1、11、 选定课题本设计课题为委托课题，设计课题为二翼自动旋转门1.1具体要求1.1.1 功能要求1.1.1.1 标准正常转速：3-5 转/分；1.1.1.2 慢速旋转：1.5-2 转/分1.1.1.3 双开双闭：旋转门停止运转，进入平移门开闭状态；1.1.1.4 夏季停位；转门停止于开启状态，行人通过时运转，后恢复停位；1.1.1.5 冬季停位：转门停止于封闭状态，行人通过时运转，后恢复停位；1.1.1.6 残疾人状态，按下残疾人按键，转门停止于夏季位置，同时平开门打开，20 秒后即恢复运转； 1.1.1.7 电子锁开闭功能：控制旋转门的锁住与打开：1.1.1.8 防碰功能：再转门里慢速行走靠
2、近或碰及身后门扇时，转门自动停止转动，离开时自动恢复运转；1.1.1.9 放夹功能：人体感应防夹传感器时，转门自动停止运转，离开时自动恢复运转；1.1.1.10 防碰隐藏功能：按下此键，防碰功能隐藏，转门正常运行，该功能用于人流量大时；1.1.1.11 防风功能：按下此键，门扇自然停位在冬季停位；1.1.1.12 节日彩灯功能：按下自锁键节日彩灯闪烁，弹起自锁键节日彩灯停止；1.1.1.13 维护报警功能：旋转门电机运行累计 300 小时后发出报警信号，直到按下复位键停止；1.1.1.14 功能显示：转门运行在某种工作状态下，将显示对应的指示代码。1.1.2 设计要求1.1.2.1 确定系统框
3、图；1.1.2.2 设计电气原理图；1.1.2.3 设计梯形图；1.1.2.4 编写程序；1.1.2.5 控制原理分析。2、方案确定本设计采用 PLC 控制方式，选用“三菱” （MISUBSHI FX2N-48MR）公司的 PLC 可编程序控制器为系统的主控单元,控制变频器实现驱动电机的自动运行、调速及反向运转。完成本设计要求的各项指标，实现转门自动控制的目的。3、设计方法3.1 主电路的设计： 主电路采用变频调速电动机拖动转门运行，转速采用分段（中速和低速二级调速）调速方法，实现转门运转过程中自动调速。3.2门电路的设计： 控制电路采用 FX2N48MR 日本三菱公司生产的可2编程序控制器（
4、PLC）作为本转门系统的控制核心。因为 PLC 可靠性高，抗干扰能力强，运行可靠，程序设计灵活方便，易于编程和修改。输入电压为220V，继电器输出。FX2N48MR（PLC）备有 24 个输入点，用于系统各控制信号的输入和系统运行状态的数据采集；FX2N48MR（PLC）备有 24 个输出点，主要用于系统执行设备或元件动作的控制。运行显示采用译码电路驱动的七段 LED 数码管。4、 系统分析4.1 控制系统的组成及相互关系4.2 电路设计4.2.1 主电路及控制过程 附： 01、 03 号图4.2.2 控制电路（ PLC 的连接） 附： 02 号图4.2.2.1 输入点的分配 附：自动门端口分
5、配表4.2.2.2 输出点的分配 附：自动门端口分配表4.2.2.3 中间变量的约定附：自动门端口分配表4.2.3 各控制环节的作用与实现4.2.3.1 旋转门调速及定时、定位、停止功能的实现：调速成功能是利用可编程控制器的程序控制输出端口及外部执行器件，进而控制变频器的正向启动 SFT、反向启动 STR、常速 RM、慢速 RL 四个端口输入的信号而实现。程序段（第 86/112 步）当 X7 钥匙开关接通，有人感应时 X2 常开接点接通，X2 常闭接点断开，电路通过 X10、M14、T0、X12、M27、T1 常闭接点使 M201 常速辅助继电器得电，同时 M201 自保接点接通。M201
6、得电后使 PLC 的输出 Y0（第 183 步程序段内）和 Y2（第 193 步程序段内）输出信号，执器件 KM1、KA0 动作，变频器正转启动 SFT、常速 RM 两端口输入信号后驱动电动机以常速运行。无人感应后，X2 常开接点断开，常闭接点恢复接通，电路通过 M201 自保接点和 M20 常闭接点使 T1 得电延时至设定值后，T1 常闭接点断开 M201 失电使自保接点断开。与此同时 T1（第 112 步程序段内）常开接点瞬时接通（后立即断开） ，电路通过 X2、M27 常闭接点使时间继电器 T2 和辅助继电器 M301 同时得电并通过 M301 接点自保。慢速辅助继电器 M301 得电后
