自动门、风淋门、电梯改造标准方案V1.1

一、版本记录

二、项目背景

   工业领域仓储区和生产车间等人员频繁通行的场合经常会设置自动卷帘门，人员通过按钮或遥控器来控制门的开启和关闭，当工厂物流引进AGV系统后，AGV若要自动通过卷帘门必须先和卷帘门建立相关通讯连接，从而达到快速开门高效通过的目的，因此针对传统自动门的改造势在必行；同样有些客户现场无尘车间入口需要进行除尘风淋工艺，会布置风淋门系统，当引入AGV系统后，AGV若要自动通过风淋门则必须先和风淋门建立相关通讯连接，因此风淋门改造方案应运而生；当自动物流需要跨楼层自动输送时，AGV车体需搭载电梯进行跨楼层作业，电梯系统和AGV系统之间进行数据交互，因此必须先对常规电梯进行改造。<br />不同用户和不同品牌类型的设备，要求多变且设备支持的通信方式不尽相同，为此我们制定一套标准执行方案，以尽可能适用大部分场景。

三、前期信息收集

针对不同用户和不同品牌类型的设备，项目正式开始前首先需要收集相关信息（可由项目经理提供），包含设备种类、数量、对外通信方式等。具体收集到的信息汇总到如下表格：

四、方案综述

4.1 IO干接点方案

通常情况下，自动门、风淋门、电梯对外部预留的信号接口为IO干接点形式，而斯坦德中控系统通常采用Modbus TCP协议与外部对接。当采用IO干接点形式时，通常采用的方案拓扑如上图，其中AGV车体通过中控系统与改造设备系统进行数据交互，改造设备系统通过对外接口将IO信号线连接至远程模块（目前通常选用ZLAN6844），远程模块将IO信号汇总集成，通过网线连接至中控交换机接口，从而实现AGV系统和改造设备间数据交互。
为设计方案统一和后期维护方便，我们将远程IO模块各点位进行标准化定义，如下表：

4.1.1自动门系统IO方案：

当改造设备为自动门时，接线图如下：

• 如上图所示，斯坦德将提供一个电控箱体，内置断路器、插座以及远程模块等相关电气元器件。并提供1个带蜂鸣器的警报灯连接至远程IO模块。
• 改造设备厂家需提供220VAC电源至控制箱体内，并指定警报灯安装位置。
• 自动门系统提供远程模块所需要的公共端需求（远程IO模块为干接点形式），并连接信号线至电控箱的端子排内。

注意：1、远程IO模块输入口公共端为0V，且低电平输入有效；2、远程IO模块输出口公共端为24V，且高电平输出有效。
上述方案对接自动门系统时，有输入信号（自动门发送至远程模块）2个，输出信号（远程模块发送至自动门）2个。
输出信号分别为：
DO1开门信号——AGV到达指定地点后，AGV告知自动门：请求自动门打开
DO2关门信号——AGV顺利通过自动门后，AGV告知自动门：请求自动门关闭
输入信号分别为：
DI1开门到位信号——自动门告知AGV:自动门目前为打开状态，允许AGV通过
DI2关门到位信号——自动门告知AGV：自动门目前为关闭状态，不允许AGV通过（一般情况下，若现场只有单卷帘门而非双风淋门，可对此信号不做处理）
声光报警灯（选配）
声光报警灯通电（24VDC）即可工作，工作状态为红灯常亮+蜂鸣器工作。
采用远程IO模块中DO8作为警报灯的控制脚位。
声光警报灯的目的是，在自动门打开且AGV正在通过时警报灯开启，提示AGV正在通过自动门，直至AGV完全通过自动门并发出关门信号后，警报灯解除。

4.1.2风淋门系统IO方案：

当改造设备为风淋室时，接线图如下：

• 如图所示，斯坦德将提供一个电控箱体，内置断路器、插座以及远程模块等相关电气元器件。并提供2个带蜂鸣器的警报灯连接至远程IO模块。
• 厂家需提供220VAC电源至控制箱体内。并指定警报灯安装位置。
• 自动门系统提供远程模块所需要的公共端需求（远程IO模块为干接点形式），并连接信号线至电控箱的端子排内。

