快速卷帘门的机械传动机构设计
在设计的快速卷帘门针对人流较多的商场,应对周围环境进行综合考虑,所以快速卷帘门机械传动设计中考虑了以下几个方面:
1.快速卷帘门的传动主要包括安装版,轨道,门机,皮带,吊挂件等。
2.所有的组件都为插入式元件,使得安装很简单。
3.电机:驱动电机采用64V直流电动机,功率大,可调性强。
4.导轨:水平双导轨结构,形式正悬挂,解决了侧摆得问题储器容量的选择
存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小,程序容量是存储器中用户应用项目实用的存储单元的大小,因此程序容量小于存储器的容量。设计阶段,由于用户程序还未编制,因此,程序容量在设计阶段是未知的,须在程序调试之后才知道。为了设计选型时,能对程序容量有一定估算,快速门通常采用存储器容量的估算来代替,存储器内存容量的估算没有固定的形式,许多文献资料中给出了不同的公式,大体上都是按数字量I/O点数的10到15倍,加上模拟I/O点数的100倍,以此数为内存的总字数(16位为一个字),另外再按次数的25%考虑余量。因此本课题的PLC内存容量选择应能存储索要储存的程序,这样才能在以后的改造过程中有足够的空间。
3.控制功能的选择
该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等性能的选择。根据所设计的快速卷帘门控制系统的要求,主要介绍一下几种功能的选择。
1) 控制功能
PLC主要用于顺序逻辑控制,因此,大多数场合常采用单回路或多回路控制 器解决模拟量的控制,有时也采用专用的智能输入输出单结构分为整体型和模块两类型型,按应用环境分为现场安装和控制室安装两类;按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发,通常可按控制功能或输入输出点数选型。整体型PLC的I/0点数固定,因此用户选择的余地较小,用于小型控制系统;模块型PLC提供多种I/0卡件或插卡,因此用户可较合理的选择和配置系统控制的I/0点数,功能扩展方便灵活,一般用于大中型控制系统。
2)经济的考虑
选择PLC时,应考虑性能价格比。考虑经济性时,应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素,进行比较和兼顾,最终选出比较满意的产品。输入输出点数对价格有直接影响。点当数增加到一数值后,相应的存储器容量相应增加,因此,点数的增加对PLC选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响。在估算和选用时应充分考虑,使整个控制系统有较合理的性能价格比。快速门本课题所设计的快速卷帘门属于小型控制系统,结合经济性的考虑因此选用整体型PLC。
5.对PLC响应时间的要求
对于多数场合,PLC的相应时间基本上能满足控制要求。响应时间包括输入滤波时间,输出滤波时间和扫描周期。PLC的工作方式决定了他不能接受频率过高或持续时间小于扫描周期的输入信号,当有此类信号输入时需要选用扫描速度高的PLC或快速响应模块和中断输入模块。
因为直流电动机在调方面很简单,相对于异步电动机来说又有以下的优势:
1) 由于采用高性能永磁材料,无刷直流电机的转子尺寸得以减小,可以具有较低的惯性、更快的响应速度、更高的转矩惯量比。
2) 由于没用转子损耗(转子使用永磁材料),也无需定子励磁电流分量(应用新理论),所以无刷直流电机具有较高的效率和功率密度。快速门对于同等容量输出,交流异步电机需要更大功率的整流器和逆变器。
3) 由于没有转子发热,无刷直流电机也无需考虑转子冷却问题。
4) 交流异步电机由于其非线性本质,实现控制极为复杂。无刷直流电机把其复杂的磁场定向控制简化为离散状态的转子位置控制,无需坐标变换,调速范围更宽,控制性能更好。
综上所述,无刷直流电机具有更大的功率密度(铁芯利用率高)、更高的效率和更好的控制性能,如将节能因素、省却变频器以及产能提高因素考虑在内,使用者的综合成本下降很大。所以设计中选用了无刷直流电动机。
4.5传动装置
本控制系统所用到的传动装置具体包括如下:
1 快速卷帘门扇行进轨道:就像火车的铁轨,约束门扇的吊具走轮系统,使其按特定方向进行。
2 快速卷帘门扇吊具走论系统:快速门用于吊挂活动门扇,同时在动力牵引下带动门扇运行。
3 同步皮带:用于传输电机所产动力,牵引快速卷帘门吊具走论系统。