1、可編程序控制器PLC在自動(dòng)門(mén)控制上的應(yīng)用張春秋（齊齊哈爾造紙有限公司控制中心，161005）本文主要介紹運(yùn)用FP1C24可編程序控制器取代傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)門(mén)控制的過(guò)程。 關(guān)鍵詞：PLC（可編程序控制器），自動(dòng)門(mén)控制，梯形圖1序言在銀行、超市、辦公樓、醫(yī)院等公共建筑的入口，經(jīng)常使用自動(dòng)控制門(mén)控制系統(tǒng)，早期的制動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制，由于這種控制方式存在許多弊端，隨著PLC控制的興起已逐漸被淘汰。PLC英文全稱Prougrammable Logic Controller，是一種數(shù)字運(yùn)算操作系統(tǒng)，產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代末期競(jìng)爭(zhēng)激烈的美國(guó)汽車(chē)行業(yè)，是專為工業(yè)環(huán)境而設(shè)

2、計(jì)的，它采用可編程的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)、執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)運(yùn)算等操作命令，已不僅僅是繼電器控制傳統(tǒng)意義上的邏輯控制，它通過(guò)數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出控制各種機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。他由五部分組成：中央處理器CPU；存儲(chǔ)器；輸入/輸出接口；電源；編程器組成。目前，PLC在小型化、大型化、大容量、強(qiáng)功能等方面有了質(zhì)的飛躍，使PLC從最初的邏輯控制、順序控制發(fā)展成為具有邏輯判斷、定時(shí)、計(jì)數(shù)、記憶和算數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信及PID回路調(diào)節(jié)功能的現(xiàn)代PLC，它采用自左至右、自上至下循環(huán)掃描的工作方式。PLC之所以有生命力，在于它更加適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的要求，可靠性高，強(qiáng)抗各種干擾能力，編程簡(jiǎn)

3、單，安裝使用維修方便，價(jià)格低長(zhǎng)壽命。與繼電器比較，繼電器線路是通過(guò)許多硬繼電器和它們之間的連線達(dá)到的，控制功能包含在固定的線路中，功能專一，系統(tǒng)擴(kuò)充必須變更硬接線，故靈活性差。而PLC采用軟件編程完成控制任務(wù)，編程時(shí)所用到的繼電器為內(nèi)部軟繼電器（從理論上講，其觸點(diǎn)數(shù)量無(wú)限，使用次數(shù)任意）。外部只須在端子上接入相應(yīng)的輸入/輸出信號(hào)即可。同一臺(tái)PLC，不改變硬件僅改變軟件，就可適用各種控制，故通用性強(qiáng)。日本松下公司FP系列PLC進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)較晚，但因其品種規(guī)格齊全，功能完善，因此具有較好的工作前景。本控制就是根據(jù)PLC的上述特點(diǎn)采用日本松下FP1-C24型PLC完成的。2控制要求2.1自動(dòng)門(mén)的硬件

4、組成：經(jīng)分析完成此自動(dòng)門(mén)的實(shí)質(zhì)就是控制電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)。要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制首先要具備以下功能部件：光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)，限位開(kāi)關(guān)和直流電機(jī)。由于直流電機(jī)的調(diào)速范圍寬廣，調(diào)速特性平滑，超載能力強(qiáng)，起動(dòng)和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，所以執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用直流電動(dòng)機(jī)。自動(dòng)門(mén)控制裝置由門(mén)內(nèi)光電探測(cè)開(kāi)關(guān)K1,門(mén)外光電探測(cè)開(kāi)關(guān)K2， 開(kāi)門(mén)到限位開(kāi)關(guān)K3，關(guān)門(mén)到限位開(kāi)關(guān)K4，開(kāi)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1（使直流電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)），關(guān)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2（使直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)）等部件組成。考慮到自動(dòng)控制門(mén)在出現(xiàn)故障時(shí)的維修方便所以增加了手動(dòng)開(kāi)門(mén)K5，手動(dòng)關(guān)門(mén)K6。2.2控制要求：2.2.1當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)K1或 K2時(shí),0.5秒后開(kāi)門(mén),執(zhí)行機(jī)構(gòu)

5、KM1動(dòng)作電機(jī)正轉(zhuǎn),到達(dá)限位開(kāi)關(guān)K3位置，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。2.2.2自動(dòng)門(mén)在開(kāi)門(mén)位置停留5秒后，自動(dòng)門(mén)探測(cè)到無(wú)人后自動(dòng)關(guān)門(mén)，這時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2被啟動(dòng)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門(mén)移動(dòng)到關(guān)門(mén)限位開(kāi)關(guān)K4位置時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。2.2.3在關(guān)門(mén)過(guò)程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)K2或K11位置時(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門(mén)，并自動(dòng)進(jìn)入開(kāi)門(mén)程序。2.2.4在門(mén)打開(kāi)后5秒等待時(shí)間內(nèi)若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)K2或K1時(shí)必須重新等待5秒再自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門(mén)過(guò)程，以保證人員安全通過(guò)。其流程圖為：開(kāi) 始開(kāi) 門(mén) K3打開(kāi)電機(jī)停止延時(shí)5s若K1，K2有信號(hào)關(guān) 門(mén)若K1，K2有信號(hào)K4 打 開(kāi) 電機(jī) 停 止結(jié) 束

