自助银行自动门PLC控制装置设计方案.docx

1、自助银行自动门PLC控制装置设计方案一、课程设计的容1.自动门控制装置的硬件组成：自动门控制装置由门光电探测开关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）、刷卡检测器等部件组成。2.控制要求：上午8：00下午6：00：1)当有人由到外或由外到通过光电检测开关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位置时，电机停止运行。3)在

2、关门过程中，当有人员由外到或由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8秒等待时间，若有人员由外至或由至外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待8秒后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。下午6：00上午8：00：自动门处于关闭状态时，必须先用银行卡在刷卡检测器上刷卡，检测器检测通过后，系统自动按前面1）至4）步工作。二、课程设计的要求与数据按系统要求，分析控制系统，列出I/O分配表，画出 I/O接线图，根据系统设计需求画出顺序功能图、系统运行框图或流程图，编写控制梯形图（要求有系统运行时对系统进行初始化的环节）。三、课程设计应完成的工

3、作1.根据系统的控制要求，完成控制程序的设计。2.利用编程器输入梯形图控制程序，模拟运行，完成调试。3.按学校要求格式完成课程设计报告书。四、课程设计进程安排序号设计各阶段容地点起止日期1选择课程设计题目，分析选题的系统控制要求。实验2号楼2012011.3.142011.3.182根据系统控制要求，列出I/O分配表，画出I/O接线图、顺序功能图、系统运行框图或流程图。3编写控制梯形图程序。4在实验室输入梯形图控制程序，下载调试，模拟系统运行。5老师检查，完成答辩。五、应收集的资料及主要参考文献1 吴中俊，黄永红. 可编程序控制器原理及应用（第2版）. ：机械工业，2010.发出任务书日期：2

4、011年3月13日 指导教师签名：计划完成日期：2011年3月18日 基层教学单位责任人签章：主管院长签章：1 设计任务及要求 11.1 设计任务 11.2 设计要求 12 设计方案 12.1 I/O分配表 12.2 I/O接线图 22.3 顺序功能图 33 方案的实现 43.1 梯形图程序 43.2 语句表程序 64 测试步骤及实验结果 74.1 测试步骤 74.2 实验结果 75 结论与问题讨论 75.1 结论 75.2 问题与讨论 85.3 收获与心得体会 8参考文献 81 设计任务及要求1.1 设计任务自助银行自动门控制装置的编程设计及模拟实现。自动门控制装置由门光电探测开关K1、门外

5、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）、刷卡检测器等部件组成。1.2 设计要求上午8：00下午6：00：1)当有人由到外或由外到通过光电检测开关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位置时，电机停止运行。3)在关门过程中，当有人员由外到或由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8秒

6、等待时间，若有人员由外至或由至外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待8秒后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。下午6：00上午8：00：自动门处于关闭状态时，必须先用银行卡在刷卡检测器上刷卡，检测器检测通过后，系统自动按前面1）至4）步工作。2 设计方案2.1 I/O分配表根据题目中关于自助银行自动门控制装置的描述可知，该系统的基本输入部件包括门光电探测关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，还有刷卡检测器（门刷卡检测器记为K5，门外刷卡检测器记为K6），此外，还需要设置一个启动开关SB1和一个停止/初始化开关SB2（这个停止/初始化开关也可以

7、不用设，如若不设置的话，停止功能则需由启动开关来实现，并且在启动的时候需要进行系统初始化）。该系统的输出部件包括开门执行机构KM1和关门执行机构KM2。该系统的输入、输出信号分配表如表1所示。表1 I/O分配表输入信号输出信号启动开关SB1I0.0开门执行机构KM1Q0.1门光电探测开关K1I0.1关门执行机构KM2Q0.2门外光电探测开关K2I0.2开门到位限位开关K3I0.3关门到位限位开关K4I0.4门刷卡检测器K5I0.5门外刷卡检测器K6I0.6停止/初始化开关SB2I0.72.2 I/O接线图自助银行自动门控制装置的实验室模拟系统的I/O接线图如图1所示。所有的输入开关均采用不闭锁

8、的动合按钮来实现。需要特别说明的是，对于开门到位限位开关K3和关门到位限位开关K4，需要分别设置一个存储位（例如M0.3和M0.4）来表示这两个开关的状态，当自动门开门到位（按一下K3按钮）时即将M0.3置1，开始关门时即将M0.3置0，当自动门关门到位（按一下K4按钮）时即将M0.4置1，开始开门时即将M0.4置0。图1. I/O接线图对于开门执行机构KM1和关门执行机构KM2，则使用两盏灯来模拟实现，灯KM1亮时表示正在开门，当开门到位时则灯KM1熄灭；灯KM2亮时表示正在关门，当关门到位时则灯KM2熄灭。2.3 顺序功能图 系统的顺序功能图如图2所示。图2. 顺序功能图3 方案的实现3.

