自动门系统的设计与应用

＿｝１数字技术　＿　设计开发　自动门系统的设计与应用　张春林　（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春１３００３３）　摘要：介绍了自动门系统的设计流程、工作原理、分类及应用。使ｆｆＪＰＬＣ作为控制核心已经成为自动门控制的主流。开门信号和关门信号是　由各种传感器控制，自动门系统开关是否到位采用集中控制的方式。　关键词：ＰＬＣ集中控制传感器　中图分类号：ＴＰ２７７　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７－９４１６（２０１４）０１．０１６５－０２　自动门在企业、娱乐场所和列车等场合都有广泛应用。继电器　集中控制即集中监控自动门开关程度和集中控制多个自动门，　逻辑控制是以前自动门主要采用的控制方式，其特点是体积大、安　可以采用接触式开关监控自动门开关门状态及程度，当门到达一定　装繁琐、运行不可靠、不易维修等。现在，自动门的主流控制方式为　位置（如开启位置）时，触发接触开关，输出状态信号。除了接触式电　ＰＬＣ，其内部集成度较高、采用先进的抗干扰技术，具有高可靠性、　路以外，也可采用感应式信号发生装置，通过感应器探测感应门的　易安装等特点，是一种理想的机电一体化设备　１。　位置而给出状态信号。并且要设置相应的指示灯，来显示自动门的　１自动门系统设计流程　状态。集中操作是指同时控制多个门的开或关的状态，自动门控制　器上应有对应的接线端子与多个门相连接。　自动门控制系统的设计一般过程如下：　首先深入了解和分析自动门的工艺条件和控制要求，并确定Ｉ／　３自动门的基本功能　０设备。根据自动门控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输　门一般包括固定部分即门框，和一个或一个以上的可开启部分　入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器　即门扇，其功能主要是允许和禁止出入。另外还应具有以下功能：　等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯等。　门的启闭机械化、自动化，运行安全可靠。门的启闭实现了电机　其次，根据Ｉ／Ｏ点数选择合适的ＰＬＣ型号，分］￣ＰＬＣ的输入输出　驱动，大大减轻了出入门的劳动强度和通行效率。采用了先进的控　点，编制出输入输出分配表或者输入输出端子的接线图，并根据工作　制技术和安全保护措施，保证出入自动门更加安全可靠。　要求设计出周密完整的梯形图程序，这是整个自动门系统设计的核　门的密闭性能和节省能源的性能。自动旋转门无论转到哪个位　心工作，同时，将程序输入ＰＬＣ进行软件测试，查找错误，使系统程序　置对门外都是敞开的，对门内都是关闭的，因此能减少热量损失，减　更加完善。　少尘土的侵入，增加了密闭性，节省了能源。其他型式的自动门由于　最后是自动门系统的软硬件联合调试，调试中遇到问题，应首　能快速自动关闭门并能调节门扇开启宽度，也增加了其密闭性和节　先判断问题性质，分析用软件解决还是硬件解决，应反复的调试、运　省能源的性能。　行及修改，直至调试完成。　自动门增强了建筑物装饰美化功能。由于自动门广泛采用了新　２自动门的工作原理　设计、新装饰材料和新的加工工艺，其造型和结构与建筑物会更协　调、更匹配、增强了建筑物美化功能。　２．１门触发信号　一般采用微波雷达和红外传感器这两种信号源作为自动门的开　４自动门的安装要点　门信号的触发源，微波雷达是对物体的位移反应，因而反应速度快，　自动门轨道如果是安装在焊接的铁龙骨架上，自动门整体骨　适用于判断有一定速度的人或物的靠近。主要特点是如果人或物一　架材料请使用壁厚３毫米以上的方铁管，或其它牢固度相当（或更　旦静止，自动门就会自动关闭，对门机能够起到一定的保护作用　。　好）的材料。骨架安装时请一定保证整体骨架水平，垂直，牢固，紧　红外传感器具有一定的扫描范围，只要人或物进入到该范围，　密稳实。安装轨道的面要平整无毛刺，保证铝合金轨道安装上去后　它就会输出触发信号。它的特点是不检测人或物是否移动，反应速　水平垂直，牢固。安装时使用水平管量好水平。如安装在承重墙上　度较慢，适用于检测速度较慢的人或物出入。　