图书馆自动门系统设计(附件)【字数:11773】
摘 要科学的发展,使自动门在生活中获得了广泛的应用,图书馆自动门控制系统是机电一体化在生活中应用广泛的实例。 设计中分别对机械和控制部分进行了具体的设计,对市场中常见的自动门进行了优化。机械部分重点对平移组进行了设计,对其内部的电机和驱动装置进行了设计计算。平移机组中导轨与外饰挡板一体化,安装有电机、同步齿带、齿轮、张紧装置、皮带夹、门吊和滑轮等零件。电机与齿轮连接,电机转动带动齿轮转动,齿轮通过同步齿轮带带动从动轮。自动门通过门夹、门吊和皮带夹与同步齿带连接,从而实现电机带动自动门的运动。控制部分则选用了PLC,利用PLC控制变频器驱动电机,同时选用限位感应器与旋转编码器作为检测装置,选用光电感应器作为感应装置,实现了自动门的智能化。
目 录
第一章 绪论1
1.1课题研究背景1
1.2我国自动门的发展背景1
第二章 总体方案设计2
2.1设计任务要求2
2.2自动门的工作原理2
2.3机械部分设计方案2
2.4控制部分设计方案3
第三章 机械部分5
3.1门体及其附件设计5
3.1.2门扇与门扇材料选择5
3.1.3门体的相关参数5
3.1.4门夹的设计6
3.2驱动机构与传动机构的计算设计6
3.2.1自动门动力损耗计算6
3.2.2自动门驱动功率计算7
3.3电机的选型8
3.3.1交流电机调速8
3.3.2交流电动机的优势8
3.3.3电机机型的选择9
3.4齿带传动设计9
3.4.1齿带传动参数设计计算9
3.4.2齿带传动张紧装置设计13
3.5其他机械部分设计14
3.5.1吊轮的设计14
3.5.2吊轮轴的设计15
3.5.3门吊架的设计16
3.5.4门吊件的整体装配设计16 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
3.5.5皮带夹的设计19
3.6导轨的设计20
3.7外饰挡板的设计21
第四章 控制部分22
4.1功能需求分析22
4.2检测装置22
4.3控制器23
4.3.1 PLC机型23
4.3.2 PLC的I/O接口数23
4.3.3 I/O接口的分配23
4.3.4 PLC外接电气元件24
4.4 硬件接线图25
4.5 软件控制程序图25
结束语28
致谢29
参考文献30
绪论
1.1 课题研究的背景
自动门系统从概念上是机械门在机械与电子一体化领域的延伸。自动门急速是对机械门功能的扩展,是21世纪科技发展的必然趋势。和现今人们对生活需求。自动门系统通过现代感应器技术,利用可编程序控制器实现了对机械门的智能控制。智能自动门系统在给人生活上极大的方便的同时,也具有高可靠性。自动门现代化的理念和设计,充满了人性化和奢华的格调。这些使得自动门在各种场所中的应用越来越广阔宽泛。智能自动门系统的出现,解决了建筑师在设计过程中的一系列的问题。
自动门根据具体使用场所和功能需求的不同可以分为三类:平移自动门、平开自动门、折叠自动门、圆弧自动门等。其中被最广泛使用的是平移自动门,也被成为平滑自动门。
智能自动门的结构形式也有多张,最常见的结构是自动门机械驱动装置和门内外红外线等感应装置。机械驱动装置和门体是自动门的“身体”,而各种感应装置的“大脑”。当门内外有人活着物体进出时,“大脑”会收集信号并且传递指令给“身体”,“身体”收到指令后会做出相应。而这“大脑”与“身体”的交互行为全部都是智能化自动控制,无需人的参与。由于自动门的便利性和不低的档次,使得它在市场被广泛采用。
1.2 我国自动门的发展状况
国内旋转门生产专业厂家主要有:凯必盛、宝盾、青木宝盾、信步、欧立宝盾、京跃、康育、广州盛维、青岛福田等。目前我国市场自动门的现状有以下几种特点:厂家多,规模小;专业化分工趋势显现;高端市场有进口产品和具有品牌优势的厂商占据;市场特点导致产品同质化,利润微博化。
以京跃公司的发展为例,国内自动门在控制系统方面已取得许多技术上的成功,技术也趋于成熟,主控部分基本可实现自主生产设计。但在节能方面的设计仍存在较多问题,如门扇运动速度的调节和系统智能监控等。
总体方案设计
2.1 设计任务和要求
课题任务书要求完成图书馆自动门系统设计,具体任务要求为:
(1)当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关时,开门执行机构动作,电动机正转,到达开门限位开关位置时,电机停止运行。
(2)自动门在开门位置停留8秒后,自动进入关门过程,关门执行机构被起动,电动机反转,当门移动到关门限位开关位置时,电机停止运行。
(3)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时,应立即停止关门,并自动进入开门程序。
(4)在门打开后的8秒等待时间内,若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关时,必须重新开始等待8秒后,再自动进入关门过程,以保证人员安全通过。
(5)自动门的单扇门要求保证高度2.2m,宽度1.0m。
2.2 自动门的工作原理