声光报警灯（选配）
风淋门控制系统增加2个警报指示灯（普通车间侧及无尘车间侧各一个），并通过信号线进行控制。在风淋门打开且AGV正在通过风淋门时，中控系统通过远程模块激活警报指示灯（红灯常亮且蜂鸣器工作），以提示AGV正在通过。
注意：在AGV正在通过风淋门时，风淋门控制系统不应再允许其它控制方式（如手动控制、延迟自动控制等）将此门进行关闭，否则会有撞机风险。
上述方案中，有输入信号（风淋门发送至远程模块）5个，输出信号（远程模块发送至风淋门）4个。
其中DR表示普通车间，CR表示无尘车间。
a）输出信号分别为：
DO1：DR侧开门信号——AGV告知风淋门：AGV已到达指定地点，请求打开普通车间DR侧风淋门；
DO2： DR侧关门信号——AGV告知风淋门：AGV已顺利通过普通车间DR风淋门，请求关闭普通车间DR侧风淋门；
DO3： CR侧开关信号——AGV告知风淋门：AGV已到达指定地点，请求打开无尘车间CR侧风淋门；
DO4： CR侧关门信号——AGV告知风淋门：AGV已顺利通过无尘车间DR风淋门，请求关闭无尘车间DR侧风淋门；
b）输入信号分别为：
DI1： DR侧开门到位信号——风淋门告知AGV:普通车间DR侧风淋门目前为打开状态，允许AGV通过；
DI2： 风淋结束信号——风淋门告知AGV：当前风淋室已经完成风淋工作，允许AGV进行下一步动作；
DI3： CR侧开门到位信号——风淋门告知AGV：无尘车间CR侧风淋门目前为打开状态，允许AGV通过；
DI4； CR侧关门到位信号——风淋门告知AGV：无尘车间CR侧风淋门目前为关闭状态，允许AGV进行下一步动作（此信号用于AGV离开无尘车间进入普通车间的过程，CR侧关门信号表示无尘车间侧风淋门已关闭，AGV可以申请打开普通车间侧的风淋门）；
DI5 风淋室控制模式——风淋门告知AGV：当前风淋室的控制模式，此信号为FALSE，AGV可以通过；反之若此时正进行人工操作，则信号为TRUE，AGV不允许进入且不必请求风淋门开门。
注意：请求开门信号=TRUE时，表示请求风淋门打开。但是请求开门信号=FALSE时，不表示请求风淋门关闭。只有当请求关门信号=TRUE时，才表示请求风淋门关闭。

4.1.3电梯系统IO方案：

当改造设备为电梯时，接线图如下：

• 如图所示斯坦德将提供一个电控箱体，内置断路器、插座以及远程模块等相关电气元器件。
• 厂家需提供220VAC电源至控制箱体内。
• 电梯系统提供远程模块所需要的公共端需求（远程IO模块为干接点形式），并连接信号线至电控箱的端子排内。

