0、引 言 隨著社會的不斷發(fā)展，自動旋轉(zhuǎn)門越來越多，對旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)的控制要求也就越來邀高。例如：當(dāng)無人接近旋轉(zhuǎn)門時，旋轉(zhuǎn)門能自動停止；當(dāng)進(jìn)出旋轉(zhuǎn)門的人比較多時，旋轉(zhuǎn)門能自動加速旋轉(zhuǎn)；當(dāng)按下殘疾人專用按鍵時，旋轉(zhuǎn)門能啟用殘疾人專用旋轉(zhuǎn)速度；當(dāng)行人通過旋轉(zhuǎn)門不慎被夾時，旋轉(zhuǎn)門能迅速制動，待行人解脫后旋轉(zhuǎn)門能自動恢復(fù)正常旋轉(zhuǎn)速度；旋轉(zhuǎn)門的全部運行狀態(tài)都送入樓宇自動監(jiān)控系統(tǒng)；等等。因此，要求旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)在控制上具有更高的自動化和智能化。下面通過一實例詳細(xì)介紹利用通用變頻器和三菱FX系列可編程邏輯控制器（PLC）實現(xiàn)上述要求的控制方法。 1、系統(tǒng)硬件設(shè)計 圖1是旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)主要由旋轉(zhuǎn)門、接近傳感器、可編程序控制器和變頻器組成。 1.1 旋轉(zhuǎn)門及接近傳感器 該旋轉(zhuǎn)門由4扇玻璃門相互垂直地鑲嵌在同一個軸柱上構(gòu)成，電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)帶動旋轉(zhuǎn)門的軸柱，從而產(chǎn)生門的旋轉(zhuǎn)運動（見圖1）。 [ALIGN=CENTER] 圖1 旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖[/ALIGN] 為了實現(xiàn)系統(tǒng)的全部自動化和智能化，系統(tǒng)在旋轉(zhuǎn)門圓形框架的上端，安裝了4個接近傳感器，其中3個面向進(jìn)門的行人（見圖1中的A1），一個面向出門的行人（見圖1中的A2）；在門框外側(cè)的邊沿上分別安裝了2套防夾傳感器（見圖1中的E1和E2）；在圓弧門框外側(cè)的表面上，分別安裝了暫停按鍵和殘疾人專用換速按鍵（見圖1中的B1、B2和C1、C2）；D1和D2是旋轉(zhuǎn)門的定位或加減速起點行程開關(guān)。 1.2 FX2-32 PLC 該系統(tǒng)利用日本三菱公司的FX2系列PLC，作為該系統(tǒng)的控制指揮中心。該PLC把來自旋轉(zhuǎn)門現(xiàn)場的檢測信號、變頻器的狀態(tài)信號以及樓宇自動監(jiān)控系統(tǒng)的指令，經(jīng)過收集、處理后，完成對變頻器的頻率控制和對樓宇自動監(jiān)控系統(tǒng)的信息反饋。當(dāng)X0閉合時，啟動該旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)。 當(dāng)xl閉合時，旋轉(zhuǎn)門的轉(zhuǎn)速不受客流量多少的控制，以固定不變的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。反饋給樓宇自動監(jiān)控系統(tǒng)的信息狀態(tài)如表1所示。 表1 旋轉(zhuǎn)門運行狀態(tài)表 注：表中“1”表示“ON”，“0”表示“OFF”。 1.3 變頻器 由于旋轉(zhuǎn)門處于公共場所，行人或物品阻礙旋轉(zhuǎn)門正常旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象時常發(fā)生，因此導(dǎo)致電動機(jī)的負(fù)載變化大、過電流現(xiàn)象發(fā)生頻繁，所以選用通用FVR0l5E7s—7Ex型變頻器。該變頻器具有快速響應(yīng)的電流限制功能，當(dāng)負(fù)載波動相當(dāng)大時，變頻器不跳閘，能自動減速運行；當(dāng)負(fù)載恢復(fù)正常時，變頻器能自動升速到設(shè)定值。使用該變頻器，電動機(jī)低速驅(qū)動能力強，起動轉(zhuǎn)矩能達(dá)到額定值的150％。該變頻器還具有電壓自整定等一系列先進(jìn)功能。變頻器接線原理見圖1，所有動作都由PLC控制。 2、系統(tǒng)軟件設(shè)計 2.1 變頻器的主要控制參數(shù) 經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試后，變頻器的主要控制參數(shù)確定如下： 當(dāng)客流量比較小或Xl為“ON”時，變頻器的工作頻率為42 Hz（Y11為“ON”時），電機(jī)起動時間6 s，制動時間15 s；當(dāng)客流量比較大時（X3、X4和X5都為“ON”時），變頻器的工作頻率為50Hz（Y11和Y10同時為“ON”時）；當(dāng)?shù)谝淮伟磩訐Q速鍵時，變頻器的工作頻率變?yōu)?1 Hz（Y11和Y13同時為“ON”時），當(dāng)?shù)诙伟磩訐Q速鍵時，變頻器的工作頻率由其他現(xiàn)場狀態(tài)控制；當(dāng)有行人不慎被夾時，旋轉(zhuǎn)門迅速制動并待行人解脫后，經(jīng)過10 s的延遲，啟用變頻器第二“加／減速”選擇，自動恢復(fù)到正常旋轉(zhuǎn)速度（電機(jī)起動時間和制動時間均為25 s，實現(xiàn)方法是Y11和Y3同時為“ON”）。變頻器主要控制端子與輸出頻率之間的關(guān)系如圖2所示。 [ALIGN=CENTER] 圖2 變頻器輸出頻率與控制端子的關(guān)系[/ALIGN] 2.2 PLC控制變頻器的程序 圖3是根據(jù)系統(tǒng)要求編制的PLC程序。在編制PLC程序時，應(yīng)注意如下幾點：① 在旋轉(zhuǎn)門機(jī)械抱閘開始前應(yīng)先讓變頻器脫離電網(wǎng)，以避免變頻器受損；② 當(dāng)殘疾人專用速度啟用時，無論在門內(nèi)還是門外，第二次按動此功能按鍵時應(yīng)使變頻器恢復(fù)正常運行速度。其中“M3”為防夾傳感器動作時的互鎖輔助觸點。 [ALIGN=CENTER] 圖3 PLC控制變頻器的程序[/ALIGN] 2.3 旋轉(zhuǎn)門運行狀態(tài)診斷程序 樓宇自動監(jiān)控系統(tǒng)除了使用攝像機(jī)獲取旋轉(zhuǎn)門的外部工作狀態(tài)信息外，還需要使用PLC獲取旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)內(nèi)部的工作狀態(tài)信息。所以在編輯控制系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)診斷程序時，不但要照顧到現(xiàn)場維護(hù)人員能利用PLC診斷故障，還照顧到樓宇自動監(jiān)控系統(tǒng)準(zhǔn)確、方便地使用PLC提供的診斷信息。旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)診斷PLC程序梯形圖如圖4所示。 [ALIGN=CENTER] 圖4 旋轉(zhuǎn)門運行狀態(tài)診斷程序[/ALIGN] 3、結(jié)語 該旋轉(zhuǎn)門設(shè)計新穎、外觀大方、功能齊全、使用控制方便，是集機(jī)電于一體化的高新技術(shù)產(chǎn)品。為了使系統(tǒng)更加可靠，安裝時要考慮到下雨天避免雨水進(jìn)人控制系統(tǒng)的措施，行人所接觸到的按鍵也一定要保證安全。同時，接近傳感器的可靠性也是實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)門控制系統(tǒng)自動化和智能化關(guān)鍵之一。