PLC课程设计自动门Word格式.docx

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2.2选择PLC型号1

2.3分配I/O点1

第三章PLC控制系统设计1

3.1输入/输出电路设计（参照P125页图4-13）1

3.2控制程序设计1

3.2.1梯形图设计1

3.2.2指令表1

3.3控制程序分析1

第四章课程设计小结1

参考文献1

第一章课程设计任务

一.概述

随着PLC功能的不断提高和完善，PLC的使用越来越广泛。

PLC不仅能够在工业环境较差，可靠性要求较高，系统工艺复杂，输入/输出以开关量为主的工业制动控制系统或装置中，出色完成任务，同时PLC对模拟量的处理能力也很强，在很多情况下，也可以取代工业控制计算机（IPC）作为主控制器，来完成复杂的工业控制任务。

本次课程设计的是PLC对自动门的控制。

自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到位限位开关K4、开门执行机构KM1、关门执行机构KM2等部件组成。

光电探测开关检测到人或物体时为ON，否则为OFF。

自动门控制系统的动作如下：

人靠近自动门时，感应器K1或K2闭合，使得KM1得电，驱动电动机高速（KMH得电）开门（正转）；

当碰到开门减速开关X1时，变为低速开门（KML得电）；

当碰到开门限位开关K3时，电动机停止，开始进入延时等待阶段。

若在开门过程中感应器检测到无人状态超过0.5秒，则立刻反转电动机关门（KM2得电）；

当碰到关门减速开关X2时，变为低速关门；

当碰到关门限位开关K4时，电动机停止。

而在关门过程中若感应器检测到有人，则立即停止关门，延时0.5秒后转为开门。

二、设计任务

（1）完成设计方案

（2）设计控制程序

（3）输入/输出地址分配

（4）绘制主电路和PLC的控制电路

（5）实验调试和元器件型号的选择

（6）编写设计说明书。

第二章总体方案分析

分析控制要求

（1）当有人由内到外或者由外到内通过光电检测开关K1或者K2时，开门执行机构KM1动作，电动机高速（KMH动作）正转，到达开门减速开关X1位置时减速开门（KML动作），到达开门限位开关K3位置时，电动机停止运行。

（2）自动门在开门位置停留8秒后，自动进入关门程序，关门执行机构KM2动作，电动机高速（KMH动作）反转，当门移动到关门减速开关X2位置时减速关门（KML动作），当门移动到关门限位开关K4位置时，电动机停止运行。

