待 8s 后,再从动进入关门过程,以保 证人员平安通过。 (5) 、开门取关门不成同时进行。 2 总体方案设想的布局框图 由上图可知,当器件检测到人体或物体信号时将信号传给 PLC,PLC 按照曾经采集的信号发出节制信号,是驱动安拆运转,通过传动安拆带动从动门 的运转。 3、可编法式节制器 PLC 的选择 目前,PLC 正在小型化、大型化、大容量、强功能等方面有了质的飞跃,使早 期的 PLC 从最后的逻辑节制、挨次节制,成长成为具有逻辑判断、按时、计数、 回忆和算术运算、数据处置、联网通信及 PID 回调理等功能的现代 PLC。但 是,仍然沿用着挨次扫描、程控等根基模式及 CPU+通信+I/O 的根基布局。 PLC 之所以有生命力,正在于它愈加适合工业现场和市场的要求:高靠得住性、 强抗各类干扰的能力、编程安拆利用简洁、低价钱长命命。它的输入输出端更接 近现场设备, 不需添加太多的两头部件或需要更多的接口,如许节流了用户时间 和成本。PLC 的下端(输入端)为继电器、晶体管和晶闸管等节制部件,而上端一 般是面向用户的微型计较机。 人们正在使用它时,能够不必进行计较机方面的特地 培训,就能对可编程节制器进行操做及编程。 PLC 的功能:数据采集取输出、节制功能、数据处置功能、输入/输出接口 调度功能、 通信、 联网功能。现代 PLC 大大都都采用了通信、 收集手艺, 有 RS232 或 RS485 接口,可进行近程 I/O 节制,多台 PLC 可相互间联网、通信,外部器 件取一台或多台可编程节制器的信号处置单位之间,实现法式和数据互换,如程 序转移、数据文文件转移、和诊断。正在系统形成时,可由一台计较机取多台 PLC 形成集中办理、分离节制的分布式节制收集,以便完成较大规模的复杂控 制。 PLC 的次要特点:靠得住性高,PLC 的 MTBF 一般正在 40000~50000h 以上, 有的正在 10~20 万 h, 且均有完美的自诊断功能。 布局形式多样, 模块化组合矫捷, 有固定式适于小型系统或机床,组合式适于集节制系统,起码的 PLC 只要 6 点。 3 编程便利,节制具有极大矫捷性。顺应工业,顺应高温、振动、冲击和粉尘 等恶劣以及电磁干扰。安拆、维修简单 。 本设想采用三菱 PLC,型号为:FX2N-40MR-A( 输入 24 点/输出 16 点)电源: AC 220V。 4、系统硬件设想 传感安拆 现正在从动门的行业所利用的传感安拆即对信号进行采集动做的的开关 次要采用的微波的安拆、触摸式的安拆、接近式的安拆、红外遥感 的安拆等, 其使用的场所次要是按照功能和机能上差别进行具体的使用,实现自 动门的响应的节制系统的形成。 做为从动门的电控部门的次要的部位,它正在机能 上表示的优秀取否间接的影响于整个从动门系统运转的机能及平安的不变靠得住 取否。本设想中所利用的传感安拆次要采用的是型号为 WB-3004 的微波拆 置,出产于上海的晶圆微电子公司。次要是对物体的活动完成响应的反映,这种 安拆的反映的速度很是的快,并且无论的怎样变化都不会受其影 响。 变频安拆 基于从动门正在现实工做前提下的需要,对门的开和关实现速度上的变换,采 用型号为 FR-540 的变频器做为实现这一功能的安拆。其次要的长处有:安拆比 较矫捷、便于接线以及设置频次时操做较简单等。 驱动及传动安拆 做为保障从动门可否进行优良的工做,驱动安拆的选择显得很主要。本设想 中电动机的速度是通过变频安拆发生的三段的速度完成响应的调理的, 从而达到 对从动门进行驱动的目标。 基于此, 所以要选择正在特征上 (绝缘电阻、 过压、 接地及绝缘的介电的强度) 可以或许满脚国度关于平安方面所制定的尺度且乐音 较小、 功率的密度高以及调速机能好,故本设想采用了亚坦电机节制无限公司所 出产的系列为 45BLDC 的曲流无刷式电动机,无论是交换电动机的长处,好比 简单的布局、易于、靠得住的运转形态等,还曲直流电动机的长处,好比宽调 速范畴、机械特征线性化、大启动转矩、高效运转等,它都具备。正在要求恬静、 靠得住、体积小、分量轻、细密等场所使用普遍。其额定的扭矩和转数别离是 0.036N· M 和 4000r,功率范畴正在 15-100W,额定工做电压为 24Vdc。 4 5、系统软件设想 从动门系统流程图 工做的过程阐发 本从动门节制系统按照功能要求共有 4 个输入信号和 4 个输出信号, 来节制 系统的工做和关断, 故该当设置 4 个按钮做为输入端的输入信号,当有人由内到 外或由外到内通过光电检测开关 K1 或 K2 时,输入端为 ON。输出端开门施行 机构 KM1 动做,电动机正转,达到开门限位开关 K3 时,关门限 K3 动做, 电机遏制运转。从动门正在开门逗留 8s 后,从动进入关门过程,形态为 ON, 关门施行机构 KM2 被起动,电动机反转,当门挪动到关门限位开关 K4 时, 开门限 K4 动做电机遏制运转。正在关门过程中,当有人员由外到内或由内到外通 过光电检测开关 K2 或 K1 时,应当即遏制关门,并从动进入开门法式。正在门打 开后的 8s 期待时间内,如有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关 K2 或 K1 时,必需从头起头期待 8s 后,再从动进入关门过程,以人员平安通过。 