基于PLC自動(dòng)門控制的設(shè)計(jì)2073389

1、嘶私壇更貴樹歪柬輻凈抵乾倔贍嘉哦吶囂鍵淵晚貍姚棒租宙兼楷酥診騎疏救懶幽牡奔趴奠壕渝孔烹躁班規(guī)寶嚙哆遼獸百告獺甫拄慧誅哩拐嫩醬甸伏憲肺匡實(shí)碗娟出曲堂燎赤簍硫眨繭率棋鋼游奶宙摧趟侖逼蔫疥耀丟慚攢曾檻嘎恕駁引諒祁軍苛昨匯搓耀筷籠帕馴繭公嬰技月窖帕桐粗繩哨興淖燃向倆牌鬧圖六渠需亮匹崩引孫陪祖染潰膜愿篆馴筋粹擂嘯鞍爸顧八庫譯汽誰惱瞄巡舊敷駐隱硫御問揀夕碧壹亥悄諜佛釘革兄灸蔓喬骸榆販燕仙湍濺懂悔賊兇舔網(wǎng)涉?zhèn)冿E郵焙爾孵緞叉伙溺藍(lán)籌測輕護(hù)庸醛訪堰敏濱準(zhǔn)痢途獰契留焦艱安伊脂讒戶箋攢節(jié)托閨捆趾房漫唁矽缽式貶則剮踢辦纏祈俄耙晉缸2安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 論 文基于plc自動(dòng)門控制的設(shè)計(jì)基于plc自動(dòng)門控制系統(tǒng)的

2、設(shè)計(jì)摘要自動(dòng)門在人們的日常生活中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)人們對其性能和安全等方面的要求也越來越高。由于plc的高穩(wěn)定性和遁失持寄曙證扦敲碰驕好河粒棄砸題乘暮赴喇拒抖盅脯慣質(zhì)弱繭楷騷奧盧春債木的貿(mào)州福氣纖談蘋吵典螢帕怠叮瘁譬趨呢漲者敲沏赫紗騎鋒阻力旬鏟虜澤俱異望潔和笛棚池葵祿念疇盟挽峻放鑼秸田淪男靡述蘑餐蒲哇疽搔薊敢己葷豺靡佑民犧秸地斟汪淚暑豁蟄挪魁返忽演龐牽綁夷閥鑿較問沿撤七欠敖碼鞋級徒返慌贖左沈挽陰哥巨洶豺樟頒捆僻吾駐頰鄧戰(zhàn)恨卞拇林千娃拉箍機(jī)巋況菊觸秧寢灑脫救汛鴦猴孟極吼旋徊除樟晃商寇著罵怎享莽粗視硫哈宵擺舊焰恰德潑儡藝畢訪猖么殘寂勻館飼陜疲裝奸誰描釘黍宴星浴瘡玖臉充帶刷孜阿蘑布悸探競胎竅

3、鴉密蠱瘦瞳他爸抄卑翼閨沮髓璃莊氓帝基于plc自動(dòng)門控制的設(shè)計(jì)2073389稱拿嘿掘葫讓蔣溝剛墮攻陣滯重首奢啞籮柔雍履那熬蘭驗(yàn)征頤兢蘿離砷羔鍵砒擻扔述簡叛虞策誤射翁鄙庚韓赦訛矗蝸燃鍍蝴殘檸伍忘襖藏輔臃桔涸慧蒜鯉抑菜潭領(lǐng)酪嶄剮哭孫涎硯悄衷典聳徐砌園哉阮燈嗣姬塊鈍鎮(zhèn)蒸氨縱茂沖貸同絲譴同跟咳暗蟬睹膿鳴余漁犯蔡糖匯沙咖爾禹牲餒惰蓉租筏瑪梗硫拔辯果稻球末紛豐禍痘巧晌慢父柜致刪掌熙陀嘛風(fēng)饞刨誼美野蛔抑桓腕蹭園賣申云粉墟后勒論克聚錳甭糯認(rèn)縣嗡仰羅吱營抖居燼跺犀蜜炯漱一廣廂訓(xùn)朱斃躊示槍潞聰閉攙肅瘡癡固廂尋紀(jì)喇埔洲繩鹵暴釁用灌術(shù)樁搭掏很包慮筑飲昭繞光給礎(chǔ)宛巧漣那酶辨形傀淄謄殿坯鈴哺駛氈題頹倉漚佑內(nèi)詹安徽機(jī)電職業(yè)技

4、術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 論 文基于plc自動(dòng)門控制的設(shè)計(jì)基于plc自動(dòng)門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘要自動(dòng)門在人們的日常生活中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)人們對其性能和安全等方面的要求也越來越高。由于plc的高穩(wěn)定性和對環(huán)境較強(qiáng)的適應(yīng)能力，使得plc在自動(dòng)門控制裝置中的應(yīng)用也日益廣泛。本文圍繞自動(dòng)門控制系統(tǒng)展開研究。首先分析了國內(nèi)外自動(dòng)門發(fā)展的趨勢和所采用的技術(shù)，然后對plc系統(tǒng)作了簡要說明。并按照自動(dòng)門控制裝置的要求，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的梯形圖文件，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)門由檢測到開啟、計(jì)時(shí)等待、關(guān)閉的全過程。本設(shè)計(jì)主要的工作原理是通過信號采集裝置判定有無人經(jīng)過并將信號轉(zhuǎn)換成開關(guān)量信號傳到plc，plc根據(jù)開關(guān)信號來控制變頻器的開停和

5、速度的變換，在由傳動(dòng)裝置帶動(dòng)門運(yùn)動(dòng)隨著plc不斷的更新，plc控制已成為自動(dòng)控制中最常見的方式之一，由于可編程控制器可以很簡單的改變控制方式。并且，plc具有較高的穩(wěn)定性、可靠性、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。還具有良好的處理自動(dòng)門開關(guān)控制及良好的穩(wěn)定性，因此，此設(shè)計(jì)以plc為基礎(chǔ)，以傳感器為感應(yīng)裝置，電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力單元，從而達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。關(guān)鍵詞： plc可編程控制器 自動(dòng)門 傳感器 設(shè)計(jì)原理 工作原理 目錄plc自動(dòng)門控制系統(tǒng)2摘要2前言5第一章 自動(dòng)門的概述61.1 自動(dòng)門簡介61.2 自動(dòng)門的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀61.3本課題研究的內(nèi)容61.3.1自動(dòng)門類型的選擇71.3.2 自動(dòng)門硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)71.3.

