PLC在电动伸缩门控制中的应用.doc

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目 录
一 引 言------------------------------------------3
二 传统继电接触控制电动门分析--------------------4
2.1 控制电路----------------------------------------4
2.2 电路分析---------------------------------------4
2.2.1线路的动作过程--------------------------4
2.2.2控制电路的缺点---------------------------5
2.3 电路改进方法----------------------------------5
2.4 改进后的主电路--------------------------------7
三 PLC在电动伸缩门控制中的应用---------------8
3.1分析过程，明确控制要求---------------------8
3.2 PLC外部接线图-------------------------------8
3.3 梯形图 -----------------------------------------9
3.4 程序清单 ---------------------------------------10
四、PLC在应用后将会取得的成果---------------11
五、结束语----------------------------------------------11
六 参考文献---------------------------------------------12

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PLC在电动伸缩门控制中的应用
­­­­对传统继电接触控制电动伸缩门系统的技术改造

摘要：本文分析了我小区已经使用五年的电动伸缩门，以及所存在的问题和采用PLC技术进行改造的可行性，给出了梯形图和控制程序，并对改造中将要遇到的几个实际难题的处理方法进行了详细介绍，最后对本次技术改造后要取得的技术、经济效益进行了分析总结。

关键词：PLC技术，电动伸缩门，可行性分析，设计调试。

一、 引 言

由于老式继电接触器控制的电动门存在着接触器多、噪音大、控制设备占用面积大、故障率高、运行维护成本高、可靠性差、起动较“硬”、速度慢等诸多缺点。随着计算机技术在工业控制系统中的广泛应用，由可编程控制器（PLC）取代继电器而构成的电动门控制系统将会不断出现。
本人以在技师课程的学习过程中，对老式继电器控制电动门的控制原理、控制功能及PLC技术的理解，对本单位一台继电接触器控制电动伸缩门电气部分用PLC技术进行改造的设想和设计方案。敬请各方同行、专家批评指下，在此表示衷心感谢！
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二、传统继电接触控制电动门分析
2.1控制电路
我小区现在使用的电动伸缩门是传统继电接触控制伸缩门，从开始使用至今已经有5年时间了，其工作方式和普通正反转接触器控制控制电路相似，其电路图如下：
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图中SQ1表示开门位置开关；SQ2为关门位置开关。
2.2电路分析
2.2.1线路的动作过程为：
开门时按下SB2，接触器KM1线圈得电并自保，主触点闭合，电动机反转当按下按钮SB1或伸缩门碰到SQ1时，KM1断电，电动机主触点断开，电动机停止工作；关门时按下SB3，接触器KM2线圈得电并自保，主触点闭合，电动机正转当按下按钮SB1或伸缩门碰到SQ2时，KM2断电，电动机主触点断开，电动机停止工作。
2.2.2控制电路的缺点
传统继电接触控制电动门在使用上有如下缺点：
1、速度慢 传统继电接触控制电动门因其是直接起动，通常这样的起动方式太“硬”，因此无法使用快速方法进行起动。一个行程15米的电动伸缩门，开门时间35秒钟。
2、停车时滑行较远 传统继电接触控制电动门因其无制动功能，因此滑行距离较远，这样无法达到急停效果，往往造成意外碰撞，给人身和设备造成损害。又因为无制动功能，所以电动伸缩门的速度较慢。
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3、可靠性差 因起动方式太“硬”，因此起动时对门的冲击力较大，时间长容易对门构成损害。
2.3改进方法
1、改进起动方式 改进起动方式主要要求首先让电机起动时物理性能要“软”，实行“软”起动，这样可以减少因起动而对电动门造成的冲击，同进也便于提高电动门速度。因此我在原有的电路上增加了星­­­三角起动方式。星形起动时力矩只有三角形起动时的三分之一，因此起动时比三角形“软”，当起动后立即切换到三角形工作方式，这样速度便提高了。
2、加设制动装置 为了减少电动门的滑行距离，从而加快电动门的运行速度，因此我在主电路上增加了能耗制动。能耗制动可以弥补反接制动的不足，比机械制动物理性能“软”，在一些功率较大、制动次数频繁的生产机械上较多地采用这种方法。能耗制动的原理是：在电动机定子绕组与交流电源断开之后，立即在任意两相定子绕组中通入直流电，在定子绕组中产生一个静止的磁场，由于转子的惯性仍按原方向旋转，而切割磁力线，在转子电路里即产生感应电动势和感应电流。转子电流与静止磁场相互作用产生一个与旋转方向相反的制动力矩，使电动机迅速停止。这种制动方法，实质上是把转子原来“储存”的机械能转变成电能，又消耗在转子的电阻了，所以叫做能耗制动。
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3、使用PLC进行控制 新改进的控制电路比较复杂，为了整个系统在频繁使用的情况下能够减少故障次数，并且能够减轻维修人员的工作量，因此使用PLC进行控制。由于PLC应用了微电子技术和计算机技术，改变生产工艺只要改变程序就可实现，它不仅能完成逻辑运算、定时计数等功能而且能进行算术运算，既可进行开关量控制又可进行模拟量控制，还能与计算机联网实现分级控制，编程直接面向用户十分简单，使用和维护方便，又能在恶劣环境下和强电一起工作，易与其它设备连接实现机电一体化，它还有自诊断功能，因此在用微电子技术改造传统产业过程中，传统的继电器控制系统必将被PLC所取代。
2.4 改进后的主电路
根据上述要求，对主电路的改造如下：
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三、PLC在电动伸缩门控制中的应用
3.1分析过程，明确控制要求
PLC控制系统替代传统继电器系统必须要明确工作的流程，了解各自工作时所起的作用、功能。我将采用三菱FX系列PLC来应用到我小区电动伸缩门控制系统中的方案，将会有效提高控制的性能。三菱FX系列PLC具有优良的性价比，是我国较为广泛应用的
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PC机型之一。针对采用PLC技术进行改造的可行性，将先给出梯形图（见下图）和控制程序（见下图）以及设计和调试方案
3.2 PLC外部接线图