5 开门取关门不成同时进行;有启动、遏制开关;有开关门的形态显示;开关门的 时间以 8 位数码的体例倒计时。 本系统共有 6 个输入信号/10 个输出信号,而从机 CPU226 是 24 个输入/16 个输出, 能够按必然的挨次顺次将按键的输入端连到从机上,并准确定义输入端 地址,以便于编写梯形图。当按钮被按下时,其输入端的信号为高电平。 其输入/输出点代码和地址编号如下表所示 输入 输出 元件 PLC 输入地址 元件 PLC 输入地址 开门施行机构 门外光检测开关 X001 Y000 KM0 开门施行机构 门内光检测开关 X002 Y001 KM1 关门施行机构 开门限位开关 X003 Y002 KM2 关门限位开关 X004 过载开关 X005 告急泊车开关 启动遏制 手动开门 手动关门 电节制道理图 X006 X007 X010 X011 6 PLC 外部接线 PLC 节制指令语句表 0 LD 1 OR 2 OR 3 ANI 4 AND 5 OR 6 ANI 7 OUT 8 LD 9 ANI 10 ANI 11 OUT 12 LD 13 OR 14 ANI 15 ANI 16 AND 17 OR 18 ANI 19 OUT 20 LD 21 OR 22 OR 23 AND 24 OUT 25 END X001 X002 Y000 Y002 X007 X010 X003 Y000 X003 X001 X002 T0 T0 Y001 Y000 Y002 X007 X011 X004 Y001 X005 X006 Y002 X007 Y002 6、系统调试 硬件调试, 接通电源,查抄三菱可编程节制器能否能够一般工做接头能否接 触优良然后把其取电脑的通信口毗连。起首应进行上电前的预备。为了防止硬件 的损坏,应正在电板上电前进行电查抄,包罗:对芯片的焊接标的目的进行查抄, 对芯片的引脚进行短和断查抄。 正在颠末查抄确认芯片的焊接没有任何问题的 环境下,进行上电查抄,正在电源打开后,先判断电能否存正在非常,如呈现芯片 过热等现象,应及时堵截电源,查抄电毛病。正在上电无非常情况的前提下,可 8 以用万用表和示波器进行丈量。 起首丈量电源芯片的输出电压能否一般,然后用 示波器别离丈量各个次要芯片电源引脚,察看电源的波形环境,若有纹波,则正在 事后留出的上焊上退耦电容以消弭纹波,芯片工做一般。电源丈量完毕 后,进一步用示波器丈量有源晶振的输出脚,其输出是频次为 8MHz 的波形(非 方波,雷同正弦波) 。正在确定晶振起振后,按住复位键,使单片机一直连结正在复 位形态, 同时丈量其各个引脚的电平环境,并同数据手册上表述的复位时的芯片 引脚形态进行比对, 由此可判断单片机能否一般。确认单片机一般之后就能够通 过仿实器毗连用户板进行调试。 软件调试,按要求输入梯形图转换成指令表,并进行语法的查抄,准确后设 置准确的通信口将指令读入到指定的可编程节制器 ROM 中进行下一步的调试。 由 于正在编写系统法式是按功能模块进行的,因而调试系统时也按功能模块进行。正在 调试电机节制法式的时候呈现了比力大的问题。 下面也是沉点阐述一下所碰到的 问题以及处理的方式。 电机节制程次第要节制电机的整个运转过程,包罗电机的 加减速,倒转,遇妨碍物检测等。正在零丁测试加减速,倒转等时候没有碰到大的 问题可是正在加上遇妨碍物检测时,发觉只需加上检测法式,一旦运转顿时就会复 位, 经查抄法式没有任何问题, 正在阐发了可能发生复位的各类环境后认为既然是 插手遇妨碍物检测法式后才会发生复位, 那么很可能就是正在统一多次碰到障 碍物而发生了复位。可是,现实上并没有拆上门框所以不成能是碰到了妨碍物。 最初颠末深切的阐发发觉因为判断能否存正在妨碍物是通过检测门的运转速度是 否小于该阶段的速度门限值, 而正在电机正在启动后的第一个运转阶段因为惯性速度 不成能顿时达到所设定的值, 因此正在启动的第一阶段进行速度的检测就会呈现检 测到速度小于门限值的环境,从而发生复位信号。找到缘由之后,打消了正在第一 阶段的速度检测, 因为第一阶段的运转距离很短,速度也很低所以正在这个阶段取 消速度的检测并不会发生什么问题。调整之后,法式运转恢复一般,完成了所设 定的功能。 对其他模块的测试都比力成功,只呈现了语法错误等一般性的问题, 这些问题都通过设置断点,单步运转等调试手段进行领会决。 7、结语 本次设想的基于 PLC 节制的从动门,根基上合适设想要求,比拟于其他节制 体例的从动门,具有靠得住性高、利用寿命长等长处,正在必然程度上推进了从动化 手艺的成长。本文所研究的基于 PLC 的从动门的电控部门的设想,虽然满脚了 一些利用的功能, 可是正在现实的使用中必需将各个安拆的手艺参数进行细致的分 析研究,电源的供给不间断、系统的接地等,使得整个系统正在机能上其 运转的平安靠得住性更高,防止一些不需要的后果发生。因而,系统的平安靠得住仍 然是一个有现实意义的研究课题。 9 参考文献: [1] 张春秋 , 可编法式节制器 (PLC) 正在自 动门上的使用 [J]. 中国科技消息 ., 2009(05). 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