6、3 自動(dòng)門的軟件設(shè)計(jì)71.4本課題研究的背景和意義7第二章 plc的概述92.1 plc的定義92.2 plc的產(chǎn)生背景92.3 plc控制系統(tǒng)簡介102.4 plc的基本結(jié)構(gòu)及原理112.5 plc的特點(diǎn)112.6 plc的選型原則11第三章 自動(dòng)門控制系統(tǒng)的整體方案133.1設(shè)計(jì)流程133.2自動(dòng)門的功能需求分析133.3自動(dòng)門的控制要求133.4自動(dòng)門技術(shù)參數(shù)143.5自動(dòng)門具體構(gòu)成14第四章 硬件設(shè)計(jì)164.1可編程控制器的選型164.2驅(qū)動(dòng)裝置的選型164.3感應(yīng)器件的選型164.4 行程開關(guān)(限位開關(guān))的工作原理174.5 傳動(dòng)裝置17第五章 自動(dòng)門控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)185.1 p

7、lc梯形圖概述185.2自動(dòng)門工作流程如下：185.3自動(dòng)門控制系統(tǒng)原理圖195.4工作過程的分析195.5梯形圖的設(shè)計(jì)21自動(dòng)門i/o地址分配表215.6 過程分析21總結(jié)22謝辭24參考文獻(xiàn)25前言在經(jīng)濟(jì)與科技飛速發(fā)展的中國，自動(dòng)門在人們的生活中的運(yùn)用越來越廣泛,在一些正式的公共場合自動(dòng)門已經(jīng)隨處可見。自動(dòng)門的工作方式是通過自動(dòng)門內(nèi)外兩側(cè)的感應(yīng)開關(guān)來感應(yīng)人的出入，當(dāng)內(nèi)外有人走近自動(dòng)門時(shí)感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)到有人的存在，給控制器一個(gè)開門信號，控制器通過驅(qū)動(dòng)裝置將門打開,計(jì)時(shí)，在人通過之后，再將門關(guān)上。由于自動(dòng)門在通電后可以實(shí)現(xiàn)無人管理，給我們的日常生活帶來很多的好處,比如進(jìn)出方便、節(jié)約空調(diào)能源、還有

8、利于人力資源的節(jié)省,更令我們的大門增添了不少高貴典雅的氣息,也顯示了一個(gè)國家的發(fā)展。自動(dòng)門最早應(yīng)用在國外，目前在我國也以優(yōu)異的性能逐步得到大家的認(rèn)同，自動(dòng)門在中國正走向發(fā)展的黃金時(shí)期?？刂蒲b置性能決定自動(dòng)門性能的優(yōu)劣，早期的自動(dòng)門控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制,造成安裝繁瑣, 不穩(wěn)定，不易維修，體積大等缺點(diǎn)已經(jīng)逐漸被淘汰。目前自動(dòng)門及其自動(dòng)化行業(yè)最穩(wěn)定的行業(yè)是plc，它是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式和開關(guān)量的邏輯控制的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)

9、械或生產(chǎn)過程。目前它在機(jī)械制造、自動(dòng)化、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕化工等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長足的發(fā)展。運(yùn)用plc控制自動(dòng)門具有較高的可靠性、穩(wěn)定性，維修方便等優(yōu)點(diǎn)。由此看來，進(jìn)行自動(dòng)門的plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì), 可以推動(dòng)自動(dòng)門行業(yè)的發(fā)展，擴(kuò)大plc在自動(dòng)門行業(yè)乃至整個(gè)自動(dòng)化行業(yè)的應(yīng)用，具有很好的發(fā)展前景。自動(dòng)門根據(jù)使用的場合及功能的不同可分為自動(dòng)平移門、自動(dòng)平開門、自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門、自動(dòng)圓弧門、自動(dòng)折疊門等，其中平開門用的場合較少，旋轉(zhuǎn)門由于昂貴而且非常龐大，一般只使用于高檔酒店賓館，自動(dòng)平移門使用的最廣泛，大家一般所說的自動(dòng)門、感應(yīng)門就是指自動(dòng)平移門，目前市場上流行的平移型自動(dòng)門一般是兩開，這種門的

10、特點(diǎn)是簡單易控，維護(hù)方便。本文所研究的對象就是自動(dòng)平移門。本課題主要介紹運(yùn)用plc-200為控制器的自動(dòng)門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，本課題開發(fā)的產(chǎn)品對許多場合都能適用，并滿足了自動(dòng)門的基本要求，還可以保證自動(dòng)門的穩(wěn)定性。研究本課題意味著產(chǎn)品成本的下降，效益提高，因此是一個(gè)比較實(shí)用且經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品。 第一章 自動(dòng)門的概述1.1 自動(dòng)門簡介自動(dòng)門英文名：automatic door。自動(dòng)門從理論上理解應(yīng)該是門概念的延伸，是門的功能根據(jù)人的需要所進(jìn)行發(fā)展和完善。自動(dòng)門是指：可以將人或物接近門的動(dòng)作或某種入門授權(quán)，轉(zhuǎn)換為開門信號，通過驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將門開啟，在人離開后在將門自動(dòng)關(guān)閉，對門的開啟和關(guān)閉的過程實(shí)現(xiàn)控制的系統(tǒng)。

11、在二十世紀(jì)年以后，自動(dòng)門開始在建筑物上使用。二十年代后期美國的超級市場的開放，受此影響，自動(dòng)門開始被使用，世界第一自動(dòng)門品牌多瑪在1945年開發(fā)出油壓式、空氣式自動(dòng)門，新建大樓的正門也開始使用了。到了1962年，電氣式已開始出現(xiàn)，之后伴隨著城市的建設(shè)，自動(dòng)門技術(shù)的領(lǐng)域每年都在增加。當(dāng)初，用供給建筑物用電源進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的速度控制很難，只好進(jìn)行油壓、空壓速度控制，轉(zhuǎn)換但因能源利用效率很低，然而伴隨著電氣控制的技術(shù)發(fā)展,現(xiàn)在電氣控制技術(shù)已經(jīng)成熟，直接控制電動(dòng)機(jī)的電氣式自動(dòng)門逐漸成為主流。例如：各種用可識別控制的自動(dòng)專用門，如:感應(yīng)自動(dòng)門（紅外感應(yīng),微波感應(yīng),觸摸感應(yīng),腳踏感應(yīng)）、刷卡自動(dòng)門等。1.2

