基于

PLC和变频器的直线电机驱动门控制系统

黎虎游有鹏

南京航空航天大学（

210016）

The Control System of the Door Driving by Linear Motor Controlled by PLC and Inverter

Li Hu You Youpeng

Nanjing University of Aeronautics and Astronautics

直线电机驱动自动门系统由电源、门体、门

机和控制系统四个部分构成，其中控制系统构成
部分如图

1所示。

摘要

：将

PLC和变频器应用于直线电机驱动的门

控制系统中，对门开关方案和速度进行了设计和计算，
给出防夹保护方案，最后对控制方案和程序设计进行详
细的阐述。实验装置运行表明，该方案简洁新颖，稳定
可靠，具有很好的推广应用价值。

关键词

：直线电机

PLC 变频器自动门

Abstract:

In this paper，PLC and Inverter was applied

into the control system of the door driving by linear motor.
The control system design，calculation of the speed of the
door′s on-off as well as prevent-clamped scheme were put
forword in the paper．This scheme was effective，unique
and reliable，capable being popularized in near future.

Keywords:

Linear motor PLC Inverter Automatic

door

自动门系统应用广泛，比如地铁、办公大厦、

实验室或屏蔽室等地方，传统的自动门系统驱动
方案是采用旋转电机加传动机构，系统结构复
杂，成本较高，维护不便。直线电机是一种将电
能直接转化为直线运动机械能而不用加任何中
间转换机构的新颖电机。在直线运动的场合，采
用直线电机驱动的传动方式较传统方式有明显
的优势，如结构简单、可靠性高、噪声低以及维
护方便等。直线电机驱动自动门方案十分新颖，
且随着材料、控制技术的发展以及新型控制元
器件的出现，使得这种方案有了可实施性。

1 控制系统硬件构成

方案中采用艾默生公司的变频器产品

S K-

4T0015G，该变频器响应特性快速，集成了无速
度传感器矢量调速方法，能实时根据负载的变化
进行有效的电流控制，特别是在低速

1H z下可以

提供

150%额定输出转矩，保证了低速稳定性要

求。而且该产品采用业界超薄设计，集成化高，安
装和使用都很方便。

自动门运行过程需要检测的信号很多，控制

状态较多，选用

PLC作为系统的控制指挥中心。

PLC把来自变频器的状态信号，位置信号以及自
动监控系统的指令，经过收集处理后，完成对变
频器的状态控制和对自动监控系统的信息反馈。
在系统中选用松下

PLC，型号FP0-C14，它有8个

输入端，

6个输出端，配件选配模数转换器。

开关门过程电机都运行在低速状态而且速度

处在不断变化中，需要电机有很好的低速稳定性
能、良好的动态响应性能和机械特性，并选用某公
司圆筒型直线感应电动机，最大推力

100N，堵转

电流

1.95A，额定速度1.4m/s。

图

1 控制系统结构简图

现代驱动与控制

Ｄｒｉｖｅ　＆　Ｃｏｎｔｒｏｌ