基于PLC的地铁自动门控制系统设计Word文档格式.docx

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它有可编程性，且编程灵活简单，有在恶劣环境下工作的高抗干扰能力，适应性力。

等特点，在工业控制应用上越来越广泛。

本文分析了地铁自动门控制系统在地铁运

行过程中的过程原理，介绍了地铁自动门的硬件设计，PLC选型，驱动装置选型，感应器件的选型，系统软件设计，PLC梯形图设计，软件设计，程序调试，硬件接线

等多方面内容。

关键词：

可编程控制器；

S7-400；

自动门；

地铁；

梯形图；

变频控制

40

abstract

ProgrammablecontrolleristypicallyreferredtoasPLC,isdevelopingrapidlyinrecentyearstheindustrialcontrolequipment,hasbeenwidelyusedinindustrialfields.Withthecontinuousimprovementofpeople'

slivingstandardandtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,peoplepaymoreattentiontoautomationandhumanizedproducts.Opto-mechatronicsintegrationtechnologyofautomaticdoorisbuildingequipmentproducts,itgivesapersonthesensewithkindandgenerous,createsanatmosphereofluxuryatthesametime,thenewconcept,spaciousopenappearanceandhighstyledesign,isthenodseyeballpenofbuildings,becausethePLCcontrolhashighreliability,stability,convenientmaintenance,asaresult,theproductionofautomaticdoorsmanymerchantsusePLCtodothedoorcontroller.

Thisarticleisaboutthedesignofundergroundautomaticdoorcontrolsystem,theautomaticdoorsystemismainlycomposedofprogrammablecontroller（PLC）,inductiondevice,drivingdeviceanddrivingunit.Becausethesubwayaspublictransport,withparticularemphasisonthesafetyandreliability.Sointhispaperpresentsas7-400programmablecontroller（PLC）asthecoreofautomaticdoorcontrolsystem.Thecontrolleristhehigh-endproductinSiemenss7seriesproducts,suitableforlargeandmedium-sizedsystemcontrol,hasasetofautomationtechnology,computertechnology,communicationtechnologyintegrationofnewindustrialautomaticequipment.Ithasprogrammability,andflexible,simpleprogrammingworkunderbadenvironmentofhighanti-interferenceability,adaptability.Waitforacharacteristic,hasbeenwidelyusedinindustrialcontrolapplications.Metroautomaticdoorcontrolsysteminmetroareanalyzedinthispapertheprocessprincipleoftheoperationprocess,thispaperintroducesthehardwaredesignofmetroautomaticdoors,typeselectionofPLC,drivesselection,sensorselectionandsystemsoftwaredesign,PLCladderdiagramdesign,softwaredesign,programdebugging,hardwareconnectionandsoonmanyaspects.

前言 5

第1章概述 7

1.1本课题研究的目的和意义 7

第2章国内外自动门发展 9

2.1国内外自动门发展现状 9

2.2毕业设计任务及要求 10

2.2.1设计任务要求 10

2.2.2本课题研究的内容 10

第3章地铁自动门控制系统总体方案设计 12

3.1系统设计的基本步骤 12

3.2在地铁自动门的功能需求分析 12

3.3地铁自动门的控制要求 14

3.4地铁自动控制系统具体构成 14

3.5自动门的机械传动机构设计 15

第4章PLC概述 16

4.1PLC的概念 16

4.2PLC的主要功能 16

4.3与其他控制系统的区别 17

4.3.1PLC与其它典型控制系统的区别 17

4.3.2与单片机控制系统的区别 18

4.4S7-400系列PLC的组成与基本结构 19

4.5PLC的硬件系统 19

4.6PLC的工作原理 22

第5章地铁自动门控制系统的硬件设计 24

5.1PLC的选择 24

5.2驱动装置的选型 26

5.3感应器件的选型 27

5.4直流电动机的选型 28

5.4.1直流电动机的调速 28

5.4.2直流电动机的优势 28

5.5传动装置 29

5.6限位开关 29

5.7自动门控制系统I/0地址分配表 29

5.8自动们控制系统的原理图 31

5.8.1主电路及供电线路 31

第6章自动门控制系统软件的设计 32

6.1工作过程的分析 32

6.2梯形图程序 34

6.2.1梯形图的概述 34

6.2.2梯形图的设计 35

第7章 程序调试 38

7.1硬件线路连接 38

第八章总结 41

第九章参考文献 43

第十章致谢 44

第十一章

附录1 46

附录1

46

前言

自动门控制系统，在现当代社会是一个应用非常广泛的设备，自动门已经广泛应用于酒店、银行、超市、停车场或公共建筑等入口，其主要核心部分——自动门控制系统正是我们这论文的主要研究讨论的课题。

自动门的性能优劣主要取决于它的控制装置，早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，造成安装繁琐、体积大、不稳定、不易维修等缺点已逐渐被淘汰。

目前自动门及其自动化行业最稳定的控制装置是可编程控制器（以下简称PLC）,PLC是一种专门为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式和开关量的逻辑控制的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程，PLC具有可靠性高，抗干扰能力强，功能完善，适用性强，系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造，体积小，重量轻，能耗低等优点。

目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展，因此运用PLC控制自动门具有较高的可靠性，维修方便等特点，因此，进行自动门的PLC控制系统设计，可以推动自动门行业的发展，扩大PLC在自动门行业乃至整个自动化行业的应用，具有一定的经济和理论研究价值。

由于用PLC控制自动门具有故障频率低、可靠性高、维修方便等优点，而Siemens s7—400系列PLC稳定，在各个行业中的运用非常普遍，本研究重点讨论使用s7—400系列PLC来实现地铁自动门控制系统的设计与应用。

随着经济的不断发展，城市的交通越来越拥挤，地铁已经在各大城市中相继出现，越来越多的深入到人们的生活当中，对自动地铁门的要求也越来越严格。

本设计主要是介绍利用西门子S400为控制器实现地铁门的自动控制。

具有较高的可靠性，维修方便等特点。

第1章概述

1.1本课题研究的目的和意义

随着城市人口的的不断增加，城市的交通越来越拥挤，地铁已经在各大城市中相继出现，越来越多的深入到人们的生活当中，对自动地铁门的要求也越来越严格。

与此同时可编程控制在工程领域的应用愈来愈广泛，其具备的高可靠行和强抗干扰性都是地铁安全运行的保障。

本设计主要是介绍利用西门子S400为控制器实现地铁门的自动控制。

随着电子科技的不断发展,各种智能控制系统进入人们的生活。

自动门控制系统成为地铁、超市等人流密集地疏导人流、控制出入的首选。

目前国内高速轨道客车主要采用气动自动门,主要应用于150km/h及以下速度级的轨道客车,200km/h及以上速度级轨道客车用的电动自动门完全依靠进口, 国内尚无成熟可靠的产品。

外国高速轨道客车电动自动门技术比较成熟, 其产品通常是用可编程控制器和单片机作为系统的处理器。

为了使地铁自动门能够更好的为地铁服务,本文研究基于西门子S400的地铁自动门的设计可以得到一种电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高的地铁门自动控制系统，对于保障地铁安全运行方面有着重要意义。

首先是硬件系统的设计，以高稳定性为原则对各个传感装置、驱动装置、控制装置进行选取。

接下来是对整个地铁运行时自动门控制过程