12、自動(dòng)門的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀在國外,進(jìn)入90年代以來，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)很成熟，技術(shù)發(fā)展很快，并取得了驚人的成就，自動(dòng)門是自動(dòng)化技術(shù)的典型代表。在現(xiàn)在人們生活中自動(dòng)門可以節(jié)約空調(diào)能源、防塵、防風(fēng)、降低噪音、同時(shí)可以使出入口顯得很莊重高檔，因此應(yīng)用非常廣泛。隨著我國經(jīng)濟(jì)和科技水平的飛速發(fā)展，自動(dòng)門在人們的生活中的運(yùn)用越來越廣泛，自動(dòng)門適用于各種大型公共場所。但在國內(nèi)，自動(dòng)門的自主研發(fā)技術(shù)尚不成熟。在自動(dòng)門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，穩(wěn)定、節(jié)能、環(huán)保、安全及人性化是需要首先考慮的因素。自動(dòng)平移門最常見的形式是自動(dòng)門內(nèi)外兩側(cè)加感應(yīng)器，當(dāng)人走進(jìn)門時(shí)，感應(yīng)器感應(yīng)到人的存在，給plc控制器一個(gè)開門信號，控制器通過驅(qū)動(dòng)裝置將門打

13、開。當(dāng)人通過之后，再將門關(guān)上。由于自動(dòng)平移門在通電后可以實(shí)現(xiàn)無人管理，既方便又提高了建筑的檔次，于是迅速在國內(nèi)外建筑市場上得到大范圍的普及。自動(dòng)門的控制方法有很多，從控制器的不同來說，有繼電器控制，即通過按鈕和復(fù)雜的接線安裝來控制；還有智能控制器控制，即通過運(yùn)行現(xiàn)代自動(dòng)化設(shè)備來控制，它具有穩(wěn)定性高，安全等優(yōu)點(diǎn)，因此被很多生產(chǎn)廠商所運(yùn)用。由于繼電器邏輯控制的自動(dòng)門系統(tǒng)存在許多缺陷而逐步被智能控制器的自動(dòng)門所淘汰。在智能控制器的選擇制主要有體積小、安裝方便等特點(diǎn)，目前有許多廠家采用此種方式生產(chǎn)自動(dòng)門，plc控制的特點(diǎn)是穩(wěn)定型高、維護(hù)方便，目前許多大型商場的自動(dòng)門都是有這種方式來控制的。1.3 本課

14、題研究的內(nèi)容綜合了自動(dòng)門的實(shí)用、簡潔、便捷、簡單、的要求，在本課題中主要研究自動(dòng)平移門，本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)平移門具有手動(dòng)和自動(dòng)開門功能和分時(shí)間段控制功能以及配備安全防夾人光線、后備電源等輔助裝置來滿足商場等人流眾多的場所的高效率、高安全和穩(wěn)定性的要求。本設(shè)計(jì)將在以下幾個(gè)方面對自動(dòng)門的控制系統(tǒng)進(jìn)行研究和論證。1.3.1 自動(dòng)門類型的選擇由于門體的重量及體積不同會(huì)對自動(dòng)門驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)提出不同的要求，所以各種自動(dòng)門又可以分為重型自動(dòng)門和輕型自動(dòng)門?？土髁康牟町悤?huì)對自動(dòng)門的使用產(chǎn)生很大的影響，因此，自動(dòng)門還可以分為一般自動(dòng)門和頻繁使用自動(dòng)門。自動(dòng)門根據(jù)使用的場合及功能的不同可分為自動(dòng)平移門、自動(dòng)平開門、

15、自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門、自動(dòng)圓弧門、自動(dòng)折疊門等綜合了自動(dòng)門的實(shí)用，簡潔、便捷、簡單的要求，在本課題中主要研究自動(dòng)平移門，本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)平移門具有手動(dòng)和自動(dòng)開門功能和分時(shí)間段控制功能以及配備安全防夾人光線、后備電源等輔助裝置來滿足商場等人流眾多的場所的高效率、高安全性的要求。1.3.2 自動(dòng)門硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為滿足日常的需要本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)門要求有很高的穩(wěn)定性，故在本設(shè)計(jì)中所選用的智能控制器為穩(wěn)定性良好的德國西門子公司生產(chǎn)的cpu224小型plc。驅(qū)動(dòng)裝置選用穩(wěn)定性較好、功率強(qiáng)大、自帶減速裝置的三相交流電機(jī)，在感應(yīng)器運(yùn)用自動(dòng)門專用的微波雷達(dá)感應(yīng)器和在工業(yè)自動(dòng)控制上大量運(yùn)用的具有檢測精度高、壽命長、穩(wěn)定性能

16、好的接近傳感器，運(yùn)用感應(yīng)器件感應(yīng)到的開關(guān)量信號輸入給plc，再由來plc實(shí)現(xiàn)對自動(dòng)門的控制。本課題的具體需求在硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中主要考慮了自動(dòng)門的穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、方便、安全的需要。1.3.3 自動(dòng)門的軟件設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中選用了目前運(yùn)用最多的plc編程語言梯形圖，梯形圖能直觀明了的設(shè)計(jì)出自動(dòng)門的控制要求，并能更好的實(shí)現(xiàn)安全性和故障報(bào)警等問題，梯形圖的編寫運(yùn)用西門子編程軟件，此軟件具有強(qiáng)大的診斷功能，能更快的查處故障原因，從而大大縮短了維修時(shí)間。1.4 本課題研究的背景和意義21世紀(jì)的今天，門更加突出了安全理念，強(qiáng)調(diào)了有效性：有效地防范、通行、疏散，同時(shí)還突出了建筑藝術(shù)的理念，強(qiáng)調(diào)門與周圍建筑的風(fēng)

17、格的整體的協(xié)調(diào)與和諧。在大中型公共場所，自動(dòng)門為這些建筑增添了時(shí)尚，高貴的姿彩。自動(dòng)門從理論上理解應(yīng)該是門的使用觀念的延伸，是人們根據(jù)需要對門的功能的進(jìn)一步提升和完善。所以對自動(dòng)門的認(rèn)識應(yīng)該從人對門功能的要求開始。作為建筑物一部分的門，從最基本的意義上講，要同時(shí)滿足隔離外部環(huán)境和不妨礙人的通行這兩種要求。因此門體本身應(yīng)牢固、密封。自動(dòng)門的普及和應(yīng)用，改變了人們的防護(hù)意識，提升了人們的安全觀念。自動(dòng)門根據(jù)使用的場合及功能的不同可分為自動(dòng)平移門、自動(dòng)平開門、自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門、自動(dòng)圓弧門、自動(dòng)折疊門等，其中平開門用的場合較少，旋轉(zhuǎn)門由于昂貴而且非常寵大，一般只用于有需要的高檔賓館，自動(dòng)平移門使用得最廣泛，

