PLC自動門控制裝置設計畢業(yè)設計（論文)word格式

1、plc自動門控制裝置設計目錄1. 目錄1 2. 自動門控制裝置設計 22.1 設計題目 22.2 設計目的 23 設計任務 23.1自動門控制裝置的硬件組成 33.2 控制要求 34. 設計序言 4 5. plc的主要特點46. 功能器件的基本工作原理4 6.1自動感應門機的基本工作原理46.2行程開關(限位開關)的工作原理66.3 光電開關介紹 77 方案說明 9 7.1 地址分配表108 主電路接線圖109 plc控制輸出輸入接線1010程序流程圖1211梯形圖1312 參考文獻1413 結束語15自動門控制裝置設計2.1 設計題目：基于plc的自動門控制裝置設計2.2設計目的：1、 為了

2、加強學生智能的培養(yǎng)，更好的使理論與實踐相結合，真正做到增長知識與發(fā)展能力的統(tǒng)一，本次課程設計的基本任務，是著重培養(yǎng)學生在電力電子技術方面的實踐能力和科學作風，培養(yǎng)學生綜合運用理論知識解決實際問題的能力。通過本次課程設計，初步掌握工程實踐方法和組織實踐的基本技能，逐漸熟悉開展科學實踐的程序和辦法。2、 通過本次課程設計應做到如下要求：（1）初步掌握一般電氣控制技術、plc應用技術和設計的基本方法（2）培養(yǎng)一定的自學能力和獨立分析問題、解決問題的能力。（3）鞏固常用電子儀器的正確使用方法。（4）通過嚴格的科學訓練和工程設計實踐，逐步樹立嚴肅認真、一絲不茍、實事求是的科學作風；培養(yǎng)學生在工作中具有一

3、定的生產(chǎn)觀點、經(jīng)濟觀點和全局觀點。3 設計任務：自動門控制裝置設計3.1自動門控制裝置的硬件組成：自動門控制裝置由門內光電探測開關k1、門外光電探測開關k2、開門到位限位開關k3、關門到限位開關k4、開門執(zhí)行機構km1（使直流電動機正轉）、關門執(zhí)行機構km2（使直流電動機反轉）等部件組成。3.2 控制要求：1）當有人由內到外或由外到內通過光電檢測開關k1或k2時，開門執(zhí)行機構km1動作，電動機正轉，到達開門限位開關k3位置時，電機停止運行。2）自動門在開門位置停留8秒后，自動進入關門過程，關門執(zhí)行機構km2被起動，電動機反轉，當門移動到關門限位開關k4位置時，電機停止運行。3）在關門過程中，當

4、有人員由外到內或由內到外通過光電檢測開關k2或k1時，應立即停止關門，并自動進入開門程序。4）在門打開后的8秒等待時間內，若有人員由外至內或由內至外通過光電檢測開關k2或k1時，必須重新開始等待8秒后，再自動進入關門過程，以保證人員安全通過。4 設計序言:在超級市場、公共建筑、銀行、醫(yī)院等入口，經(jīng)常使用自動門控制系統(tǒng)。早期的自動門控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，已逐漸被淘汰。plc控制自動門由于具有故障率低、可靠性高、維修方便等優(yōu)點，因而得到廣泛的應用。由于直流電動機的調速范圍寬廣，調速特性平滑。直流電動機超載能力較強，熱動和制動轉矩較大，所以執(zhí)行機構使用直流電動機5 .plc的主要特點1)、可靠

5、性高。plc的mtbf一般在4000050000h以上，有的在1020萬h，且均有完善的自診斷功能。2)、結構形式多樣，模塊化組合靈活。有固定式適于小型系統(tǒng)或機床，組合式適于集控制系統(tǒng)。最少的plc只有6點，而ab的controllogix系統(tǒng)的容量達128000點。3)、功能強大。4)、編程方便?？刂凭哂袠O大靈活性。5)、適應工業(yè)環(huán)境。適應高溫、振動、沖擊和粉塵等惡劣環(huán)境以及電磁干擾環(huán)境。6)、安裝、維修簡單7)、與dcs相比，價格低。8)、當前plc產(chǎn)品緊跟現(xiàn)場總線的發(fā)展潮流。6 .功能器件的基本工作原理6.1，自動感應門機的基本工作原理首先，平移式自動感應門機組由以下部件組成： （1）