9、1 梯形图程序3.2 语句表程序网络1LD SM0.1R M0.2,3R S0.0,8网络2LD SM0.0TODR VB0MOVW VW3,VW8BCDI VW8网络3LD I0.7R S0.1,7S S0.0,1网络4LSCR S0.0网络5LD SM0.0R Q0.1,1R M0.2,2网络6LDN I0.4AN M0.4S Q0.2,1网络7LD I0.4R Q0.2,1S M0.4,1网络8LD I0.0O M0.2SCRT S0.1S M0.2,1网络9SCRE网络10LSCR S0.1网络11LDW= VW8,800AW VW8,1800SCRT S0.2网络12LDW= VW8

10、,1800SCRT S0.5网络13SCRE网络14LSCR S0.2网络15LD I0.1O I0.2EUS Q0.1,1SCRT S0.3网络16SCRE网络17LSCR S0.3网络18LD I0.3R Q0.1,1S M0.3,1网络19LD M0.3TON T37,80网络20LD I0.1O I0.2EUR T37,1网络21LD T37SCRT S0.4网络22SCRE网络23LSCR S0.4网络24LD SM0.0S Q0.2,1R M0.3,1网络25LD I0.1O I0.2R Q0.2,1S Q0.1,1SCRT S0.3网络26LD I0.4R Q0.2,1S M0.

11、4,1SCRT S0.1网络27SCRE网络28LSCR S0.5网络29LD I0.5O I0.6EUS Q0.1,1SCRT S0.6网络30SCRE网络31LSCR S0.6网络32LD I0.3R Q0.1,1S M0.3,1网络33LD M0.3TON T38,80网络34LD I0.5O I0.6EUR T38,1网络35LD T38SCRT S0.7网络36SCRE网络37LSCR S0.7网络38LD SM0.0S Q0.2,1R M0.3,1网络39LD I0.5O I0.6R Q0.2,1S Q0.1,1SCRT S0.6网络40LD I0.4R Q0.2,1S M0.4,

12、1SCRT S0.1网络41SCRE4 测试步骤及实验结果4.1 测试步骤1.按照I/O接线图连接好S7-200 PLC的输入、输出电路。2.在计算机上输入梯形图程序，编译成功后即下载到PLC中。3.根据系统的控制要求进行操作，检查是否满足设计要求。4.2 实验结果4.运行程序后，按下SB2按钮，灯KM2亮，表示正在关门，按下K4按钮，灯KM2灭，表示关门到位，此时自动门为关闭状态，系统初始化完成。5.按下SB1按钮，自动门控制系统即进入工作状态。6.（时间为8：0017：59时段）按下K1/K2按钮，灯KM1亮，表示正在开门，按下K3按钮，灯KM1灭，同时计时器开始计时，此时再次按下K1/K

13、2按钮，计时器重新开始计时；计时8s后灯KM2亮，表示正在关门，此时按下K5/K6按钮，没有任何反映，接着再按下K1/K2按钮，灯KM2灭，同时灯KM1亮，表示停止关门并且开始开门。7.（时间为18：007：59时段）按下K5/K6按钮，灯KM1亮，开门；按下K3按钮，灯KM1灭，停止开门，同时计时器开始计时，此时再次按下K5/K6按钮，计时器重新开始计时，若按下K1/K2按钮则没有反应；计时8s后灯KM2亮，正在关门，此时按下K1/K2按钮，没有任何反映，接着再按下K5/K6按钮，灯KM2灭，同时灯KM1亮，停止关门并且开始开门；按下K3按钮，灯KM1灭，关门到位，开始计时；计时8s后灯KM

14、2亮，开始关门；按下K4按钮，灯KM2灭，关门到位，停止关门；按下K5/K6按钮，灯KM1亮，开门，5 结论与问题讨论5.1 结论所设计的程序基本上满足本课程设计的所有要求，该自助银行自动门控制装置系统能够正常工作运行。5.2 问题与讨论以上所设计的系统基本能够正常工作运行，在调试程序的过程中主要的问题是时钟的设置和开门、关门到位检测开关的设定，做完后发觉刷卡开门需要手动操作有点不方便，建议改为红外扫描或者是图像识别比较方便。5.3 收获与心得体会经过这次的课程设计，我不仅更加深刻地学习和巩固了可编程序控制器及工业控制网络这门课程的知识，而且还改观了对自身素质和能力的判断，可谓受益匪浅。总的来说，我在这次的课程设计中的收获具体包括以下几个方面：1）增强了自己的动手能手及思考能力；2）锻炼了解决问题时所需的耐性；3）增强了将所学知识应用于实践的能力；4）深深体会到了程序设计的乐趣。参考文献1 吴中俊，黄永红. 可编程序控制器原理及应用（第2版）. ：机械工业，2010.