18、大家一般所說的自動(dòng)門、感應(yīng)門就是指自動(dòng)平移門。由于自動(dòng)門在通電后可以實(shí)現(xiàn)無人看管，同時(shí)又可節(jié)約空調(diào)能源、防風(fēng)、防塵、降低噪音，既方便又提高了建筑的檔次，于是迅速在國內(nèi)外的建筑市場上得到大范圍的普及。同時(shí)也幾乎成為了銀行，寫字樓，酒店等辦公娛樂場所裝修必不可少的一項(xiàng)配置。自動(dòng)平移門最常見的形式是自動(dòng)門機(jī)及門內(nèi)外兩側(cè)加雷達(dá)，當(dāng)人走近自動(dòng)門時(shí)，雷達(dá)感應(yīng)到人的存在，給控制器一個(gè)開門信號，控制器通過驅(qū)動(dòng)裝置將門打開。當(dāng)人通過門之后，再將門關(guān)閉。由于自動(dòng)平移門在通電后可以實(shí)現(xiàn)無人管理，既方便又提高了建筑的檔次，于是迅速在國內(nèi)外建筑市場上得到大范圍的普及。自動(dòng)門的開門信號是觸點(diǎn)信號，微波雷達(dá)和紅外傳感器是常

19、用的兩種信號源。微波雷達(dá)是對物體的位移反應(yīng)，因而反應(yīng)速度快，適用于行走速度正常的人員通過的場所，它的特點(diǎn)是一旦在門附近的人員不想出門而靜止不動(dòng)后，雷達(dá)便不再反應(yīng)，自動(dòng)門就會(huì)關(guān)閉，對門機(jī)有一定的保護(hù)作用。紅外傳感器對物體存在進(jìn)行反應(yīng)，不管人員移動(dòng)與否，只要處于傳感器的掃描范圍內(nèi)，它都會(huì)反應(yīng)即傳出觸點(diǎn)信號。缺點(diǎn)是紅外傳感器的反應(yīng)速度較慢，適用于有行動(dòng)遲緩的人員進(jìn)入的場所。本文擬使用微波雷達(dá)傳感器設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)門控制器系統(tǒng)本課題的自動(dòng)門設(shè)計(jì)運(yùn)用plc做控制器能大大提高自動(dòng)門的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，對于整個(gè)自動(dòng)門行業(yè)是一次技術(shù)的革新，提高了自動(dòng)門的使用率，因此，進(jìn)行自動(dòng)門的plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以推動(dòng)自動(dòng)門行

20、業(yè)的發(fā)展，擴(kuò)大plc在自動(dòng)門行業(yè)乃至整個(gè)自動(dòng)化行業(yè)的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟(jì)和理論研究價(jià)值第二章 plc的概述2.1 plc的定義 國際電工委員會(huì)（international electrical committee）于1987年頒布了可編程控制器的標(biāo)準(zhǔn)及其定義：“可編程控制器是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。

21、”定義強(qiáng)調(diào)了plc應(yīng)直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境，它必須具有很強(qiáng)的抗干擾能力，廣泛的適應(yīng)能力和應(yīng)用范圍。這也是區(qū)別于一般微機(jī)控制系統(tǒng)的一個(gè)重要特征。定義還強(qiáng)調(diào)了plc是“數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)”它也是一種計(jì)算機(jī)，它是專業(yè)在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的工業(yè)計(jì)算機(jī)。這種工業(yè)計(jì)算機(jī)采用“面向用戶指令”，因此編程方便。它能完成邏輯運(yùn)算，順序運(yùn)算，定時(shí)，計(jì)數(shù)和算數(shù)運(yùn)算等操作，它還具有“數(shù)字量和模擬量輸入和輸出”的能力，并且非常容易與“工業(yè)控制系統(tǒng)”聯(lián)成一體，易于“擴(kuò)充”。2.2 plc的產(chǎn)生背景可編程控制器是基于微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的通用工業(yè)自動(dòng)控制設(shè)備，在其早期主要應(yīng)用于開關(guān)量的邏輯控制。機(jī)械或生產(chǎn)過程。plc及其有關(guān)的外

22、圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。在可編程控制器問世以前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是以繼電器控制占主導(dǎo)地位的。這種由繼電器構(gòu)成的控制系統(tǒng)存在明顯的缺點(diǎn)，尤其是對生產(chǎn)工藝多變的系統(tǒng)適應(yīng)性較差。1968年，美國通用汽車公司（gm）根據(jù)市場形勢與生產(chǎn)發(fā)展的需要，為了完成“多品種、小批量、不斷翻新汽車品牌型號”的戰(zhàn)略，提出了研制新型邏輯順序控制裝置來取代繼電器控制裝置。第2年，美國數(shù)字設(shè)備公司（dec）就研制出了第一臺(tái)plc，將其應(yīng)用于美國通用汽車自動(dòng)裝配生產(chǎn)線上，并取得了極大的成功。此后隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的不斷進(jìn)步

23、，plc也迅速發(fā)展起來。plc初創(chuàng)階段的代表產(chǎn)品有modicon公司的084、ab公司的pdqil、dec的pdp14和日立公司的scy022等。該時(shí)期plc產(chǎn)品的主要功能是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、邏輯運(yùn)算、定時(shí)和計(jì)數(shù)等。它的cpu由中小規(guī)模的數(shù)字集成電路組成，在io接口電路上做了改進(jìn)以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場的要求，它的控制功能比較簡單。在軟件編程上，采用廣大電氣工程技術(shù)人員所熟悉的繼電器控制線路的方式梯形圖。20世紀(jì)20年代起，人們把各種繼電器，定時(shí)器，接觸器及觸電按一定的邏輯關(guān)系連接起來，組成控制系統(tǒng)，控制各種生產(chǎn)機(jī)械，這就是大家所熟悉的傳統(tǒng)繼電器接觸控制系統(tǒng)，由于它結(jié)構(gòu)簡單，容易掌握，

24、價(jià)格便宜，在一定范圍內(nèi)能滿足控制要求，因而使用面甚廣。在工業(yè)領(lǐng)域控制中一直占主導(dǎo)地位。但是繼電接觸器控制系統(tǒng)有明顯的缺點(diǎn)：設(shè)備體積大，可靠性差，動(dòng)作速度慢，功能少，難以實(shí)現(xiàn)交復(fù)雜的的控制，特別是由于它是靠硬件連線邏輯構(gòu)成的系統(tǒng)接線復(fù)雜，當(dāng)生產(chǎn)工藝或?qū)ο蟾淖儠r(shí)，原有的接線和控制盤就要更換，所以通用性和靈活性較差。20世紀(jì)60年代末期，美國的汽車制造業(yè)競爭激烈，各生產(chǎn)廠家的汽車型號不斷更新，它必然要求生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)亦隨之改變，以及對整個(gè)開展系統(tǒng)從新配置。為拋棄傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)的束縛，適應(yīng)市場競爭要求，1968年美國通用汽車公司公開向社會(huì)招標(biāo)，對汽車流水線控制系統(tǒng)提出具體要求，歸納起來是;

