基于PLC的自动旋转门控制系统胡设计

图5-2人体检测电路框图人体检测电路如图5-3所示：图5-3红外线检测放大及比较电路a图5-3中，R1、C1为退交连电路，R2为传感器负载电阻。传感器的输出信号经C2耦合到运算放大器A1。电阻R3、R5将放大器偏置于电源电压的一半，其增益取决于R6与R4的比值。经两级放大后，信号放大40~50倍左右。A2在无信号输入时，其输出约为4.5VDC。图中C3、C9为退交连电容。A3为电压比较器。调节W，使比较器同相端电压在2.5V~4V左右变化。在无报警信号输入时，反相端电压大于同相端电压，比较器输出为低电平。当有人入侵时，比较器翻转，输出为高电平（并且LED

亮），当人体在走动时，则输出一串脉冲。图5-4红外线检测放大及比较电路b图5-4为红外检测放大比较电路，电路中A、B端与图5-2中A、B连接，即当有人走近门前时（有一定距离），比较器A3即输出一串脉冲。传感器分别安装在门的里外两边，使人无论进门或出门，都能检测到信号。前半部分有信号输出就会使BG导通，BG输出低电平，此低电平触发单稳态电路，使其3脚输出为高电平，使继电器吸合。暂态时间由R3、C3决定，暂态结束后3脚为低电平，继电器释放。5.1.2防夹红外传感器防夹传感器是用来检测人是否在防夹区域内用的。应采用红外线传感器检测，其检测方式是竖直的。因此当人在防夹区域时，传感器只有通过竖直检测才不会误判。假如传感器不是竖直的，而是发散的，如人正常经过转门区时，防夹传感器就有可能检测到人的存在，而此时门翼又有可能正好在防夹接近传感器范围内。两者信号同时有效，使门体无故停转，而造成不必要的麻烦。因此可以选择红外垂直防夹传感器。红外线防夹传感器安装在门的进出口的两个防夹区域内，即进出口的右边立柱旁的华盖上，其具体位置根据调节而定。详细电路如图5-5所示。图5-5防夹红外传感器电路图TX05D为反射式红外光电开关，通电后，它会向外发射载频为40kHz的红外调制光。TX05D的工作电压为5～12V，当通电电压为12V时，其红外监测距离在1.2m左右。当有人闯入其红外监视区内时，人体会反射部分红外光信号到TX05D的光电接收管，经光电转换及TX05D内的放大器放大、调解、信号处理及整形后，在其输出端输出高电平信号。该信号经R1使VT导通，继电器通电、吸合，其触点接通。TX05D是国产反射式红外光电开关，是红外发、收一体化红外传感模块器件，外部只有三根引线，安装、使用方便，在红外检测、自动防范、自动或半自动控制中得到一定应用。TX05D的主要性能参数如下：TX05D采用直流电压，=5~12V；工作电流为5~15mA；红外监测距离小于120cm，其距离在一定程度上与所加的电源高低有关。5.2接近开关传感器本设计中应用的接近开关传感器共四个：防夹接近开关（出入口右侧立柱各1个)、直流制动接近开关1个、锁门接近开关1个。(1)防夹接近开关：由于在出入口两个防夹区域内要安装了防夹传感器。而防夹感应器是用来感应人是否处于防夹区域内，而不知道是否门扇已经靠近防夹区域内，所以仅靠防夹传感器是无法鉴别人是否即将受夹或正在受夹。(2)直流制动接近开关：由于当电动机停转时，门要停在指定的位置，而门停转时，电机要先停转而门体有一定惯性而使得门无法停在指定的位置上。这时我们就需要接近开关，当门靠近门停位置时，就产生信号发出制动信息，使门体在这个位置。接近开关的感应距离过大，会使门制动后停在指定位置的前边。感应位置过小，由于接近开关也有一个响应时间，则使门停超过门应停的位置。(3)锁门接近开关：当锁门时，为了让门精确的停位在上锁的位置，同样需要一接近开关提前感应锁门位置的临近，发出锁门信号使门体精确停在这个位置便于我们上电磁锁和机械锁，而无需人再来推门体使其准确停位。接近开关的感应距离过小都到不了门体的精确停位，而使得无法上锁。所以感应距离为适当才可。详细电路图见图5-6。图5-6电感式接近开关电路图5-6为本设计中用到的电感式接近开关。该电路为负电源供电，电压为-12V，电路由振荡器施密特触发器由稳压管组成的稳压器输出晶体三极管和电源滤波器组成,接近开关。5.3防碰撞传感器防碰撞传感器：防碰传感器主要时为了防止人和门的速度不一致时，旋转门翼打到行人；而防撞传感器则是为了防止人因不小心撞在门体的立柱上，而引起旋转门体旋转过来撞伤行人。防碰传感器安装在两扇旋转门翼的底部，而防撞传感器安装在门体的立柱上。电路图如图5-7所示。图5-7防碰撞传感器电路图参考文献[1]西门子公司.深入浅出西门子S7-200PLC[M].北京航空航天大学出版社.2005:1-15,76-132.[2]马丁.西门子PLC200/300/400应用程序设计.电子工业出版社.2008:41-128.[3]边春元,满永奎.S7-300/400PLC梯形图与语句表编程[M].机械工业出版社.2009:257-264.[4]孙海维.西门子可编程序控制器及应用[M].机械工业出版社.2006:199-224.[5]孙军.可编程控制器及其应用[M].东南大学出版社.2007:133-211.[6]王仁祥.通用变频器选型与维修技术[M].中国电力出版社.2005:219-243.[7]谢沅清,解月珍.电子电路基础[M].人民邮电出版社.2001.[8]吕泉,张洪润.现代传感器原