7、，PLC 输出端口Y1（第 187 步程序段内）和 Y2（第 193 步程序段内）输出信号，执行器件KM2、和 KA0 动作，变频器正转启动 SFT 和慢速 RL 两端口输入信号后驱动电动机慢速运行。当碰到冬季限位 X4（钥匙开关 SB3 处于冬季位 X7 时）或夏残限位 X5（钥匙开关 SB3 处于夏季位时）断开 M301 使 KM2 和 KA0 断电使旋转门处于停止状态。4.2.3.2 残障功能的实现程序段（第 52/77 步）：按下残障功能按钮 X6（第四步） ，辅助继电器 M6 置位得电，其常开接点M6（第 52 步程序段内）接通，电路通过 X27、X5 、X13、X17 常闭接点使3
8、M200 得电，旋转门快速旋转至限位开关 X5 位置使 X5 接点断开，M200 失电并使旋转门停在平开门位置。有行人感应时 X2 常开接点接通，电路通过M6、 X27、Y2、Y3、X24、Y6M6 接通时 Y6（第 168 步）已复位 使 M210 得电，平开门碰到开门限位开关 X24 后 M210 失电，门开启完毕。如果在有行人感应的情况下，由于 X2 常开接点始终接通、常闭接点始终断开，所以门一直在开启状态。无行人感应后，X2 常开和常闭接点均恢复原始状态，电路通过M6、 X27、Y2、Y3、X2、X25 使 M220 得电门关闭，碰到关门限位开关 X25 后使其接点断开，M220 失电
9、且其常闭接点恢复接通，时间继电器 T0 得电达到设定值后，T0（第 77 步）常开接点接通使 M6 失电复位。T0（第 86 步程序段内）常闭接点恢复接通，M27（第 86、112、125 步程序段内）常闭接点恢复接通，旋转门恢复设置状态。4.2.3.3 平开门自动开启与关闭并锁定功能的实现程序段（第 52/77 步）当 M6（第 4 步程序段内）置位接通后，旋转门碰到 X5 限位开关后停在平开门位置，正转启动常闭接点 Y2 和反转启动常闭接点 Y3 均恢复接通，有行人感应时 X2 常开接点闭合、常闭接点断开，电路通过 M6（已置位接通） 、X27、Y2、Y3、X24、Y6（第 168 步已复
10、位）常闭接点使辅助继电器 M210 得电，平开门自动碰到限位开关 X24 后，M210 失电，自动开门完毕。如 X2 感知有行人，门则始终处于开启状态。无行人感应后 X2 常开接点和常闭接点均恢复原始状态，电路通过 M6（已置位） 、X27、Y2、Y3、X25 使辅助继电器 M220 得电，门自动关闭碰到限位开关 X25 后，其接点断开使 M220 失电，平开门自动关闭完毕。与此同时第 163步程序段内的 X25 常开接点接通，电路通过 M6（第 77 步时间继电器 T0 延时至设定值后 M6 已复位） 、M16、X27 常闭接点使 Y6 置位通电锁定。4.2.3.4 平开门手动开启且自动关闭
11、并锁定功能的实现程序段（第 139/168 步）：当夏季钥匙开关 X10（或 M6）接点接通时，旋转门在无行人感应情况下，碰到限位开关 X5（第 125 步程序段内）停止运行。X5 （第 139 步程序段内）接点接通，此时按下手动开启按钮 X16（第 6 步）使 M16 置位通电，电路通过X10（或 M6）已接通接点和 Y6（第 168 步程序段内已复位） 、X27、X24、M221 使辅助继电器 M211 得电，平开门开启，碰到限位开关 X24后 M211 失电，平开门开启完毕。如果此时有行人通过，传感器 X2（第 114 步）常闭接点断开，平开门始终处于开启状态。无行人感应后 X2（第 1
12、39 步程序段内）常闭接点接通，时间继电器 T4 延时至设定值，T4（第 155 步程序段内）接点瞬时接通（后立即断开） ，电路通过X25、X27、M 211 常闭接点使 M221 得电并自保，平开门开始自动关闭。与此同时 T4（第 161 步）接点接通使 M16 复位失电。平开门关闭碰到限位开关 X25后，X25 常闭（第 155 步程序段内）接点断开，平开门关闭完毕，同时 X25 常开（第 163 步）接点接通，电路通过已复位的 M16（或 M6） 、X27 接点使 Y6置位通电锁定。44.2.3.5 防夹功能的实现程序段（第 52/125 步）：第 52/77 程序段内，当 M6 置位接
13、通后，旋转门旋转电路通过X27、X5、X13、X17 常闭接点使 M200 得电，若旋转门入口处传感器 X13 感知信号，其接点断开使 M200 失电，旋转门停止运行，从而实现防夹功能。当旋转电路辅助继电器 M27（第 79/86 步程序段内）不通电时，其常闭点M27（第 86、112、125 步程序段内）是接通的，旋转电路处于正常状态。如果防夹传感器 X13（第 79 步程序段内）感知信号后其接点闭合使 M27 辅助继电器得电，则 M27（第 86、112、125 步程序段内）常闭接点断开，使旋转电路不能运行，实现了防夹功能。4.2.3.6 防碰及防碰隐藏功能的实现程序段（第 86/112