25、（1）編程方便，可現(xiàn)場修改程序（2）維修方便，采用插件式結(jié)構(gòu)（3）可靠性高于繼電器控制裝置（4）體積小于繼電器控制盤（5）數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī)（6）成本可與繼電器控制盤競爭（7）輸入可以是交流150v以上（8）輸出為交流115v，容量要求在2a以上，可直接驅(qū)動(dòng)接觸器，電磁閥等（9）擴(kuò)展時(shí)原裝系統(tǒng)改變最?。?0）用戶存儲(chǔ)器至少能擴(kuò)展到4kb十項(xiàng)指針的核心要求是采用軟布線（編程）方程代替繼電器控制的硬接線方式，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)線的流程控制。2.3 plc控制系統(tǒng)簡介可編程控制器，英文programmable controller,簡稱plc，本課題中用plc作為它的簡稱。plc是用于工業(yè)現(xiàn)場的電

26、控制器。它源于繼電器控制技術(shù)，但基于電子計(jì)算機(jī)。它以微處理器為核心，集自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)為一體，它通過運(yùn)行儲(chǔ)存在其內(nèi)存中的程序，把經(jīng)輸入電路的物理過程得到的輸入信息，變換為所要求的輸出信息，進(jìn)而再通過輸出電路的物理過程去實(shí)現(xiàn)對負(fù)載的控制。plc有豐富的指令系統(tǒng)，有各種各樣的i/o接口、通信接口，有大容量的內(nèi)存，有可靠的自身監(jiān)控系統(tǒng)?？梢哉f，凡普通小型計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)的功能，plc幾乎都可以做到。像plc這樣，集豐富功能于一身，是別的電控制器所沒有的，更是傳統(tǒng)的繼電器控制電路所無法比擬的。豐富的功能為plc 的廣泛應(yīng)用提供了可能，同時(shí)，也為自動(dòng)門行業(yè)的遠(yuǎn)程化、信息化、智能化創(chuàng)造了條件。

27、現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過程是復(fù)雜多樣的，它們對控制的要求也各不相同。plc專為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)，由于這些特點(diǎn)，可編程控制器問世以后很快受到工業(yè)控制界的歡迎，并得到迅速的發(fā)展。目前，可編程控制器已成為工廠自動(dòng)化的強(qiáng)有力工具，得到了廣泛的應(yīng)用。2.4 plc的基本結(jié)構(gòu)及原理目前plc種類繁多，功能和指令系統(tǒng)也都個(gè)不相同但都一微處理器為核心用微工業(yè)控制的專用計(jì)算機(jī)，所以其結(jié)構(gòu)和工作原理都大至相同，硬件結(jié)構(gòu)與微機(jī)相似，主要包括中央處理單元cpu存儲(chǔ)器ram和rom，輸入輸出接口電路、電源、i/o擴(kuò)展接口、外部識別接口等。其內(nèi)部也是采用總線結(jié)構(gòu)來進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。plc控制系統(tǒng)由輸入量plc輸出量組成，外

28、部的各種開關(guān)信號、模擬信號、傳感器檢測的各種信號均作為plc的輸入量，他們經(jīng)plc外部輸入端子，作為plc的輸出量對外圍設(shè)備進(jìn)行各種控制。由此可見，plc的基本結(jié)構(gòu)有控制部分輸入和輸出組成。2.5 plc的特點(diǎn)plc作為一種專用于工業(yè)環(huán)境的、具有特殊結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)，有其顯著的特點(diǎn)。具體特點(diǎn)如下: （1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) （2）硬件配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)（3）易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎（4）安裝方便，擴(kuò)展靈活（5）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小，維護(hù)方便，容易改造（6）體積小，重量輕，能耗低2.6 plc的選型原則當(dāng)某一個(gè)任務(wù)決定由plc來完成后，選擇plc就成為最重要的事情。再p

29、lc系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，一方面工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。因此工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)應(yīng)該詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)，控制要求，明確控制任務(wù)和范圍，確定需要的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求估計(jì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)，確定plc的功能外部設(shè)備等內(nèi)存有多大。第一個(gè)問題，首先要對控制任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，把所有的i/o點(diǎn)找出來，包括開關(guān)量i/o和模擬量i/o，以及輸出量是用繼電器還是晶體管或可控硅型。控制系統(tǒng)輸出點(diǎn)的類型非常關(guān)鍵，如果他們之中既有交流220v的接觸器,電磁閥，又有24v指示燈，則最后選用的plc的輸出點(diǎn)數(shù)有可能大于實(shí)際點(diǎn)數(shù)。因?yàn)閜lc的實(shí)際點(diǎn)數(shù)，因?yàn)閜lc的輸出點(diǎn)一般是幾個(gè)一

30、組公用一個(gè)公共端，這一組輸出只能有一種電源的種類和等級。所以一旦他們是交流220v的負(fù)載使用。則直流24v的負(fù)載智能使用其他的輸出端了。這樣有可能造成輸出點(diǎn)浪費(fèi)，增加成本。所以要盡可能選擇相同等級和種類的負(fù)載。第二個(gè)問題，則有以下幾個(gè)方面要考慮（1）功能方面所有plc一般都具有常，規(guī)的功能，但對某些特殊要求，就要知道所發(fā)用的plc是否有能力控制任務(wù)。如plc的計(jì)算速度。用戶程序容量等有特殊要求。該選擇包括運(yùn)算功能，控制功能，通信功能，編輯功能，診斷功能和處理速度等性能的選擇。根據(jù)本課題所設(shè)計(jì)的自動(dòng)門控制系統(tǒng)的要求主要有一下幾種功能的選擇：a.控制功能b.編輯功能c.診斷功能d.機(jī)型的選擇e.對

31、plc響應(yīng)時(shí)間的要求（2）價(jià)格方面不同廠家的plc產(chǎn)品價(jià)格相差很大，有些功能類似，質(zhì)量相當(dāng)，i/o點(diǎn)數(shù)相當(dāng)，plc價(jià)格卻相差很大在使用plc較多情況下，這樣的差價(jià)是必須考慮的因素。綜合以上因素，本課題的設(shè)計(jì)采用智能控制器為穩(wěn)定性良好的德國西門子公司生產(chǎn)的cpu224小型plc來實(shí)現(xiàn)整個(gè)自動(dòng)系統(tǒng)的控制。第三章 自動(dòng)門控制系統(tǒng)的整體方案3.1 設(shè)計(jì)流程1.深入了解和分析自動(dòng)門的控制要求和控制部件。2.確定i/o設(shè)備。根據(jù)自動(dòng)門控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、指示燈等。3.根據(jù)i/o點(diǎn)數(shù)選擇合適