或真他附着物上，铝合金轨道安装也有同样的要求。止摆器的安装　另外，如果自动门接受触点信号时间过长，控制器会认为￣ｇｇ－输　在门体安装调正后进行，止摆器一定要与地面安装牢固，长期使用　入系统故障。而且自动平移门如果保持开启时间过长，也会对电气部　不松动。　件产生损害。由于微波雷达和红外传感器并不了解接近自动门的人　是否真要进门，所以有些场合更愿意使用按键开关和定时器控制。　５自动门的分类及应用场合　按键开关可以是一个触点式的按钮，很多场合使用肘触开关。　按启闭形式可分为推拉门、平开门、折叠门和旋转门。推拉门可　肘触开关很耐用，特别是它可以用胳膊肘来操作。避免了手的接触。　细分为单开、双开、重叠单开、重叠双开和弧形门。弧形门可分为半　定时器可以自动控制门的状态，其原理是将时钟与特定的开关　弧单向、半弧双向、全弧双向。旋转门可细分为有中心轴式、圆导轨　电路相连，可预设定时间将自动门处于自动开启或锁门状态。　悬挂式和中心展示区式等。平开门可细分为单扇单向、双扇单向、单　２．２非公共区域的自动门触发信号　扇双向和双扇双向。折叠门可细分为２扇折叠和４扇折叠。　如果说对自动门的性能和质量要求最高的，是在使用频率极高的　按门体材料可分为不锈钢门有安全玻璃、不锈钢饰面、建筑铝　大型公共区域，那么自动门功能要求最高是对进出人员进行选择的非　合金型材、彩色涂层钢板、木材等，也可采用其它材料。　公共区域　门禁系统是对入门授权的识别。在识别或检测入门授权通　按用途自动门主要分五大类，即民用自动门、商用自动门、工业　过以后，向自动门的控制系统提供开门信号［３］。在提供开门信号之前，　用自动门、车库用自动门及庭院自动门。　自动门必须处于锁门的状态。门禁系统包括从最简单的钥匙开关，密　码锁，磁卡锁。一直到复杂的体重识别系统，指纹识别系统等。但无论　６结语　系统怎样复杂，最终都是给自动门提供开门的触点信号。信号电路的　目前使用广泛的自动门系统有旋转自动门、弧形自动门、平滑　屏蔽对避免由于无关信号的干扰而误开门的情况发生非常重要。　自动门、平开自动门、折叠自动门、重叠自动门、医用自动门、卷闸自　２．３集中控制　动门、车库自动门、特种自动门等等，发展已经较为成熟。　作者简介：张春林（１９７３一），男，河北人，２００５年毕业于中科院长春光机所，获硕士学位。￣Ｌ＿ｒ－作于中科院长春光机所，主要从事光电设备的　研发工作。　设计开发　王会君　（哈尔滨市万博电子有限公司黑龙江哈尔滨１５００３６）　摘要：随着电子信息技术的发展，智能建筑技术在现在的智能楼宇设计中应用广阔，本文探讨了楼字监控系统、照明系统、电气自动化系统的　设计理念与方案　关键词：智能楼宇监控电气照明　中图分类号：ＴＰ２０２　文献标识￣－ｑ：Ａ　文章编号：１００７—９４１６（２０１４）０１—０１６６一Ｏ１　随着科技建筑智能化的日益发展，人们对住宅的智能化已经有　了初步的认识，建筑智能化将会带来新的经济效益。建筑机电安装　规模也不断扩大，自动化控制系统等设备的安装是以满足建筑物的　使用功能为出发点，主要原理是利用科学、完善的机电安装工程管　理体系。智能化的建设也需要从需要的角度考虑需要使用哪些智能　化系统。智能建筑将计算机技术、电力电子技术、通信技术与建筑艺　术有机结合，实现机械的自动化，让机械部分脱离人类的直接控制　和操作，将建筑的楼宇自控、安防、综合布线系统、防火等智能化子　系统有机的集成在一起，实现了达到一体化、智能化，随着我国国民　经济的迅猛发展，智能化楼宇设计充分发挥各个楼宇设备系统的潜　力。　将控制功能分散给系统中每一个模块。分布式照明控制系统规模可　随大小而改变，不必进行重新配置或更改原有线路，减少大楼的运　行维护费用。智能照明控制系统按网络的拓扑结构分，混合式可靠　性较高一些，传输速率较高。智能照明控制主系统应是一个由集中　管理器、主干线和信息接口构成，对各区域实施不同的具体控制的　网络，通过调光模块和照度动态检测器等电气元件，使该区域内的　照度始终维持在照度预设值左右。或者通过红外线遥控器，实现对　各区域内用于正常工作状态的照明灯具的手动控制和区域场景控　制。　３电气自动化设计　３．ｉ接地系统设计　１智能监控控制系统设计　１．１设计理念　监控系统是小区智能化的核心之一，在整个楼宇的建设过程　中，是整体设计、分期开发建设，要考虑系统的可靠性、扩充性和维　护性，尽可能不影响其他用户的使用。