6、若K1，K2有信號(hào)延時(shí)0.5s開(kāi) 始開(kāi) 門(mén) K3打開(kāi)電機(jī)停止延時(shí)5s若K1，K2有信號(hào)關(guān) 門(mén)若K1，K2有信號(hào)K4 打 開(kāi) 電機(jī) 停 止結(jié) 束若K1，K2有信號(hào)延時(shí)0.5s開(kāi) 始開(kāi) 門(mén) K3打開(kāi)電機(jī)停止延時(shí)5s若K1，K2有信號(hào)關(guān) 門(mén)若K1，K2有信號(hào)K4 打 開(kāi) 電機(jī) 停 止結(jié) 束若K1，K2有信號(hào)延時(shí)0.5s3主要功能器件的工作原理3.1自感應(yīng)門(mén)以平移為例，電器方面主要部件：3.1.1主控器：選用日本松下FP1-C24型PLC的主控單元，它是自感應(yīng)門(mén)的指揮中心，通過(guò)內(nèi)部編有指令程序的大規(guī)模集成塊發(fā)出相應(yīng)的命令，指揮電機(jī)工作。同時(shí)通過(guò)主控器調(diào)節(jié)開(kāi)啟速度，開(kāi)啟幅度等參數(shù)。3.1.2感應(yīng)探測(cè)器：

7、光電開(kāi)關(guān)（接近開(kāi)關(guān)的一種）負(fù)責(zé)采集外部件信號(hào)，如同人的眼睛，當(dāng)有移動(dòng)的物體進(jìn)入它的工作范圍時(shí)，它就給主控制器一個(gè)脈沖信號(hào)。3.1.3電動(dòng)機(jī)：提供開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)的主動(dòng)力，控制自感應(yīng)門(mén)扇加速與減速運(yùn)行。3.1.4行程開(kāi)關(guān)（限位開(kāi)關(guān)）：用于運(yùn)動(dòng)部件行程位置而切換電路，它的工作原理與按鈕相似，用于控制機(jī)械設(shè)備的行程及限位保護(hù)，在實(shí)際生產(chǎn)中，將行程開(kāi)關(guān)預(yù)先安排好位置，當(dāng)裝于生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件上的模塊撞擊行程開(kāi)關(guān)時(shí)，行程開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)電路切換。3.1.5光電開(kāi)關(guān)（光電傳感器），是光電接近開(kāi)關(guān)的簡(jiǎn)稱，它是利用了被檢測(cè)物體對(duì)光束的遮擋或反射，從而檢測(cè)物體的有無(wú)。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測(cè)，光

8、電檢測(cè)開(kāi)關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換成光信號(hào)射出，接收器再根據(jù)收到的光線的強(qiáng)弱或有無(wú)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè)。4繼電器接觸器控制圖： KM1KM1SB3SB1SB2KT0KM2KM2SB1SB2KT1KT0SQ1KM2SB4KM1KT1SQ2KM1KM2SB5M 5PLC輸入/輸出分配及接線圖輸入： X0-SB1門(mén)外光檢測(cè)開(kāi)關(guān) 輸出：Y0-KM1電機(jī)正傳 X1-SB2門(mén)內(nèi)光檢測(cè)開(kāi)關(guān) X2-SQ1開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān) Y1-KM2電機(jī)反轉(zhuǎn) X3-SQ2關(guān)門(mén)限位開(kāi)關(guān) X4-SB3啟動(dòng)停止按鈕 X5-SB4手動(dòng)開(kāi)門(mén) X6-SB5手動(dòng)關(guān)門(mén)SB1SB2SQ2SB3SB4SB5X0X1X2X3X4X5X6+ 24VDCV

9、 DCSQ1=- COM-COMCOMY0Y1KM1KM2NLFP1C24-6梯形圖及指令表：X0X4TX K50X1X0X1TX K501T0X2Y1Y0Y0X5T1X3Y0Y1Y1X6（ED）1 ST X0 12 AN/ X22 OR X1 13 AN/ Y13 AN X4 14 OR X54 TX 015 OT Y05 K5 16 ST T16 ST/ X0 17 OR Y17 AN/ X1 18 AN/ X3 8 TX 119 AN/ Y09 K5020 OR X610 ST T021 OT Y111 OR Y022 ED7過(guò)程分析：7.1 和上啟動(dòng)按鈕X4閉合，若外檢測(cè)開(kāi)關(guān)或內(nèi)檢測(cè)開(kāi)

10、關(guān)有信號(hào)時(shí)，定時(shí)器T0得電0.5秒定時(shí)時(shí)間到后，Y0線圈通電并自鎖，此時(shí)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)開(kāi)門(mén)。7.2 當(dāng)門(mén)扇完全打開(kāi)后，使開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)X2斷開(kāi)，Y0線圈斷電，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。7.3 當(dāng)門(mén)扇停止移動(dòng)時(shí)，由于開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)的常閉變成常開(kāi)故使常開(kāi)觸點(diǎn)閉合進(jìn)行5定時(shí)，若此時(shí)外檢測(cè)開(kāi)關(guān)或內(nèi)檢測(cè)開(kāi)關(guān)X2和X1有信號(hào)，則使T0重新延時(shí)。7.4 當(dāng)5秒延時(shí)完畢后，T1線圈通電，關(guān)門(mén)限位開(kāi)關(guān)閉合，使Y1線圈通電并自鎖，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)執(zhí)行關(guān)門(mén)過(guò)程。7.5在關(guān)門(mén)過(guò)程中，若外檢測(cè)開(kāi)關(guān)或內(nèi)檢測(cè)開(kāi)關(guān)X0，X1有信號(hào)又使Y0通電，由于在關(guān)門(mén) 過(guò)成中Y0互鎖此時(shí)打開(kāi)并中斷關(guān)門(mén)過(guò)程，轉(zhuǎn)向開(kāi)門(mén)過(guò)程。7.6考慮到自動(dòng)控制門(mén)在出現(xiàn)故障時(shí)的維修方便所以增加了手動(dòng)