图书馆自动门需要根据人员的进出完成正常的开门和关门动作,同时需要一定的能力对外界特殊情况实现智能化响应。自动门有机械和控制器两大部分组成其的运作原理如下:自动门检测到有人进出,外界情况发生变化。自动门将外界情况作为信号,将此信号传递给控制器,控制器接收信号后根据预先设计的程序做出反应发出指令,控制变频器,变频器改变电机运转情况。执行结构通过传递电机的动力驱动门扇开关做出反应。自动门工作流程框图如下:
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目 录
第一章 绪论1
1.1课题研究背景1
1.2我国自动门的发展背景1
第二章 总体方案设计2
2.1设计任务要求2
2.2自动门的工作原理2
2.3机械部分设计方案2
2.4控制部分设计方案3
第三章 机械部分5
3.1门体及其附件设计5
3.1.2门扇与门扇材料选择5
3.1.3门体的相关参数5
3.1.4门夹的设计6
3.2驱动机构与传动机构的计算设计6
3.2.1自动门动力损耗计算6
3.2.2自动门驱动功率计算7
3.3电机的选型8
3.3.1交流电机调速8
3.3.2交流电动机的优势8
3.3.3电机机型的选择9
3.4齿带传动设计9
3.4.1齿带传动参数设计计算9
3.4.2齿带传动张紧装置设计13
3.5其他机械部分设计14
3.5.1吊轮的设计14
3.5.2吊轮轴的设计15
3.5.3门吊架的设计16
3.5.4门吊件的整体装配设计16 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
3.5.5皮带夹的设计19
3.6导轨的设计20
3.7外饰挡板的设计21
第四章 控制部分22
4.1功能需求分析22
4.2检测装置22
4.3控制器23
4.3.1 PLC机型23
4.3.2 PLC的I/O接口数23
4.3.3 I/O接口的分配23
4.3.4 PLC外接电气元件24
4.4 硬件接线图25
4.5 软件控制程序图25
结束语28
致谢29
参考文献30
绪论
1.1 课题研究的背景
自动门系统从概念上是机械门在机械与电子一体化领域的延伸。自动门急速是对机械门功能的扩展,是21世纪科技发展的必然趋势。和现今人们对生活需求。自动门系统通过现代感应器技术,利用可编程序控制器实现了对机械门的智能控制。智能自动门系统在给人生活上极大的方便的同时,也具有高可靠性。自动门现代化的理念和设计,充满了人性化和奢华的格调。这些使得自动门在各种场所中的应用越来越广阔宽泛。智能自动门系统的出现,解决了建筑师在设计过程中的一系列的问题。
自动门根据具体使用场所和功能需求的不同可以分为三类:平移自动门、平开自动门、折叠自动门、圆弧自动门等。其中被最广泛使用的是平移自动门,也被成为平滑自动门。
智能自动门的结构形式也有多张,最常见的结构是自动门机械驱动装置和门内外红外线等感应装置。机械驱动装置和门体是自动门的“身体”,而各种感应装置的“大脑”。当门内外有人活着物体进出时,“大脑”会收集信号并且传递指令给“身体”,“身体”收到指令后会做出相应。而这“大脑”与“身体”的交互行为全部都是智能化自动控制,无需人的参与。由于自动门的便利性和不低的档次,使得它在市场被广泛采用。
1.2 我国自动门的发展状况
国内旋转门生产专业厂家主要有:凯必盛、宝盾、青木宝盾、信步、欧立宝盾、京跃、康育、广州盛维、青岛福田等。目前我国市场自动门的现状有以下几种特点:厂家多,规模小;专业化分工趋势显现;高端市场有进口产品和具有品牌优势的厂商占据;市场特点导致产品同质化,利润微博化。
以京跃公司的发展为例,国内自动门在控制系统方面已取得许多技术上的成功,技术也趋于成熟,主控部分基本可实现自主生产设计。但在节能方面的设计仍存在较多问题,如门扇运动速度的调节和系统智能监控等。
总体方案设计
2.1 设计任务和要求
课题任务书要求完成图书馆自动门系统设计,具体任务要求为:
(1)当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关时,开门执行机构动作,电动机正转,到达开门限位开关位置时,电机停止运行。
(2)自动门在开门位置停留8秒后,自动进入关门过程,关门执行机构被起动,电动机反转,当门移动到关门限位开关位置时,电机停止运行。
(3)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时,应立即停止关门,并自动进入开门程序。
(4)在门打开后的8秒等待时间内,若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关时,必须重新开始等待8秒后,再自动进入关门过程,以保证人员安全通过。
(5)自动门的单扇门要求保证高度2.2m,宽度1.0m。
2.2 自动门的工作原理
图书馆自动门需要根据人员的进出完成正常的开门和关门动作,同时需要一定的能力对外界特殊情况实现智能化响应。自动门有机械和控制器两大部分组成其的运作原理如下:自动门检测到有人进出,外界情况发生变化。自动门将外界情况作为信号,将此信号传递给控制器,控制器接收信号后根据预先设计的程序做出反应发出指令,控制变频器,变频器改变电机运转情况。执行结构通过传递电机的动力驱动门扇开关做出反应。自动门工作流程框图如下:
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