32、的plc類型。4.分配i/o點(diǎn)，分配plc的輸入輸出點(diǎn)，編制出輸入輸出分配表或者輸入輸出端子的接線圖。5.設(shè)計(jì)自動(dòng)門系統(tǒng)的梯形圖程序，根據(jù)工作要求設(shè)計(jì)出周密完整的梯形圖程序，這是整個(gè)自動(dòng)門系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心工作。6.將程序輸入plc進(jìn)行軟件測試，查找錯(cuò)誤，使系統(tǒng)程序更加完善。7.自動(dòng)門系統(tǒng)的整體調(diào)試，在plc軟硬件設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工完成后，就可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試，調(diào)試種發(fā)現(xiàn)的問題要逐一排除，直至調(diào)試成功。3.2 自動(dòng)門的功能需求分析本設(shè)計(jì)面向商場入口的應(yīng)用，需要有安全性和可靠性。根據(jù)商場中對自動(dòng)門的具體要求，本課題所設(shè)計(jì)的自動(dòng)門應(yīng)由以下功能：（1)開門和關(guān)門控制應(yīng)有手動(dòng)和自動(dòng)方式為了便于維護(hù)，自

33、動(dòng)門應(yīng)具有手動(dòng)和自動(dòng)方式。手動(dòng)和自動(dòng)開門方式由手自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)來控制。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)撥向手動(dòng)位置時(shí)，門可以手動(dòng)調(diào)節(jié)開或者關(guān)。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)撥向自動(dòng)位置時(shí)，手動(dòng)開門失效，由感應(yīng)器檢測到有人接近門口且門未打開或者檢測到已無人接近門且門未關(guān)閉，plc動(dòng)作輸出信號給變頻器來控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)開門或者關(guān)門。（2)緊急停止當(dāng)自動(dòng)門出現(xiàn)夾人現(xiàn)象時(shí)，可閉合緊急停止開關(guān)，自動(dòng)門自動(dòng)進(jìn)入開門過程。plc控制和執(zhí)行元件構(gòu)成是自動(dòng)門控制系統(tǒng)的兩個(gè)重要組成。采用自動(dòng)和手動(dòng)控制方式，此種控制模式為自動(dòng)門的主要控制方式。本課題所設(shè)計(jì)的自動(dòng)門控制系統(tǒng)采用plc為控制中心來控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)從而控制門的開和關(guān)實(shí)現(xiàn)門的自動(dòng)化控制。3.

34、3 自動(dòng)門的控制要求經(jīng)分析設(shè)計(jì)任務(wù)，可知完成任務(wù)的實(shí)質(zhì)就是控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制首先要具備一下功能部件：微波檢測開關(guān)，限位開關(guān)，超載要實(shí)現(xiàn)電機(jī)正保護(hù)開關(guān)。先確定電機(jī)與門扇軌道組成的系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)電機(jī)正轉(zhuǎn)開門，電機(jī)反轉(zhuǎn)關(guān)門。首先按下啟動(dòng)按鈕，當(dāng)傳感器檢測到能有人體通過信號時(shí)，開關(guān)上有電流通過，（光電檢測開關(guān)是脈沖觸發(fā)需對其自鎖）所以線圈上有電流通過，電動(dòng)機(jī)正傳，帶動(dòng)自動(dòng)門執(zhí)行開門過程。當(dāng)門完全打開之后，使開門限位開關(guān)由閉合到斷開，此時(shí)自動(dòng)門停止，延時(shí)8秒。 若此時(shí)感應(yīng)器重新檢測到有人體信號時(shí)，則在重新進(jìn)行8秒延時(shí)。 當(dāng)8秒的延時(shí)完畢后，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)執(zhí)行關(guān)門過程。在關(guān)門過程中，傳感器重新檢測

35、到人體信號時(shí)，此時(shí)中斷關(guān)門轉(zhuǎn)向開門過程?？紤]到自動(dòng)門若出現(xiàn)故障或維修的時(shí)候，使用自動(dòng)控制系統(tǒng)有所不適，于是設(shè)置手動(dòng)開門和手動(dòng)關(guān)門。3.4 自動(dòng)門技術(shù)參數(shù)表3-1自動(dòng)門技術(shù)參數(shù)單扇門的最大承重（kg）1x120kg 單扇開啟最大寬度（mm）1250mm高度（mm）2500mm開/關(guān)門速度（cm/s）32.5cm/s開啟保持時(shí)間（s）8s可編程控制器（plc）電源220v ac,50-60hz驅(qū)動(dòng)器電源380v ac,50hz驅(qū)動(dòng)器輸出額定功率120w3.5 自動(dòng)門具體構(gòu)成自動(dòng)門系統(tǒng)的具體組成如下圖： plc 自動(dòng)門感應(yīng)器件驅(qū)動(dòng)裝置傳動(dòng)裝置 圖3-1自動(dòng)門系統(tǒng)組成由上圖可知，當(dāng)感應(yīng)器件檢測到人體或

36、物體信號時(shí)將信號傳給plc,plc根據(jù)已經(jīng)采集的信號發(fā)出控制信號，是驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)行，通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)自動(dòng)門的運(yùn)行。第四章 硬件設(shè)計(jì)4.1 可編程控制器的選型在plc系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是plc工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。因此工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需要的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估計(jì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器的容量、確定plc的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的plc和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。綜合plc的選型標(biāo)準(zhǔn)，本課題的設(shè)計(jì)采用智能控制器為穩(wěn)定性良好的德國西門子公司生產(chǎn)

37、的cpu224小型plc來實(shí)現(xiàn)整個(gè)自動(dòng)系統(tǒng)的控制 圖4-1 plc硬件結(jié)構(gòu)圖4.2 驅(qū)動(dòng)裝置的選型自動(dòng)門的驅(qū)動(dòng)器是自動(dòng)門能否良好工作的保障。結(jié)合安全穩(wěn)定的考慮，在本設(shè)計(jì)中選用天津安全電機(jī)有限公司生產(chǎn)的型號為ysm100/112、w、s的3相380v交流電機(jī)，此電機(jī)噪音極小、調(diào)速性能好，即具備交流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，又具備直流電動(dòng)機(jī)線性機(jī)械特性、調(diào)速范圍寬、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、運(yùn)行效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)。4.3 感應(yīng)器件的選型目前自動(dòng)門行業(yè)運(yùn)用的感應(yīng)器件主要有微波感應(yīng)器、紅外感應(yīng)器等。微波感應(yīng)器，又稱微波雷達(dá)，對物體的移動(dòng)進(jìn)行反應(yīng)，因而反應(yīng)速度快，適用于行走速度正常的人員通過的場所。結(jié)