即使线路故障时不会影响整　个系统的运行。智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网　络通信技术、智能家居系统设计方案安全防范技术、构建高效的住　宅设施，实现环保节能的居住环境。智能建筑注重安全防范观念的　提升，系统设置主要内容：视频监控系统，智能楼宇监控系统大致　可以分为三代。目前应用做多的是以网络为依托，以智能实用的图　像分析为特色，采用流媒体技术实现视频在网上的多路复用传输。　为了解决录像数量大、后期检索不方便的问题，只有监控系统获知　现在有异常情况时才开始录像文件的录制，在数据库中记录报警　录像和报警附加信息。减少了录像的数量，设计原则考虑：实用性、　可靠性、先进性，由硬件、软件互相配合工作，要求设计使用简单，　系统具有可维护性，还需要额外加显示设备，可以充分利用个人电　脑避免重复投资，提高系统的可靠性，同时还具有监控和录制视频　信息的功能。　在建筑物供配电设计中，接地系统设计关系到供电系统的安全　性　ＴＮ—Ｓ是一个三相四线加ＰＥ线的接地系统。中性线Ｎ与保护接　地线系统完全真备安全和可靠的基准电位。在智能建筑里，单相负　荷比重较大，加大了Ｎ线上的电流量，必须设置电子设备的直流接　地，直流工作接地用铜芯绝缘线连接电子设备与基准电位。对自动　化设备需要依靠直流工作接地，使其基准电位能提高操作的准确性　和稳定性。还要考虑防静电接地和屏蔽接地的要求；ＴＮ—ｃ电气接　地系统是通过三根火线和一根保护中性线接地。在智能化楼宇系统　中，由于变配电设备的负荷较大，当缺少相应的ＰＥ线时，要在精密　的电子设备中设有防静电，在电流交换系统中做好接地。　３．２楼宇智能化电气保护　在智能化楼宇系统中，有很多高科技智能化电子设备通过互联　网进行工作，要通过直流工作的准确供电来加强安全保护。使用保　护接地线连接智能化楼宇中的用电设备，对强电、弱电、非带电导电　构件都需要安全保护接地，使用安全保护接地后设备外壳的电压十　分低，流经人体不会造成威胁。使用安全保护接地，尽量降低接地电　阻，能够保障电气系统运行的稳定、安全，还能保障设备安全和人身　安全。变压器中的中性线必须为铜芯绝缘线并且接地。在智能化楼　１．２设计方案　宇系统中内部设有受雷装置，一旦遇到雷击，信息系统的运行就会　根据设计理论采用三种摄像机：红外夜视摄像机、红外半球摄　中止。自然导体的防雷接地的引下线利用整个楼宇中的各楼层钢筋　像机和一体化球机。视频传输介质为视频线。第五代数字信号处理　与大地相连接，防止雷击对室内设施的影响。　有更高的清晰度，能防止用户看到敏感区域。可以在屏幕上显示出　参考文献　快球正指向的方向，通过移动的方向，可使用户设置默认画面或花　［１］刘志强．电力应急管理走向可视化，２０１Ｏ．４．　样以便在无人时使用。控制线ＲＶＶ４１．０米。　［２］陈立．住宅的电气设计及智能化冻统［Ｊ］．科技信息（学术研究），　２智能照明系统设计　智能楼宇的最大特点之一便是节能，智能照明系统愈来愈成为　智能楼宇中可持续发展的一项重要内容，智能照明控制系统借助各　种控制方式和控制元件。有效地合理地选用光源、灯具及优良的照　明控制系统．楼宇智能管理系统采用了分布式、集散型方式，可以使　照明系统工作在全自动状态，按预先设定的时间相互自动切换。可　以通过编程随意改变各区域的光照度，将照度自动调整到工作最合　适的水平。中央集中控制系统将控制功能全部集中在中央处理器，　２００９．３．　［３］程素平．建筑智能化过程中的电气系统［Ｊ］．建筑经济，２０１Ｏ．２．　［４］唐艳．周界防范智能化管理系统的应用［Ｊ］．机械工程与自动化，　２００６（３）．　［５］高素萍．智能小区安防系统的设计与实现［Ｊ］．电气应用。２００６（２５）．　汉理工大学学报：交通科学与工程版，２０１　３，（５）：５５１—５５４．　３］王熙雏。张淑红．基于ＰＬＣ的保安门禁系统设计［Ｊ］．机械制造与自　［１］江岚．基于ＰＬＣ和ＭＣＧＳ的车库自动门监控系统设计［Ｊ］．通化师范　［动化，２０１３（１）：１　１　７—１　１８．　学院学报，２０１３，３４（３）：３６—３７．　参考文献　［２］张雨，王玉国，韩东景．构建列车自动门振动谱的基本措施［Ｊ］．武