（3）在关门过程中，如若有人由外到内或者由内到外通过光电检测开关K2或者K1时，应立即停止关门，延时0.5秒后进入开门程序。

在开门过程中，若K1和K2都检测不到有人并超过0.5秒，则立即进入关门程序。

依此反复。

（4）在门打开并停留的8秒等待时间内，如有人员由外到内或者由内到外通过光电检测开关K2或者K1时，必须重新开始等待8秒，之后再进入关门程序，以保证人员安全通过。

（5）开门与关门不可同时进行。

选择PLC型号

欧姆龙PLC

分配I/O点

00000电源开关S自动门的开启与关闭

00001门内光电感应开关K1当门内有人时闭合

00002门外光电感应开关K2当门外有人时闭合

00003开门极限位置开关K3当门完全打开时闭合

00004关门极限位置开关K4当门完全关闭时闭合

00011开门减速位置开关X1当门到达开门减速位置时闭合

00012关门减速位置开关X2当门到达关门减速位置时闭合

00100开门感应电磁阀KM控制当开门感应电磁阀KM通电时动作

00101电动机正转（开门）KM1控制电动机正转（KM1通电）时动作

00102电动机反转（关门）KM2控制电动机反转（KM2通电）时动作

00103开门减速电磁阀KMX1控制当开门减速电磁阀KMX1通电时动作

00104关门减速电磁阀KMX2控制当关门减速电磁阀KMX2通电时动作

00105中断关门电磁阀IC控制当中断关门电磁阀IC通电时动作

00110时间继电器TIM000控制当时间继电器TIM000计时结束后动作

00111时间继电器TIM001控制当时间继电器TIM001计时结束后动作

00112时间继电器TIM002控制当时间继电器TIM002计时结束后动作

01000开门感应电磁阀KM输出当K1或K2闭合时通电

01001电动机正转（开门）驱动电磁阀KM1输出KM1通电时，电动机正转使门打开

01002电动机反转（关门）驱动电磁阀KM2输出KM2通电时，电动机反转使门关闭

01003开门极限位置电磁阀KM3输出当门完全打开时K3闭合，使得KM3通电

01004关门极限位置电磁阀KM4输出当门完全关闭时K4闭合，使得KM4通电

01011开门减速位置电磁阀KMX1输出当门到达开门减速位置时X1闭合，使得KMX1通电

01012关门减速位置电磁阀KMX2输出当门到达关门减速位置时X2闭合，使得KMX2通电

01021电动机高速运行电磁阀KMH输出KMH通电时电动机高速运行，门高速移动

01022电动机低速运行电磁阀KML输出KML通电时电动机低速运行，门低速移动

01020中断关门电磁阀IC输出在门关闭的过程（KM2通电作用时）中，K1或K2闭合时IC得电

01030开门感应时间继电器TIM000输出开门（KM1通电）时，K1或K2断开后通电，并开始计时

01031关门中断时间继电器TIM001输出关门过程（KM2通电），K1或K2闭合后通电，并开始计时

01032开停等待时间继电器TIM002输出门完全开启后，且K1和K2都断开时通电，并开始计时

第三章PLC控制系统设计

输入/输出电路设计（参照P125页图4-13）

控制程序设计

梯形图设计

指令表

地址

指令

操作数

块

00001

LD

00002

OR

00003

OUT

01000

00004

00005

01003

00006

00007

01004

00008

00011

00009

ANDNOT

01002

00010

01011

00012

01001

00013

01012

00014

A

00015

TIM000

00016

00017

00018

00019

LDNOT

01020

B

00020

TIM001

00021

00022

ANDLD

00023

00024

00025

00026

TIM

000

#005

00027

00028

00029

002

#080

00030

00031

TIM002

00032

00033

00034

00035

00036

00037

00038

AND

00039

00040

001

00041

00042

00043

00044

01021

00045

00046

00047

01022

00048

END

控制程序分析

自动门的控制大致可以分为：

（1）正常完全开启；

（2）正常完全关闭；

（3）开启时中断；

（4）关闭时中断；

（5）开停计时复位，五种情况，以下详细叙述：

（1）正常完全开启：

无论门内还是门外有人，即无论K1还是K2闭合，均可使KM通电，激活开门程序，即KM1得电，电动机正转，此时KMX2失效，使得KMH通电，则处于高速开门状态。

在这种情况下，人不会离开感应器，即KM始终通电，则开门感应时间继电器被断开，始终不会通电。

同样，由于KM1通电，使得其他的继电器和电磁阀也不会工作。

当然开门过程中会首先碰到关门减速开关，这里还是由KM1的作用使其失效。

当门到达开门减速位置时，X1闭合，KMX1通电动作，使得KMH断电，KML得电，切换为低速开门。

当门到达完全开启位置时，K3闭合，KM3得电，同时断开KM1和KM2两条回路，并接通TIM002回路，当人通过并离开后，KM断电，TIM002得电，开始计时，8秒后，TIM002作用，接通KM2回路，启动关门程序。

（2）正常完全关闭：

当关门程序启动，且门内和门外都没有人时，KM2正常工作，此时KMX1回路被断开，KMX1失效，系统自动转换为高速线圈KMH通电，电动机开始高速反转关门。

当门移动到关门减速位置时，X2闭合，KMX2通电，KMH断开，KML得电，切换为低速关门。

当门完全关闭时，K4闭合，KM4通电，KM2回路断开，电机停止，关门结束，等待下一个开门信号。

（3）开启时中断：

当门在开启的过程中，门内和门外的人都离开，即K1和K2都断开，此时KM断电，由于KM1的自锁与互锁作用，开门程序继续，并且激活开门感应时间继电器TIM000，开始计时。

0.5秒后TIM000动作，KM1自锁失效断电，同时断开TIM000回路，开门暂停，随即KM2得电，进入关门程序。

当然，如果在0.5秒的延迟时间内又有人出现，则立刻断开TIM000，KM1不断电，开门程序继续。

（4）关闭时中断：

当门在关闭的过程中，如若有人靠近感应器，即K1或K2闭合，KM得电，由于KM2处于通电状态，中断回路接通，进入关门中断程序。

此时，关门中断电磁阀IC得电，同时断开KM1和KM2回路，电动机停止，并且激活关门中断时间继电器TIM001，在0.5秒后TIM001动作，接通KM1回路，并使其自锁，同时断开TIM001回路复位。

此时系统进入开门程序。

当然，在停留的0.5秒内人再一次离开，即K1和K2再次断开，使得KM断电，则关门中断回路断开，TIM001和IC失效，再次接通KM2回路，继续关门。

（5）开停计时复位：

当门完全开启时，K3闭合，KM3通电，此时，只要门内或者门外有人，KM就通电，即TIM002回路始终断开，只有人员全部离开后，KM断电时，TIM002才通电，开始计时，8秒后进入关门程序。

若在8秒内有人再次靠近感应器，则TIM002再次断电复位。

在每个过程中高低速只取决于X1或X2的开闭。

第四章课程设计小结

此次可编程控制器原理与应用实训结束了，回顾起此次自动门控制课程设计，我从开始审题，到考虑设计系统的要求及条件，复习有关课程内容，如《电器与plc控制技术》、《欧姆龙plc课程设计指导书》等，之后多方收集相关资料并截选，再与同学交流、最终完成了本次的设计。

此次自动门控制课程设计，令我仍感慨颇多。

两个多星期的时间里，付出了不少时间和精力，努力地查找资料、绘制电路图等，但学到了很多很多东西。

同时，不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，才能提高自己的思维能力和实际应用能力。

在设计的过程中常遇到问题，可以说是困难重重，第一次做此类设计，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。

这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新巩固。

通过本次课程设计，获得了丰富的理论知识，极大地提高了实践能力，这对我今后进一步学习这方面的知识有极大的帮助。

让我学会了本课程在实际生活中的用途，学会了同学之间的互助团结，学会了怎样克服困难。

在此再次感谢帮助过我的老师和同学们。

参考文献

齐占庆，王振臣等，机床电器控制技术第四版，机械工业出版社，2011年

李胜多，张还等，可编程控制器原理与应用实例，中国电力出版社，2010年

吴晓君主编，电气控制课程设计指导，中国建筑工业出版社，2010年