自动车库门系统的设计

王利红

(绍兴市技工学校，浙江 绍兴 312000)

自动车库门系统的设计

王利红

(绍兴市技工学校，浙江 绍兴 312000)

随着社会的发展，个人汽车越来越多，车库也越来越多，装在车库的自动卷闸门也越来越多。车库上所用自动卷闸门的控制要求与一般场所的卷闸门有一定区别。本文通过设计一个完整车库自动卷闸门的设计与调试，来介绍三菱PLC的系统设计步骤和方法。

PLC；卷闸门；汽车车库；变频器

1 自动车库门系统设计的控制要求

自动车库门控制系统中可以手动操作，也可以自动操作。手动操作由值班室管理人员人工操作，按下开门按钮自动车库门进行开门动作，按下关门按钮自动车库门进行关门动作。自动操作是由做在汽车内的司机手中控制器进行操作，控制器上只有一个按键。司机按下这个按键，自动车库门会自动打开，通过行程开关检测到汽车已经完全进入汽车库或者驶出汽车库，自动车库门延时一段时间后自动关上卷闸门。在关卷闸门过程中，如果又有汽车要驶入车库，则停止关闭卷闸门，变成打开卷闸门。

车库卷闸门二边还要有信号指示灯用来指示是否允许汽车驶入车库。只有在车库卷闸门完全打开时，二边信号指示灯亮绿灯，表示汽车可以安全通过车库卷闸门。要是车库卷闸门没有完全打开，或者前一辆汽车正在执行进入车库操作时，二边信号指示杰亮红色，此时不允许汽车进入车库，要稍稍等待一下。车库卷闸门还要有较快的响应速度，从有开门的信号到允许后面汽车进出车库时间不超过4秒。车库卷闸门开门和关机时要动作平稳、噪音小，还要节能。

2 设计思路

为了保证系统的可靠性，系统控制核心采用PLC,对现场的信号进行处理后去控制变频器，由变频器控制车库卷闸门。

2.1 设计自动车库门系统材料的选择：

2.1.1 根据控制系统要求，确定输入点要占用10个，输出点占用8个，另外还要一些点作为备用，所以PLC选用三菱FX3U-32MR PLC作为控制系统的核心控制器。

2.2.2 控制系统要求运行平稳、还要节能，包用选用三菱FR-E740-1.5KW变频器来控制自动车库门系统开门和关门。

2.2.3 为了保证系统的安全，自动车库门系统的动作执行机构选用带电磁离合器的牵引机，电磁线圈得电时允许卷闸门动作。

2.2.4 汽车已经通过信号检测装置使用红外线技术，当汽车通过时，会有一负脉冲信号输出。

2.2.5 控制器也使用红外线技术，当按下开门按钮，接收器会有一个负脉冲输出。

2.2 根据设计要求编写输入输出元件分配表如表1所示：

2.3 根据设计要求设计电气原理图如图1所示

2.4 变频器参数设计如表2所示

2.5 控制系统程序如图2所示

表1 控制系统输入输出分配表

图1 控制系统电气原理图

图2 电气控制系统设计指令表

表2 控制系统变频器参数设置表

序号参数号及设定解释1Pr79=3将变频器设定在多段速度模式2Pr0=5%使变频器在低速时有较高的转矩3Pr1=40Hz限制电机转速以免损坏机械4Pr4=35Hz高速时变频器输出频率5Pr6=10Hz低速时变频器输出频率6Pr7=3S加速时间7Pr8=1S减速时间8Pr9=1.6A限制电机电流9Pr10=5Hz10Pr11=0.6S11Pr12=6%为了使自动门快速制动,准确定位

3 控制系统操作方法

当PLC程序下载到PLC控制器当中，接通系统电源，运转指示灯HL3亮，表示系统已经正常通电。此时要是红色指示灯HL2亮，则代表目前汽车不能进出车库，原因是正在进行开门和关门操作；要是绿色指示灯HL1亮，则代表汽车可以进出车库。这时候要选择是手动操作还是自动操作。

3.1 手动操作

将手动操作选择开关SA1打向闭合，再按下手动开门按钮SB1，自动车库门电机在变频器的控制下加速上升，如果自动车库门底部在行程开关SQ3以下，变频器电机35HZ频率高速动转，否则变频电机以10HZ频率低速运转。直到碰到上升上限位行程开关SQ4处，电机停止运转。红色指示灯灭，绿色指示灯亮，表示允许汽车进出车库。当汽车进出车库以后再按下手动关门按钮SB2，自动车库门开始下降，如果自动门底部在行程开关SQ2以下，自动门以10HZ上频率低速运转；否则变频电机35HZ频率高速运转，一直等到自动车库门碰到SQ1后停止运转。

3.2 自动操作

将自动操作选择开关SA2打向闭合，再按下自动开门按钮QS1，自动车库门电机在变频器的控制下加速上升，如果自动车库门底部在行程开关SQ3以下，变频器电机35HZ频率高速动转，否则变频电机以10HZ频率低速运转。直到碰到上升上限位行程开关SQ4处，电机停止运转。红色指示灯灭，绿色指示灯亮，表示允许汽车进出车库。当汽车进出车库经过一段时间延时，加上汽车通过信号QS2信号闭合，自动车库门开始下降，如果自动门底部在行程开关SQ2以下，自动门以10HZ上频率低速运转；否则变频电机35HZ频率高速运转，一直等到自动车库门碰到SQ1后停止运转。之后自动门又到自动开始状态。如此反复自动运行。

按图接线并安装好系统，程序下载后，运转正常。符合我们预先设想。

[1]蔡杏山.学PLC技术超简单.机械工业出版社 ，第一版.

[2]王阿垠.PLC控制程序精编108例.电子工业出版社， 第一版.

[3]蔡杏山.图解PLC与变频器控制电路识图快速入门.机械工业出版社，第一版.

[4]向晓汉.三菱FX系列PLC完全精通教程.化学工业出版社，第一版.

(编辑 赵欣宇)

The Design of the Automatic Garage Door System

WANG Lihong

(Shaoxing Technical School, Shaoxing 312000, China)

With the development of the society, personal cars are more and more, and the garages are also more and more, which result in that automatic rolling doors in garages are also more and more. Automatic rolling doors used in garages have control requirements different from that in general places. In this paper, design steps and methods of mitsubishi PLC system are introduced by designing and debugging a complete automatic rolling doors.

PLC; rolling door; car garage; inverter

2016-11-06

王利红(1981-)，女。学士学位，讲师。主要研究方向：PLC及机电一体化。

G712

A

1672-0601(2017)02-0117-04