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        基于PLC的智能窗控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        2018-06-03 23:46:40王永紅
        機(jī)電工程技術(shù) 2018年5期
        關(guān)鍵詞:智能信號

        王永紅

        (廣州市信息工程職業(yè)學(xué)校,廣東廣州 510610)

        現(xiàn)在很多住宅及寫字樓的高層窗戶,幾乎都是通過手動方式開關(guān)窗戶,這種開關(guān)高層窗戶方式對用戶是不太方便,基于以上情況,可以設(shè)計(jì)一種智能窗,通過操作移動端APP實(shí)現(xiàn)窗戶開關(guān)。

        1 開關(guān)信號傳遞

        圖1 智能窗開關(guān)信號傳遞

        所謂智能窗就是通過操作移動端APP開關(guān)按鈕實(shí)現(xiàn)窗戶開關(guān),從穩(wěn)定性方面考慮,選擇智嵌物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品,智能窗開關(guān)信號傳遞,如圖1所示。智能窗開關(guān)信號傳遞過程:操作移動端APP開關(guān)按鈕發(fā)出智能窗開關(guān)信號,智嵌云服務(wù)器接收到開關(guān)信號,對信號處理后傳送給智嵌云控主機(jī),智嵌云控主機(jī)將接收到開關(guān)信號轉(zhuǎn)換為RF(射頻)信號,無線RF控制器接收到RF(射頻)信號,驅(qū)動繼電器KA1或者KA2線圈,使繼電器相應(yīng)觸點(diǎn)動作。

        2 電路設(shè)計(jì)

        從控制要求方面考慮,選用FX3U-16MT(晶體管輸出)可編程控制器、MR-J4-A伺服驅(qū)動器、HF-KP13伺服電機(jī)。智能窗控制系統(tǒng)由PLC(可編程控制器)、伺服驅(qū)動器、伺服電機(jī)、直流穩(wěn)壓電源等組成,智能窗控制系統(tǒng)電路,如圖2所示。

        圖2 智能窗控制系統(tǒng)電路

        3 制作CN1控制線

        控制模式不同,伺服驅(qū)動器CN1引腳信號分配也不同,所以需要查閱MR-J4-A伺服驅(qū)動器的CN1信號分配情況,制作CN1控制線,伺服驅(qū)動器CN1控制線制作,如表1所示。

        表1 伺服驅(qū)動器CN1控制線制作

        4 設(shè)置伺服驅(qū)動器參數(shù)

        必須對伺服驅(qū)動器進(jìn)行必要參數(shù)設(shè)置,才可以保證伺服驅(qū)動系統(tǒng)正常運(yùn)行,伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置如表2所示。

        表2 伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置

        5 傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

        圖3 智能窗傳動機(jī)構(gòu)

        為了避免在窗戶安裝傳感器,采用伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)智能窗的開關(guān)位置控制,智能窗傳動機(jī)構(gòu)如圖3所示。智能窗的傳動過程:伺服電機(jī)帶動同步帶運(yùn)動,同步帶拖動左右旋雙向絲桿(其中一段為左旋螺紋,另外一段為右旋螺紋)旋轉(zhuǎn),左右旋雙向絲桿驅(qū)動左右旋螺母直線運(yùn)動,從而實(shí)現(xiàn)智能窗的同步開關(guān)。

        6 程序設(shè)計(jì)

        伺服驅(qū)動器在位置控制模式下,接收由PLC產(chǎn)生脈沖控制伺服電機(jī)的位移和方向,實(shí)現(xiàn)智能窗定位控制。脈沖輸入形式通過PA13參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,PA13參數(shù)設(shè)置為0111h表示脈沖串邏輯選擇負(fù)邏輯,指令輸入脈沖串形式選擇“脈沖串+符號”,PA13參數(shù)設(shè)置為0111h指令輸入脈沖形態(tài)選擇,如圖4所示,因此Y0為脈沖串信號,Y1為方向信號,智能窗控制程序,如圖5所示。

        圖4 PA13參數(shù)設(shè)置為0111h指令輸入脈沖形態(tài)選擇

        圖5 智能窗控制程序

        7 現(xiàn)場調(diào)試

        現(xiàn)場調(diào)試時,需要調(diào)整伺服驅(qū)動器參數(shù)、輸出脈沖頻率和輸出脈沖總數(shù),直到智能窗能夠平穩(wěn)運(yùn)行。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試,智能窗可以通過操作移動端APP開關(guān)按鈕實(shí)現(xiàn)窗戶開關(guān)功能,智能窗極大地方便了住宅小區(qū)用戶。

        [1]王晰,王阿根.PLC應(yīng)用指令編程實(shí)例與技巧[M].北京:中國電力出版社,2016.

        [2]廣東智嵌物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司.智嵌云控主機(jī)使用說明[Z].2015.

        [3]廣東智嵌物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司.無線RF控制器使用說明[Z].2016.

        [4]郭艷萍,鐘立.變頻及伺服驅(qū)動應(yīng)用技術(shù)[M].人民郵電出版社,2016.

        [5]龔仲華.交流伺服與變頻器應(yīng)用技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2016.

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