14、步）夏季开关 X10、冬季开关 X7 或防风功能 M14 任一点接通时，传感器 X2感知信号后其接点接通，电路通过 T0、X12 、M27、T1 常闭接点使辅助继电器M201 得电，旋转门运行。如果防碰传感器 X12 感知信号后其接点断开，M201失电使旋转门停止运行，从而实现了防碰功能。人流量大时，按下防碰隐藏开启按钮 X20（第 17 步） ，辅助继电器 M20 置位通电，M20 常开接点接通，使防碰传感受器 X12 接点桥接，实现防碰隐藏功能。同时 M20 常闭接点断开使时间继电器 T1 不能得电、T1 常闭接点也不能断开，所以在防碰功能状态时，旋转门始终快速运行疏散人流。按下防碰隐藏停
15、止按钮 X21（第 19 步）后，辅助继电器 M20 复位失电，旋转门恢复原设置状态。4.2.3.7 防风功能的实现程序段（第 86/125）：夏季位置 X10 两常开接点接通，风大时按下防风开启按钮 X14（第 13 步） ，辅助继电器 M14 置位通电，其常闭接点 M14（第 125 步程序段内）断开，使得夏季停位电路不能工作。而其常开接点 M14（第 112 步程序段内）闭合，使得冬季停位电路工作，因此旋转门停在封闭状态达到了防风目的，从而实现了防风功能。4.2.3.8 旋转门手动反向慢速旋转功能的实现：程序段（第 187/215 步）当需要旋转门慢速反向旋转时，按住 X17 手动反转按
16、钮，X17 两常开接点接通使慢速输出 Y1 和反向启动 Y3 输出信号，同时 X17（第 193 步程序段内）常闭接点断开，禁止正向启动 Y2 输出，旋转门慢速旋转。松开 X17 按钮，电路恢复原状态。4.2.3.9 维护报警功能的实现：程序段（193/210）当旋转门 Y2 接通正转时，积算定时器 T251 累积计时，每计时 10 分钟由掉电保持计数器计数一次，当计满 1800 次后（即满 300 小时）由 C100 常开接通报警输出 Y11，并由 C100 常闭断开 T251 计时电路停止计时。直到按下报警复位开关接通 X23（第 210 步）使 C100 和 T251 复位后重新计时。5
17、4.2.3.10 运行中的自动显示程序段（第 228/432 步）：（1）第 228/233 步程序段内：夏季功能时，旋转门停止后显示的条件是碰到限位开关 X5，使其接点接通，Y2、Y3、 M302 均处于常闭状态，旋转门停在夏季位置后辅助继电器 M100 通电。（2）第 233 步程序段内：冬季功能时，旋转门停止后显示的条件是碰到限们开关 X4，使其接点接通，Y2、Y3、M301、Y7 均处于常闭状态，旋转门停滞不前在冬季位置后辅助继电器 M101 通电。（3）冬季功能和旋转门锁定后是停在同一位置，旋转门锁定后优先显示。旋转门锁定后 Y7（第 233 步程序段内）常闭接点断开，M101 不能
18、得电。电路执行程序段第 271/287 步，所以优先显示旋转门锁定。（4）显示电路原理相同。例如程序段（第 255/271 步）当 Y7、X13、X12、M6、M100、M101、Y1、Y3 、X3 接点都接通时，辅助继电器 M31 通电，其接点 M31 接通，X27 常开接点闭合时，其余程序段内的 X27常闭接点全部断开，M400 置位、M401、M402、M403 复位，相应M400=Y24=1、M401=Y25=0、M402=Y26=0、M403=Y27=0，输出的 BCD 码是0001，译码后显示“1” 。附：功能自动显示表BCD 码输出至译码器Y27（M403） Y26（M402） Y25（M401） Y24（M400）LED 显示 显示正的功能0 0 0 0 0 常运行0 0 0 1 1 急停功能0 0 1 0 2 旋转门锁定0 0 1 1 3 防夹功能0 1 0 0 4 防碰功能0 1 0 1 5 残障功能0 1 1 0 6 夏季定位功能0 1 1 1 7 冬季定位功能1 0 0 0 8 旋转门慢速运行1 0 0 1 9 手动反向慢速旋转1 1 0 0 C UPS 供电故障参考资料FX2N 可编程序控制器编程手册可编程序控制器应用技术电力拖动与自动控制5、 附：梯形图及程序清单