6、主控制器：它是自動感應門的指揮中心，通過內部編有指令程序的大規(guī)模集成塊，發(fā)出相應指令，指揮馬達或電鎖類系統(tǒng)工作；同時人們通過主控器調節(jié)門扇開啟速度、開啟幅度等參數(shù)。 （2） 感應探測器：負責采集外部信號，如同人們的眼睛，當有移動的物體進入它的工作范圍時，它就給主控制器一個脈沖信號； （3） 動力馬達：提供開門與關門的主動力，控制自動感應門門扇加速與減速運行。 （4） 自動感應門扇行進軌道：就象火車的鐵軌，約束門扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向行進。 （5） 門扇吊具走輪系統(tǒng):用于吊掛活動門扇，同時在動力牽引下帶動門扇運行。 （6） 同步皮帶（有的廠家使用三角皮帶）：用于傳輸馬達所產(chǎn)動力，牽引自

7、動感應門扇吊具走輪系統(tǒng)。 （7） 下部導向系統(tǒng)：是自動感應門門扇下部的導向與定位裝置，防止門扇在運行時出現(xiàn)前后門體擺動。 當自動感應門門扇要完成一次開門與關門，其工作流程如下： 感應探測器探測到有人進入時，將脈沖信號傳給主控器，主控器判斷后通知馬達運行，同時監(jiān)控馬達轉數(shù)，以便通知馬達在一定時候加力和進入慢行運行。馬達得到一定運行電流后做正向運行，將動力傳給同步帶，再由同步帶將動力傳給吊具系統(tǒng)使自動感應門扇開啟；自動感應門扇開啟后由控制器作出判斷，如需關自動感應門，通知馬達作反向運動，關閉自動感應門6.2.行程開關(限位開關)的工作原理行程開關又稱限位開關，用于控制機械設備的行程及限位保護。在實

8、際生產(chǎn)中，將行程開關安裝在預先安排的位置，當裝于生產(chǎn)機械運動部件上的模塊撞擊行程開關時，行程開關的觸點動作，實現(xiàn)電路的切換。因此，行程開關是一種根據(jù)運動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。行程開關廣泛用于各類機床和起重機械，用以控制其行程、進行終端限位保護。在電梯的控制電路中，還利用行程開關來控制開關轎門的速度、自動開關門的限位，轎廂的上、下限位保護。滾輪式行程開關又分為單滾輪自動復位和雙滾輪(羊角式)非自動復位式，雙滾輪行移開關具有兩個穩(wěn)態(tài)位置，有“記憶”作用，在某些情況下可以簡化線路。6.3、光電開關介紹1）、工作原理光電開關（光電傳感器）是光電接近開關的簡稱，它是利用

9、被檢測物對光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測物體有無的。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測。光電開關將輸入電流在發(fā)射器上轉換為光信號射出，接收器再根據(jù)接收到的光線的強弱或有無對目標物體進行探測。2）、光電開關的分類及術語解釋:（1）、分類:漫反射式光電開關：它是一種集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器，當有被檢測物體經(jīng)過時，物體將光電開關發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線反射到接收器，于是光電開關就產(chǎn)生了開關信號。當被檢測物體的表面光亮或其反光率極高時，漫反射式的光電開關是首選的檢測模式。鏡反射式光電開關：它亦集發(fā)射器與接收器于一體，光電開關發(fā)射器發(fā)出的光線經(jīng)過反射鏡反射回接收器，當被