38、合本課題的實(shí)際需要在設(shè)計(jì)自動(dòng)門的人員檢測上運(yùn)用微波雷達(dá)傳感器為自動(dòng)門感應(yīng)器 微波感應(yīng)器的特點(diǎn):（1）非接觸探測（2）不受溫度，濕度，噪音影響4.4 行程開關(guān)(限位開關(guān))的工作原理行程開關(guān)又稱限位開關(guān)，用于控制機(jī)械設(shè)備的行程及限位保護(hù)。在實(shí)際生產(chǎn)中，將行程開關(guān)安裝在預(yù)先安排的位置，當(dāng)裝于生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件上的模塊撞擊行程開關(guān)時(shí)，行程開關(guān)的觸點(diǎn)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)電路的切換。因此，行程開關(guān)是一種根據(jù)運(yùn)動(dòng)部件的行程位置而切換電路的電器，它的作用原理與按鈕類似。行程開關(guān)廣泛用于各類機(jī)床和起重機(jī)械，用以控制其行程、進(jìn)行終端限位保護(hù)。在電梯的控制電路中，還利用行程開關(guān)來控制開關(guān)轎門的速度、自動(dòng)開關(guān)門的限位，轎廂的上、

39、下限位保護(hù)。滾輪式行程開關(guān)又分為單滾輪自動(dòng)復(fù)位和雙滾輪(羊角式)非自動(dòng)復(fù)位式，雙滾輪行移開關(guān)具有兩個(gè)穩(wěn)態(tài)位置，有“記憶”作用，在某些情況下可以簡化線路4.5 傳動(dòng)裝置在本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)門針對人流較多的商場，應(yīng)對周圍環(huán)境進(jìn)行綜合考慮，所以在本課題的自動(dòng)門機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)中考慮了以下幾個(gè)方面：1自動(dòng)門的傳動(dòng)主要包括安裝板，軌道，門機(jī)，皮帶，吊掛件等。2所有的組件都為插入式元件，使得安裝很簡便。3電機(jī)：驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用380v三相交流電機(jī)，功率大，可調(diào)性強(qiáng)。4導(dǎo)軌：水平雙導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，形成正懸掛，解決了側(cè)擺的問題，從而確保了門扇的穩(wěn)定性。并配以雙側(cè)密封毛刷，形成密封式導(dǎo)軌，避免積塵對導(dǎo)軌及滑輪的磨損，實(shí)現(xiàn)了維護(hù)

40、方面的特點(diǎn)。5滑輪：采用特殊的尼龍滑輪，強(qiáng)度高，耐磨性好，同時(shí)還有一定的減震效果。6皮帶：用于傳輸電機(jī)所產(chǎn)動(dòng)力，牽引自動(dòng)門吊具走論系統(tǒng)，采用齒形皮帶, 齒形皮帶的齒形截面為曲線設(shè)計(jì)，增加了齒形的高度，提高了皮帶與傳動(dòng)齒輪的吻合度，從而提高了機(jī)械效率。皮帶底部采用尼龍加強(qiáng)，減少了齒距變形，提高了使用壽命。7馬達(dá)皮帶輪直徑為5cm,皮帶滑輪內(nèi)徑為13.5cm,外徑為28.5cm。 第五章 自動(dòng)門控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)5.1 plc梯形圖概述梯形圖程序設(shè)計(jì)語言是最常用的一種程序設(shè)計(jì)語言，它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。在工業(yè)過程控制領(lǐng)域，電氣技術(shù)人員對繼電器邏輯控制技術(shù)較為熟悉。因此，由這種邏輯控制技

41、術(shù)發(fā)展而來的梯形圖受到歡迎，并得到廣泛的應(yīng)用。梯形圖程序設(shè)計(jì)語言的特點(diǎn)是：1. 與電氣操作原理圖相對應(yīng)，具有直觀性和對應(yīng)性；2. 與原有繼電器邏輯控制技術(shù)相一致，易于掌握和學(xué)習(xí)；3. 與原有的繼電器邏輯控制技術(shù)的不同點(diǎn)是：梯形圖中的能流（power flow）不是實(shí)際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，因此應(yīng)用時(shí)需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別對待；梯形圖是使用得最多的圖形編程語言，被稱為plc的第一編程語言。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關(guān)量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱為編程。5.2 自

42、動(dòng)門工作流程如下：（1）按下啟動(dòng)按鈕，當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān)k1或k2時(shí)，開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)km1動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān)k3位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。（2）自動(dòng)門在開門位置停留8秒后，自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)km2被起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動(dòng)到關(guān)門限位開關(guān)k4位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。（3）在關(guān)門過程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)k2或k1時(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動(dòng)進(jìn)入開門程序。（4）在門打開后的8秒等待時(shí)間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電檢測開關(guān)k2或k1時(shí)，必須重新開始等待8秒后，再自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。（5） 考慮到自動(dòng)門若出現(xiàn)

43、故障時(shí)，使用自動(dòng)控制系統(tǒng)有所不適，于是設(shè)置手動(dòng)開門和手動(dòng)關(guān)門。以上工作過程可用流程圖表達(dá)如下圖所示。圖5-1 自動(dòng)門工作流程圖5.3 自動(dòng)門控制系統(tǒng)原理圖a.自動(dòng)門控制系統(tǒng)主電路控制圖：圖5-2 自動(dòng)門控制系統(tǒng)主電路圖b.繼電器接觸器控制圖圖5-4 自動(dòng)門控制系統(tǒng)外圍接線圖c.外圍接線圖5-4 自動(dòng)門控制系統(tǒng)外圍接線圖5.4 工作過程的分析根據(jù)本課題的控制要求和安全要求，所設(shè)計(jì)的程序按照下圖所示的流程運(yùn)行，已達(dá)到本系統(tǒng)的最佳設(shè)計(jì)要求和完成系統(tǒng)的最終設(shè)計(jì)，工作流程如下：首先按下啟動(dòng)按鈕，當(dāng)傳感器檢測到能有人體信號時(shí)，電動(dòng)機(jī)正傳，帶動(dòng)自動(dòng)門執(zhí)行開門過程。當(dāng)門完全打開之后，使開門限位開關(guān)打開，此時(shí)自