上述方案中，有输入信号（电梯发送至远程模块）6个，输出信号（远程模块发送至电梯）6个。
A）输出信号分别为：
DO1: 开门请求（保持信号）——AGV告知电梯：AGV请求电梯打开，并保持开门状态；
DO2：关门请求——AGV告知电梯：AGV请求电梯关闭；
DO3：AGV楼层呼叫低位——AGV告知电梯：AGV目前所在楼层编号的低位；
DO4：AGV楼层呼叫中位——AGV告知电梯：AGV目前所在楼层编号的中位；
DO5：AGV楼层呼叫高位——AGV告知电梯：AGV目前所在楼层编号的高位；
DO6：电梯控制模式——当值给0时表示AGV告知电梯：AGV目前在电梯之外，准备使用电梯，请求电梯切换模式为AGV控制。
注：DO3-DO5最大组合为111时表示AGV当前在楼层7请求电梯开门或AGV当前在电梯内请求电梯到7层；
B）输入信号分别为：
DI1: 电梯工作状态：——电梯告知AGV:0为故障或不可被AGV使用，1为空闲状态可被AGV呼叫；
DI2: 开门到位状态——电梯告知AGV：当前电梯前门处于开门状态
DI3: 关门到位状态——电梯告知AGV：当前电梯前门处于关门状态
DI4: 当前楼层低位——电梯告知AGV：当前电梯楼层（DI4-DI6最大组合111表示7层，最小组合001表示1层）
DI5: 当前楼层中位——电梯告知AGV：当前电梯楼层
DI6: 当前楼层高位——电梯告知AGV：当前电梯楼层
DI7: 备用
DI8: 备用

4.1.4卷帘门系统IO方案：

当改造设备为自动卷帘门门时，接线图如下：

• 如上图所示，斯坦德将提供一个电控箱体，内置断路器、插座以及远程模块等相关电气元器件。并提供1个带蜂鸣器的警报灯连接至远程IO模块。
• 改造设备厂家需提供220VAC电源至控制箱体内，并指定警报灯安装位置。
• 自动门系统提供远程模块所需要的公共端需求（远程IO模块为干接点形式），并连接信号线至电控箱的端子排内。

注意：1、远程IO模块输入口公共端为0V，且低电平输入有效；2、远程IO模块输出口公共端为24V，且高电平输出有效。
上述方案对接卷帘门系统时，有输入信号（卷帘门发送至远程模块）1个，输出信号（远程模块发送至卷帘门）1个。
输出信号分别为：
DO1开门信号——AGV到达指定地点后，AGV告知卷帘门：请求卷帘门打开
关门信号——当AGV停止发送开门信号 一段时间（一般为3s）后，则卷帘门关门
输入信号分别为：
DI1开门到位信号——卷帘门告知AGV:自动门目前为打开状态，允许AGV通过
声光报警灯（选配）
声光报警灯通电（24VDC）即可工作，工作状态为红灯常亮+蜂鸣器工作。
采用远程IO模块中DO8作为警报灯的控制脚位。
声光警报灯的目的是，在自动门打开且AGV正在通过时警报灯开启，提示AGV正在通过自动门，直至AGV完全通过自动门并发出关门信号后，警报灯解除。

4.1.5 IO方案物料BOM清单：

上述自动门、风淋门、电梯、卷帘门通过IO方式改造时我方提供物料清单如下：

4.2 RS485方案

当改造设备支持485通讯时，拓扑图如上所示，改造设备通过串口线连接到通讯转换模块，将设备自身485信号通过转为Modbus TCP协议，通讯转换模块再通过网线连接到中控系统交换机，从而建立改造设备和中控之间的通讯连接。当改造设备采用485通讯方式与中控建立连接后，中控和设备厂家约定相关报文协议，可参考如下例程：


采用此方案时，改造方案接线图如下：

• 如图所示我方将提供一个电控箱，内置断路器、插座以及通讯转换模块等相关电气元器件。
• 厂家需提供220VAC电源至控制箱体内。

上述自动门、风淋门、电梯通过485通讯方式改造时我方提供物料清单如下：

五、方案改进

5.1 下一代方案

目前一代方案采用卓岚模块，规范了各端子IO定义，图纸和物料设计流程进行部分精简，大方向分为IO干接点信号和485通讯两大类。IO方式仍针对不同设备进行细分设计，图纸虽有一定复用性，但仍需进一步精简。
在第一代方案基础上，考虑第二代方案采用PLC替代卓岚模块作为控制器，并集成到一套标准配电箱内。面对不同类型设备，IO方案和通讯方案统一采用一套硬件设备，图纸精简为一套，通过程序逻辑调用相应的功能块。在做好前期信息收集后，整个设计周期将大幅缩减。

六、附录

电气原理图