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廣州圓豐自動化科技有限公司
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一． 控制設計原理
1、具有自動檢測和分辨優先檢測功能，即根據優先檢測到的外門或內門人員，啟動進門或出門程序。
⑴開啟外門后，當人進入風淋室后，能夠自動關閉外門，然后啟動語音提示功能：“您好！請配合清除附著在衣服上的灰塵、頭發、發屑等雜物，謝謝合作！”然后根據風淋時間設定，自動開啟風機進行風淋；當風淋時間結束后，再次啟動語音提示功能：“進入潔凈區，請自覺遵守規章制度，謝謝！”然后開啟內門，等人員全部出風淋室后，內門自動關閉；
⑵開啟內門后，當人進入風淋室后，內門自動關閉，然后再自動開啟外門，等人員全部出風淋室后，外門自動關閉。
2、具有安全防護功能：設計防止閉門時擠傷人的安全光幕防護，還設計防止安全事故的應急內、外門全開功能和停電時內、外門自動開啟功能。
3、設置節能照明和自動殺菌功能：當風淋室長達5分鐘沒有人員通過時，風淋室內部照明自動關閉，同時啟動紫外線殺菌燈進行殺菌；當風淋室紅外線在此檢測到人時，殺菌燈自動熄滅，同時照明燈啟動。
4、風淋時間的可設定性。利用撥碼開關，可以自由設定風淋時間從0～99sec，實現根據不同季節的自動控制。
二． 主要硬件構成
根據我們的設計思路和公司的既有條件，我們采用三菱FX1S－30MR系列PLC為核心元件，由兩位撥碼開關組成風淋時間調節電路；四個紅外線人體檢測器組成檢測電路；兩套安全光幕組成防擠壓安全電路；三個帶燈按扭組成應急和指示電路；四套φ50*500型氣缸和兩個電磁閥組成門執行機構；10套低噪音空調風機組成風淋機構；語音電路組成語音錄制和播放功能；4個15W節能燈組成照明系統；20瓦紫外線熒光燈組成殺菌系統。（見下圖一）
圖一
三． 工作流程構思
根據控制思路我們首先構思了風淋室的工作流程圖，流程圖的構思是設計思路可視化，同時也為程序設計奠定了基礎。
四． 程序設計原理
程序設計由：優先程序、進和出門程序、安全防護程序、時間設定程序、應急程序、節能和殺菌程序幾大塊組成。
1、優先程序的設計
優先電路的設計是利用三菱PLC中主控程序在進、出門程序中相互自鎖的方式實現的。（見下圖二所示）
圖二
通過紅外線人體開關（X1和X4）感應到移動體脈沖的早晚，置位進門內部繼電器（M20）或出門內部繼電器（M21），使進門主控（M0）或出門主控（M1）程序啟動，從而啟動相應主控程序內的各種動作。通過主控互鎖程序的設計，實現了感應線路的優先特點。
2、進、出門及安全防護程序的設計
在進門程序和出門程序中，進門程序的設計由于中間環節多，設計難度大，而出門程序設計較為簡單。當進門感應器優先感應到移動體后，進門主控程序（M0）啟動，主控程序M0內（進門）程序開始工作。在人員的進、出門過程中，安全防護是防止人員被閉門時擠傷的防護電路，也必須包含在內。
在進門程序中，當安全光幕開關（X4）在3秒中（T3）內若沒有檢測到人員通過內、外門時，門電路將啟動，即閉門電磁閥接通（Y1、Y2）使氣缸動作而關閉門。若在關門過程中安全光幕感應到物體或人員通過，門執行程序立即翻轉，執行開門程序；當檢測到的物體或人員移開后，再次執行關門程序。通過該安全程序的設計，確保人員或物體的安全通行。（如圖三所示）
如圖三
在進門程序中，語音電路1和2及風淋電路的設計，是根據時間的原理而設計，出門程序設計是在優先程序的基礎上完成互鎖功能，都較為容易實現，不在詳細敘述。
3、風淋時間設定的程序
根據季節的不同，設定風淋室的吹風時間，可以起到節約能源和節約進門時間的目的。風淋時間設定程序，是通過K2 X10上連接的兩位撥碼開關設定，乘與10傳輸到風淋時間設定寄存器內（時間T=D11為0.1秒單位），實現了設定時間和風淋時間的相對應。（如圖四所示）
如圖四
4、安全應急程序
若出現安全問題或其他緊急情況，不管現在風淋室處于何種狀態都需要風淋室的內、外門馬上同時開啟，這就需要設計安全應急程序。在風淋室內部和外門、內門上各安裝由一個帶燈按扭，利用PLC的交替輸出控制，實現一個按扭（X7）的應急和解除（燈亮為緊急狀態）。在應急程序解除時，同樣使安全光幕的保護程序作用，確保任何時段安全保護都有效。（如圖五為交替輸出程序、圖六所示為緊急開門程序）
圖五
圖六
為了保證突然斷電時的安全，在氣缸執行門機構的設計中，采用了斷電時氣缸打開，通電時氣缸閉合的方式，使斷電狀態生產區域人員能夠及時外出。
5、節能和殺菌程序
風淋室的主要能源消耗是風淋風機，風淋風機通過外部時間的調節實現不同季節的能源控制在前面已經敘述，另一個消耗能源的就是照明燈了。在程序設計上，利用門電路啟動的同時觸發照明電路，在門電路超過5分鐘沒有動作時，自動關閉照明電路，從而實現照明燈的節能控制。
風淋室的作用是通過人流或物流是，由高速的風力吹拂掉人或物體上的塵埃，因此風淋室內的殺菌必不可少。在該程序的設計中，采用紫外線照明燈殺菌，殺菌燈的觸發采用照明燈的常閉點，即和照明燈剛好相反的控制，當照明燈開啟時殺菌燈熄滅，當照明燈關閉時殺菌燈啟動。
該風淋室是我們技術人員根據公司的需要而設計制作的，由于程序設計的安全、節能、通行效率高，得到公司上下的一致好評，同時也拓寬了PLC的應用范圍，提高了技術人員理論聯系實踐的能力。
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