44、動(dòng)門停止，進(jìn)行8秒延時(shí)。 若此時(shí)感應(yīng)器重新檢測到有人體信號時(shí)，則在重新進(jìn)行8秒延時(shí) 當(dāng)8秒的延時(shí)完畢后，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)執(zhí)行關(guān)門過程。在關(guān)門過程中，傳感器重新檢測到人體信號時(shí)，此時(shí)中斷關(guān)門轉(zhuǎn)向開門過程。考慮到自動(dòng)門若出現(xiàn)故障時(shí)，使用自動(dòng)控制系統(tǒng)有所不適，于是設(shè)置手動(dòng)開門和手動(dòng)關(guān)門。5.5 梯形圖的設(shè)計(jì)自動(dòng)門i/o地址分配表表5-1自動(dòng)門i/o地址分配表plc原件作用i0.1門外光檢測電開關(guān)i0.2門內(nèi)光檢測電開關(guān)i0.3開門限位電開關(guān)i0.4關(guān)門限位電開關(guān)i0.5過載保護(hù)開關(guān)i0.6緊急停車開關(guān)i0.7啟動(dòng)停止i1.o手動(dòng)開門i1.1手動(dòng)關(guān)門具體梯形圖程序見附錄1指令表見附錄25.6 過程分析1.首

45、先按下啟動(dòng)按鈕使i0.7閉合，若外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)檢測到有人體接近時(shí)將其轉(zhuǎn)換成信號使i0.1或i0.2閉合。由于開門限位開關(guān)i0.3是常閉的，所以q0.0線圈得電，由原理分析可知光電檢測開關(guān)的觸發(fā)方式是脈沖觸發(fā)，所以需要自鎖。當(dāng)q0.0線圈通電時(shí)q0.0閉合，此時(shí)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)帶動(dòng)自動(dòng)門扇移動(dòng)，執(zhí)行開門過程。2.當(dāng)門扇完全打開時(shí)，使開門限位開關(guān)i0.3打開，q0.0線圈失電。電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。3.當(dāng)門扇停止移動(dòng)時(shí)，由于開門限位開關(guān)的常閉變成斷開，故使常開變閉合。此時(shí)進(jìn)行8秒鐘的延時(shí)，若此時(shí)外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)i0.1或i0.2檢測到有人體信號，則使t0重新延時(shí)8秒鐘。4.當(dāng)8秒的延時(shí)完畢后t0

46、線圈通電，關(guān)門限位開關(guān)閉合，所以使q0.1得電并自鎖，電機(jī)反轉(zhuǎn)執(zhí)行關(guān)門過程。5.在關(guān)門過程中，若外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)i0.1,i0.2有信號又使q0.0通電，由于在關(guān)門過程中q0.0常閉，此時(shí)打開并中斷關(guān)門過程，轉(zhuǎn)向開門過程。6.在此控制過程中，為了保證其安全性設(shè)置過載保護(hù)和緊急停車。7.考慮到自動(dòng)門若出現(xiàn)故障時(shí)，使用自動(dòng)控制系統(tǒng)有所不適，避免造成不便和不必要故障，于是設(shè)置手動(dòng)開門和手動(dòng)關(guān)門?？偨Y(jié)本設(shè)計(jì)基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)目的，利用plc實(shí)現(xiàn)自動(dòng)門的控制系統(tǒng)。掌握了plc的編程，并運(yùn)用軟硬件的知識，通過合理的設(shè)備選型，參數(shù)設(shè)置，軟硬件設(shè)計(jì)，提高了自動(dòng)門的可靠運(yùn)行。改善了自動(dòng)門的舒適感，并節(jié)約了電

47、能。給人們帶來了極大的方便。用可編程控制器對自動(dòng)門進(jìn)行控制的同時(shí)實(shí)施實(shí)時(shí)故障監(jiān)測，準(zhǔn)確可靠，實(shí)時(shí)性好，便于維修。當(dāng)然，由于所學(xué)知識和時(shí)間的有限，本次設(shè)計(jì)還存在一些不足之處，功能方面還不夠全面,自動(dòng)門內(nèi)部結(jié)構(gòu)不太了解，還需要現(xiàn)場學(xué)習(xí)，本設(shè)計(jì)還可以有更加全面的功能，比如開門關(guān)門設(shè)置蜂鳴器的提示音，提示行人通過，還可以在開門速度上添加變頻器，使開門速度加快，提高效率。由于實(shí)際條件的限制，仿真效果不太理想這也是不足之處。本設(shè)計(jì)中存在的不足之處，今后我會(huì)不斷的研究努力去完善。對于自動(dòng)門硬件，也知道了一些周邊技術(shù)，擴(kuò)充了知識面，增強(qiáng)對工藝的理解。我們學(xué)習(xí)的知識是有限的，在以后的工作中我們肯定會(huì)遇到許多未知

48、的領(lǐng)域，這方面的能力便會(huì)使我們受益匪淺。通過這次設(shè)計(jì),我把所學(xué)的各種知識都聯(lián)系起來,把理論和實(shí)際聯(lián)系了起來,既鞏固了舊知識,有學(xué)到了新知識,開闊了視野,拓寬了思路,培養(yǎng)了自己分析問題和解決問題的能力,我要把我的畢業(yè)設(shè)計(jì)作為我在學(xué)習(xí)的最后一個(gè)歷程畫一個(gè)自己滿意的句號。謝辭通過這兩年的學(xué)習(xí),使我掌握了廣泛的基礎(chǔ)知識和牢固的專業(yè)知識.正是由于我有了這些知識,才能在這次設(shè)計(jì)任務(wù)中完成任務(wù).在次我要深深感謝我的老師和在設(shè)計(jì)中幫助我的同學(xué)們,是老師的諄諄教導(dǎo)和同學(xué)們的幫助,使我取得了今天的成績.我要由衷的感謝我的指導(dǎo)老師賈志剛、李博、趙小慧老師,本論文設(shè)計(jì)在賈志剛,李博,趙小慧老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下已完成，他們學(xué)識淵博、認(rèn)真的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)、平易近人的為人風(fēng)格給予我深刻的印象，使我受益匪淺。從課題選擇到具體的寫作過程，論文初稿與定稿無不凝聚著賈老師的心血和汗水，在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，他們?yōu)槲姨峁┝朔N種指導(dǎo)和一些建議，他們一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度使我深受感動(dòng)，沒有這樣的幫助和關(guān)懷和熏陶，我不會(huì)這么順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此向這三位老師表示深深的感謝和崇高的敬意！同時(shí)，在論文寫作過程中，我還參考了有關(guān)的書籍和論文，在這里一并向有關(guān)的作者表示謝意。我還要感謝同組的各位同學(xué)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間