自动门PLC控制要点.docx

1、自动门PLC控制要点淮安技师学院课程设计报告课程名称： 电气控制与PLC自动设计名称： 门的PLC控制设计姓 名： 王昌盛 班 级： D12504电子高职淮安技师学院电气工程系制淮安技师学院课程设计任务书姓名： 王昌盛应用 院（系）：电气工程系专 业： 电子技术 班级：D12504电子高职课程设计题目：自动门的PLC控制设计课程设计要求：1.当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关 K1或K2时，开门执行机构KM1 动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。2.自动门在开门位置停留8秒后，自动进入关门过程，关门执行机构 KM2被起动, 电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位

2、置时，电机停止运行。3.在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关 K2或K1时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。设计任务总述：1.设计出硬件系统的结构图、接线图等；2.系统有启动、停止功能；3.运用功能指令进行PLC控制程序设计；4.程序结构与控制功能自行创新设计；5.进行系统调试，实现电动机顺序启动/停止的控制要求。工作计划及安排：2011-11-28 :明确设计任务，做相关的准备工作。 201111-29 :设计硬件系统的结构图、接线图、时序图等。2011-11-30 :将设计好的各部分进行仿真、组合等。2011-12-01 :进行系统调试，实现各部分功能。 2011-

3、12-02:总体调试，实现自动喷泉的控制要求。引言 4第一章 自动门控制装置的设计任务 51.1自动门控制装置的 硬件组成 51.2 控制要求 5第二章 自动门控制装置框图与原理 63.1自动门控制装流程图 63.2自动门控制装置系统的工作原理 63.2.1自动感应门机的基本工作原理 73.2.2行程开关 （限位开关 ） 的工作原理 73.2.3光电开关的工作原理 8第三章 自动门控制装置系统程序 84.1继电器接触控图 94.2PLC控制输 出输入接线 104.3梯 形 图 114.4指 令 124.5程序过程分析 134.6系统调试 14设计体会 15引言随着生产力和科 学 技术的不断发展

4、，人们的日常生活和生产活动大量的使 用自动化控制， 不仅节约了人力资源，而且很大程度的提高了生产效率，又进 一步的促进了生 产 力快速发展，并不断的丰富着人们的生活。早期的自动控制 系统是依靠继电 -接触器来实现的，其特点是：结构简单、 价格低廉、抗干 扰 能力强，可以实现集中控制和远距离控制，但是其采用固定 接线，通用性和 灵 活性差；又采用触点的开关动作，工作频率低，触点易损坏， 可靠性差。1969 年，出现了可编程逻辑控制器 PLC（ProgrammableLogic Controller）， 其特点是：具备 逻辑控制、定时、计数等功能，编程语言采用直观的梯形图语 言，软件更改方 便 ，

5、通用性和灵活性好。目前，可编程控 制 器 PLC 主要是朝 着 小型化、廉价化、标准化、高速化、 智能化、大容量 化、网络化的方向发展，与计算机技术相结合，形成工业控制 机系统、分布式 控制系统 DCS（Distributed Control System）、 现场总线控制系统 FCS（Field bus Control System）,这将使PLC的功能更强，可靠性更高，使用更 方便，适用范围 更 广。在超级市场、公 共建筑、银行、医院等入口，经常使用自动门控制系统。 早期的自动门控 制系统采用继电器逻辑控制，已逐渐被淘汰。 PLC 控制自动门 由于具有故障率 低、可靠性高、维修方便等优点，

6、因而得到广泛的应用。由于 直流电动机的调 速范围宽广，调速特性平滑。直流电动机超载能力较强，热动 和制动转矩较大 ， 所以执行机构使用直流电动机。本论文主要是对 门的自动开、关控制而论。自动门控制装置系统由检测元 件红外传感器、 继电器、可编程序控制器（ P LC ）、电动机组成。它主要是利用 热释电人体红外 传感器检测，有无人到门口的信号，再把检测到的信号送入可 编程序控制器（PLC）中，由可编程序控制器来对信号的处理，处理的最后结 果用继电器输出 ，从而达到控制电动机的转动。又由电动机带动门的开、关。 当电动机正转时 ， 门自动打开；当电动机反转时，门自动关闭。第一章 自动门控制装置 的设