10、檢測物體經(jīng)過且完全阻斷光線時，光電開關就產(chǎn)生了檢測開關信號對射式光電開關：它包含了在結構上相互分離且光軸相對放置的發(fā)射器和接收器，發(fā)射器發(fā)出的光線直接進入接收器，當被檢測物體經(jīng)過發(fā)射器和接收器之間且阻斷光線時，光電開關就產(chǎn)生了開關信號。當檢測物體為不透明時，對射式光電開關是最可靠的檢測裝置。槽式光電開關：它通常采用標準的u字型結構，其發(fā)射器和接收器分別位于u型槽的兩邊，并形成一光軸，當被檢測物體經(jīng)過u型槽且阻斷光軸時，光電開關就產(chǎn)生了開關量信號。槽式光電開關比較適合檢測高速運動的物體，并且它能分辨透明與半透明物體,使用安全可靠。光纖式光電開關：它采用塑料或玻璃光纖傳感器來引導光線，可以對距離遠

11、的被檢測物體進行檢測。通常光纖傳感器分為對射式和漫反射式。（2）術語檢測距離：是指檢測體按一定方式移動，當開關動作時測得的基準位置（光電開關的感應表面）到檢測面的空間距離。額定動作距離指接近開關動作距離的標稱值?；夭罹嚯x：動作距離與復位距離之間的絕對值。響應頻率：在規(guī)定的1s的時間間隔內，允許光電開關動作循環(huán)的次數(shù)。輸出狀態(tài)：分常開和常閉。當無檢測物體時，常開型的光電開關所接通的負載由于光電開關內部的輸出晶體管的截止而不工作，當檢測到物體時，晶體管導通，負載得電工作。檢測方式：根據(jù)光電開關在檢測物體時發(fā)射器所發(fā)出的光線被折回到接收器的途徑的不同，可分為漫反射式、鏡反射式、對射式等。輸出形式：分

12、npn二線、npn三線、npn四線、pnp二線、pnp三線、pnp四線、ac二線、ac五線（自帶繼電器），及直流npn/pnp/常開/常閉多功能等幾種常用的輸出形式。指向角7 方案說明經(jīng)分析設計任務，可知完成任務的實質就是控制電機的正反轉。要實現(xiàn)自動控制首先要具備以下功能部件：光電檢測開關，限位開關，超載保護開關，直流電機?，F(xiàn)確定電機與門扇軌道組成的系統(tǒng)，要實現(xiàn)電機正轉開門，電機反轉關門。1）當有人由內到外或由外到內通過光電檢測開關時，開關上有電流通過（光電檢測開關是脈沖觸發(fā)須對其自鎖）由于開門限位開關常閉，所以線圈上有電通過，電動機正轉，到達開門限位開關位置時，電機停止運行。2）當自動門到開

13、門限位開關位置時啟動延時定時器8秒后，自動進入關門過程，電動機反轉，當門移動到關門限位開關時，電機停止運行。3）在關門過程中，當有人員由外到內或由內到外通過光電檢測開關，應立即停止關門，并自動進入開門程序。4）在門打開后的8秒等待時間內，若有人員由外至內或由內至外通過光電檢測開關時，必須重新開始等待8秒后，再自動進入關門過程，以保證人員安全通過。5）考慮到自動門在出現(xiàn)故障或在維修的時候，用自動控制從在一定的問題，最后決定加增手動開門和關門開關。7.1 plc控制系統(tǒng)的地址分配表： i0.1 門外光檢測電開關 i0.2 門內光檢測電開關 i0.3 開門限位開關 i0.4 關門限位開關i0.7 過

14、電流保護開關 i0.5 手動開門i0.0 啟動停止 i0.6 手動關門q0.0 電機正轉 q0.1 電機反轉8主電路接線圖9plc控制輸出輸入接線(plc控制輸出輸入接線)10程序流程圖開 始若k1，k2有信號開 門 k3 打 開 停 止延時8s若k1，k2有信號關 門若k1，k2有信號k4 打 開 停 止結 束11梯形圖結論本設計完成了題目要求的基本部分的全部要求。發(fā)揮部分的因為時間和制作材料的短缺而沒有進行嘗試，在今后條件允許的情況下再擴展。基本部分各單元工作穩(wěn)定。通過這次設計使我學會如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新，是要我們學會將理論很好地聯(lián)系實際，并不斷地去開動自己的大腦，從為人類造福的意愿出發(fā)，做自己力所能及的，別人卻沒想到的事。使之不斷地戰(zhàn)勝別人，超越前人。同時，更重要的是，我在這一設計過程中，學會了堅持不懈，