基于PLC的自动门控制系统设计.docx

1、毕 业 论 文论文题目：基于 PLC 的自动门控制系统设计论文作者：XXX 指导教师：XXX专业班级：2008 级电子信息科学与技术学号：XX提交论文日期：年月日论文答辩日期：年月日中 国重 庆XXXX 年 9 月张浏琳：基于PLC 的自动门控制系统设计目录摘要3Abstract 4.1. 绪论52. 分析评估及控制任务6.2.1 分析评估6.2.2 控制任务6.2.2.1 控制内容62.2.2 控制要求：63. PLC 的发展史7.3.1 PLC 的定义7.3.2 PLC 的功能7.3.3 PLC 的主要特点84. 自动门的简介9.4.1 自动门的定义9.4.2 自动门的分类9.5. 功能器

2、件的基本工作原理105.1 自动感应门机工作的基本原理105.2 限位开关的工作原理105.3 光电开关介绍116. I/O 地址分配26.1 输入/输出信号的名称、代码及地址编号127. 电气原理图37.1 方案说明37.2 程序流程图47.3 继电器接触控制图157.4 PLC 控制输出输入接线158. 系统程序设计68.1 梯形图68.2 过程分析79. 总结18参考文献 1. 9基于 PLC 的自动门控制系统设计电子信息科学与技术 2008 级摘要：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设 计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制、

3、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。自动门是随着人们对生活条件的不断追求、科技的不断发展应运而生的高科技产品，因此，他具有普通门没有的优势：雅观漂亮，而且使用管理起来更加安全、方 便、舒适，通电可实现无人看管，既方便又提高了建筑的档次，因此自动门被广泛应用于大型商场、机场、酒店、写字楼等各种大型的公共场所。用西门子公司S7-200 系列的关键词：可编程 控制器S7-200 PLCPLC，可设计一个简单的平移自动门的自动门控制系统。该系统主要完成自动门的开、关控制及其出现故障时能实行手动控制。Based on PLC automati

4、c control system designElectronic information science and technology level of 2008Abstract: Programmable controller is a digital electronic systems operations, designed for application in industrial environments and design. It has used the programmable memory , used to perform in its internal storag

5、e logical operation, sequential control，timing，Counting and arithmetic operation instruction，and through digital and analog input and output，control all kinds of mechanical or production process. Automatic as people living conditions for the constant pursuit， the development of high-tech products，th

6、erefore，he has the advantage of no ordinary door：Elegant beauty，and use up more safety management，convenient， comfortable，electricity can achieve unattended，convenient and improve the construction quality，so automatic door is widely used in Large stores，Airport, Hotel, Office buildings and large pub

7、lic places. With Siemens company S7-200 Series PLC, can design a simple automatic control system of automatic translation. This system mainly complete automatic door open and close control of its failure to execute the manual control.Key words: programmable controller S7-200 PLC1. 绪论21 世纪的今天，门更加突出了安

8、全理念，强调了有效性，有效地防范、通行、疏散， 同时还突出了建筑艺术的理念，强调门与建筑以及周围环境整体的和谐。自动门大规模专业化生产始于150 年前，在不断发展和完善的过程中，涌现出大批独具规模的专业制造商。门的高级形式-自动门起源在欧美，迅速发展至今天，已经形成了种类齐全、功能完善、造工精细的自动门家族。大中型公共场所，为这些建筑增添了亮丽、时尚的姿彩。自动门从理论上理解应该是门的使用 ，观念的延伸，是人们根据需要对门的功能的提升和完善。所以对自动门的认识应该从人对门功能的要求开始。作为建筑物一部分的门，从最基本的意义上讲，要同时满足隔离外部环境和不妨碍人的通行这两种要求。因此门体本身应牢

9、固、密封。由于自动门在通电后可以实现无人看管，同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音，既方便又提高了建筑的档次，于是迅速在国内外的建筑市场上得到大范围的普及。同时也几乎成为了银行，写字楼，酒店等办公娱乐场所装修必不可少的一项配置。自动平移门最常见的形式是自动门机及门内外两侧加雷达，当人走近自动门时，雷达感应到人的存在，给控制器一个开门信号，控制器通过驱动装置将门打开。当人通过门之后，再将门关闭。由于自动平移门在通电后可以实现无人管理，既方便又提高了建筑的档次，于是迅速在国内外建筑市场上得到大范围的普及。本文是采用西门子S7-200 型号 PLC 进行设计的。2. 分析评估及控制任务2.1

10、分析评估随着 PLC 功能的不断提高和完善，PLC 几乎可以完成工业生产领域的所有任务。PLC 的应用还有它最适合的场合，所以 PLC 在接到一个控制任务后，要分析被控对象的控制过程和要求，看看用什么控制装备（如：PLC，单片机，DCS 或 IPC）来完成该任务最合适， 比如仪器及仪表装置，家电的控制器就要用单片机来做；大型的工程控制系统大部分要用DCS 来完成。而 PLC 最合适的控制对象是：工业环境较差，而相对的安全性，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。其实，现在的可编程控制器不仅处理开关量，而且对模拟量的处理能力也是很强的。所以在很多情况 下，

11、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。一般来说，能够反映生产过程的运行情况，能用传感器进行直接测量参数，控制逻辑复杂的部 分都可由 PLC 完成。因此，自动门控制系统可以采用PLC 进行设计和制作。2.2 控制任务2.2.1 控制内容自动门控制装置的组成：自动门控制装置由门内光电检测开关 K1，门外光电检测开关 K2，开门到位限位开关K3，关门到位限位开关 K4，开门执行继电器 KM1（使直流电动机正转），关门执行继电器 KM2（使直流电动机反转）等部件组成。2.2.2 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，开门执行继

12、电器 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，关门执行继电器 KM2 被启动，电动机反转，当门移动到开门限位开关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 8 秒等待时间内，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8 秒后，在自动进入关门过程，以保证人员的安全通过。3. PLC 的发展史3.1 PLC 的定义PLC 即可编程控制器（Programm

13、able logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987 年国际电工委员会（International Electrical Committee） 颁布的 PLC 标准草案中对 PLC 做了如下定义： PLC 英文全称 Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.PLC 是可编程逻辑

14、电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半 导体的地方就有PLC 。“PLC 是一种专门为在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的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”3.2 PLC 的功能1、数据采集与输出。2、控制功能。包括顺序控制、逻辑控制、定时、计数等。 3、数据处理功能。包括基本数学运算、比较、对字节的运算、PID 运算

15、、滤波等。 4、输入/输出接口调理功能。 具有 A/D、D/A 转换功能，通过I/O 模块完成对模拟量的控制和调节，具有温度、运动等测量接口。 5、通信、联网功能。 现代 PLC 大多数都采用了通信、网络技术，有RS232 或 RS485 接口，可进行远程 I/O 控制，多台PLC 可彼此间联网、通信，外部器件与一台或多台可编程控制器的信号处理单元之间，实现程序和数据交换，如程序转移、数据文文件转移、监视和诊断。在系统构成时，可由一台计算机与多台 PLC 构成集中管理、分散控制的分布式控制网络，以便完成较大规模的复杂控制。通常所说的SCADA 系统，现场端和远程端也可以采用 PLC 作现场机。 6 、支持人机界面功能。提供操作者以监视机器/过程工作必需的信息。允许操作者和PC 系统与其应用程序相互作用，以便作决策和调整，实现工业计算机的分散和集中操作与监视系统。 7、编程、调试等，并且大部分支持在线编程。3.3 PLC 的主要特点 1 、可靠性高