7、计任务1.1 自动门控制装置的硬件组成自动门控制装置 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（使直流电动机正 转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。光电探测开关为无光导通，有光断开 。1.2 控制要求(1)当有人由内到外 或由外到内通过光电检测开关 K1 或 K2 时，开门执行 机构 KM1 动作，电动机正转，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 8s 后，自动进入关门过程，关门执行机构 KM2 被起动，电动机 反转，当门移动到关门限位开关 K4

8、位 置时，电机停止 运行。(3)在关门过程中， 当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关 K2 或 K1 时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。(4)在门打开后的 8s 等待时间内，若有人员由外到内或由内到外通过光电 检测开关 K2 或 K1 时，必须重新开始等待 8s 后，再自动进入关门过程， 以保证人员安全 通过。(5)开门与关门不可 同时进行。第 二 章 自动门控 制 装置框图与原理2.1 自动门控制装置原理 框图2.2自动门控制装置系统 的工作原理1 开启动作当人靠近自动门时，设置于门内外侧的检测装置（垫开关、红外线开关、 光线开关等）将其检测出来，之后，信号送到控制装置。控制装置

9、接到该信号 后驱动马达向门的开启方向一马达的旋转带动减速器、皮带轮、皮带或链条， 使门向开启方向运动。当门接近门挡通过开启制动位置时，制动力作用于马达,门减速，其速度 变 为徐行速度，行至门挡位置后停止2关闭动作当人离开检测装 置的检测范围，开启定时器定时结束后(该时间设定可以 调整)，控制装 置将马达逆转，使门向关闭方向动作，门徐行后在门挡位置停 止。2.2.1 自动感应门机的基本工作原理(1)主控制器：它是 自动 感应门的指挥中心，通过内部编有指令程序的大 规模集成块，发 出 相应指令，指挥马达或电锁类系统工作；同时人们通过主控 器调节门扇开启 速 度、开启幅度等参数。(2)感应探测器：负

10、 责采集外部信号，如同人们的眼睛，当有移动的物体进 入它的工作范围 时 ，它就给主控器一个脉冲信号；(3)动力马达：提供 开门与关门的主动力，控制自动感应门扇加速与减速运 行。(4)自动感应门扇行 进轨道：就像火车的铁轨，约束门扇的吊具走轮系统， 使其按特定方向 行 进。(5)门扇吊具走轮系 统：用于吊挂活动门扇，同时在动力牵引下带动门扇运 行。(6)同步皮带：用于 传输马达所产动力，牵引自动感应门扇吊具走轮系统。(7)下部导向系统：是自动感应 门门扇下部的导向与定位装置，防止门扇在 运行时出现前后 门体摆动。当自动感应门门扇要完成一次开门与关门，其工作 流程如下：感应 探测器探测到有人进入时

11、，将脉冲信号传给主控器，主控器判 断后通知马达运 行，同时监控马达转数，以便通知马达在一定时候加力和进入 慢行运行。马达 得 到一定运行电流后做正向运行，将动力传给同步带，再由同 步带将动力传给 吊 具系统使自动感应门扇开启；自动感应门扇开启后由控制器 作出判断，如需 关 自动感应门，通知马达作反向运动，关闭自动感应门。2.2.2 行程开关 (限位 开关)的工作原理行程开关又称限 位开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产 中，将行程开关 安 装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞 击行程开关时， 行 程开关的触点动作，实现电路的切换。因此，行程开关是一 种根据运动部件

12、 的 行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。行 程开关广泛用于 各 类机床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。 在电梯的控制电 路 中，还利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关的限 位，轿厢的上、 下 限位保护。2.2.3 光电开关的工作原理光电开关 (光电传感器 )是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的 遮挡或反射，由 同步回路选通电路，从而检测物体有无的。物体不限于 金属， 所有能反射光线 的 物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光 信号射出，接收 器 再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。第三章自动门控制装置系统程序3.1继电器