3.3梯形图

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3.4程序清单
序号
输入代号
输入地址
序号
输入代号
输入地址
序号
输入代号
输入地址
000
LDI
X003
034
ANI
T0
067
OUT
M108
001
ANI
X002
035
OUT
Y003
068
MRD

002
ANI
Y004
036
MPP

069
LD
X003
003
OUT
M100
037
LD
T0
070
OR
M109
004
LD
M100
038
OR
Y002
071
ANB

005
MPS

039
ANB

072
OUT
M109
006
LD
X000
040
OUT
Y2
073
MPP

007
OR
Y000
041
LD
Y000
074
LD
M106

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精选
008
ANB

042
OR
M104
075
OR
M107
009
ANI
Y001
043
ANI
T1
076
OR
M108
010
ANI
X004
044
ANI
T1
077
OR
M109
011
OUT
Y000
045
OUT
M104
078
ANB

012
OUT
M101
046
LD
M104
079
OUT
T1
013
OUT
Y005
047
MPS

K
15
014
MRD

048
ANI
Y000
082
OUT
Y004
015
LD
X001
049
ANI
Y001
083
END

016
OR
Y001
050
OUT
M105
084

017
ANB

051
MPP

085

018
ANI
Y0
052
AND
M105
086

019
ANI
X005
053
MPS

087

020
OUT
Y001
054
LD
X002
088

021
OUT
M102
055
OR
M106
089

022
OUT
Y006
056
ANB

090

023
MPP

057
OUT
M106
091

024
LD
M101
058
MRD

092

025
OR
M102
059
LD
X004
093

026
ANB

060
OR
M107
094

027
MPS

061
ANB

095

028
ANI
Y002
062
OUT
M107
096

029
OUT
T0
063
MRD

097

K
15
064
LD
X005
098

032
MRD

065
OR
M108
099

033
ANI
Y002
066
ANB

100

四、PLC在应用后将会取得的成果
实现以上控制主要可以达到如下目的：
一、加快电动伸缩门运行速度，减少运行时间。实践证明，经过改造后，电动门运行一个行程从35秒缩短为22秒，从而给业主出行带来便利。
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二、起动实现“软”起动，减少了因起动而对电动门的冲击，从而延长了电动伸缩门的寿命。
三、增添了能耗制动，减少了因电动伸缩门速度过快而产生的滑行距离，从而增加了其安全系数，减少了不必要的碰撞，给人身和设备安全增加了双重保证。
四、采用PLC控制，减少故障频率。传统接触器控制接线复杂，触点较多，故障点也相对较多，给安装和维护带来不便，当采用PLC控制后，可减少触点数目，给安装和维护带来了便利。
五、结束语
本设计方案，在硬件上具有安装接线简单，工作可靠等优点；在软件上，不仅满足了自动重合闸装置的控制功能，还运用PLC的计算器、定时器等指令实现了自动重合闸装置重合次数、所需延时时间的调整和自动复位，提高了系统控制能力和灵活性，使系统具有通用性和实用性。

六 参考文献
1. <<维修电工技师培训教材>> 机械工业出版社 2003年7月

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<<中级维修电工工艺学>> 机械工业出版社1996年10月
2. <<电器及PLC控制技术>> 高等教育出版社2003年4月
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