13、接触控制图3.2.PLC控制输出输入接线 SB1XOOIX0Q2XU03 xmX&05XO06X307X010X011COMYOOO SA2/ SB370Q1F SB4r. SB5/ see YO02上SB7 SB10上 5B11COM3.3.梯形图X001门外光检测点开关X003开门限位点开关X005过载保护开关X007停止开关X011手动关门3.4程序指令如下LD X001OR X002OR Y000ANI Y002AND X007OR X010ANI X003OUT Y000LD X003X002门内光检测点开关X004关门限位点开关X006紧急停车开关X010手动开门ANI X001A

14、NI X002OUT T0LD T0OR Y001ANI Y000ANI Y002AND X007OR X010ANI X004OUT Y001LD X005OR X006OR Y002AND X007OUT Y002END3.5 程序过程分析1 首先按下启动按 钮 x007 闭合，若外检测开关或内检测开关有信号时 x001 或 者 x002 闭合。由于开门限位 x003 是长 闭的，所以 y000 线圈通电，有原理分 析可知光电检测 开关的触发方式是脉冲触发所以需要自锁。当 y000 线圈通电 时 y000 合，此时电动机正转带动自动门扇移动，执行开门过程。1，当门扇完全打 开时，使开门限位

15、开关 x003 打开， y000 线圈断电，电动机 停止转动。3.当门扇停止移动时，由于开门限位开关的长闭变成长开，故使长开闭合。进行8秒的延时，若此时外检测开 门或内检测开门xOO1或x002有信号，则使tO 重新延时。4 当 8 秒的延时 完毕后 t0 线圈通电，关门限位开关 关闭，所以使 y001 通电并 自锁，电机反转 执行关门过程。5.在关门过程中， 若外检测开关或者内检测开关 x001 ， x002 有信号又使 y000 通电，由于在关 门过程中 y000 长闭，此时打开并中断关门过程，转向开门过 程。6.在此控制过程中 ，为了保证其安全性设置过载保护和紧急停车。7.考虑到主动门若

16、 出现故障时，使用自动控制系统有所不适，于是设置手动开 门和手动关门。3.6 系统调试1、 语法错误检查 检查命令码及其 格式3、电路错误检查 检查梯形图电路中的缺陷呗GL01 设计体会在学期结束我们通过课程设计，来总计这学期所学的知识特别是 PLC这门课程。我做的这个题目是有关与 PLC系统理论与实践相结合的设计。在对这个 设计的材料搜索进行独立搜索时，对于办公软件的应用有了进一步的提高，以 及实际应用操作的情况下，提高了实际操作和独立解决问题的能力。通过这次设计实践。让我更熟练的掌握了三菱的 PLC软件的简单编程方法，对于三菱的PLC勺工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在理论的运用中，

17、 也提高了我的工程素质。由于我对一些细节的不加重视，当我把自己想出来的 一些认为是对的程序运用到梯形图编辑时，问题出现了。转换成指令表后则显 示不出很多正确的指令程序，这主要是因为我没有把理论和实践相结合，缺乏 动手能力而造成的结果，最后通过老师的纠正和自己的实际操作，终于把正确 的结果做了出来，同样也看清了自己的不足之处。通过这次设计使我学会如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己， 超越自己。创新，是要我们学会将理论很好地联系实际，并不断地去开动自己 的大脑，从为人类造福的意愿出发，做自己力所能及的，别人却没想到的事。 使之不断地战胜别人，超越前人。同时，更重要的是，我在这一设计过程中， 学会了坚持不懈，不轻言放弃，设计过程，也好比是我们人类成长的历程，常 有一些不如意，也许这就是在对我们提出了挑战，勇敢过，也战胜了，胜利的 钟声也就一定会为我们而敲响。本研究及论文是在指导老师陈国凡老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。 陈国凡老师都始终给予我们细心的指导和不懈的支持。在此谨向陈国凡老师致 以诚挚的谢意和崇高的敬意