自動(dòng)門(mén)控制裝置設(shè)計(jì)澤爺

1、課程設(shè)計(jì)(論文)題 目 名 稱(chēng) 自動(dòng)門(mén)控制裝置設(shè)計(jì) 課 程 名 稱(chēng) PLC原理及應(yīng)用 學(xué) 生 姓 名 曾澤 學(xué) 號(hào) 1141203027 系 、專(zhuān) 業(yè) 電氣工程系 測(cè)控技術(shù)與儀器 指 導(dǎo) 教 師 劉麗 2013年12月25日邵陽(yáng)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)年級(jí)專(zhuān)業(yè)11級(jí)測(cè)控技術(shù)與儀器學(xué)生姓名曾澤 學(xué)號(hào) 1141203027題目名稱(chēng)自動(dòng)門(mén)控制裝置設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)間2013年11月11日11月22日課程名稱(chēng)PLC原理及應(yīng)用課程編號(hào)121200107設(shè)計(jì)地點(diǎn)數(shù)字控制與PLC實(shí)驗(yàn)室（306） 一、 課程設(shè)計(jì)（論文）目的PLC原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)是電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)之一，主要以小型實(shí)用性PL

2、C控制系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)為主。課程設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)：全面熟練掌握PLC的硬件組成以及各種指令的應(yīng)用，使學(xué)生掌握小型PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟，熟悉和掌握PLC開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的應(yīng)用和軟件調(diào)試過(guò)程，通過(guò)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)故障的分析、判斷、檢修進(jìn)一步鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。二、 已知技術(shù)參數(shù)和條件利用PLC設(shè)計(jì)自動(dòng)門(mén)控制裝置，技術(shù)參數(shù)和條件如下：1、當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)K1或K2時(shí)，開(kāi)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)K3位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。2、自動(dòng)門(mén)在開(kāi)門(mén)位置停留8秒后，自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門(mén)過(guò)程，關(guān)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2被起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門(mén)移動(dòng)到關(guān)門(mén)限位開(kāi)關(guān)K4位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行

3、。3、在關(guān)門(mén)過(guò)程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)K2或K1時(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門(mén)，并自動(dòng)進(jìn)入開(kāi)門(mén)程序。4、在門(mén)打開(kāi)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(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)K2或K1時(shí)，必須重新開(kāi)始等待8秒后，再自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門(mén)過(guò)程，以保證人員安全通過(guò)。三、 任務(wù)和要求1、設(shè)計(jì)系統(tǒng)的PLC外部接線圖2、系統(tǒng)的操作面板3、設(shè)計(jì)好順序功能圖4、系統(tǒng)的T形圖5、按照要求書(shū)寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告注：1此表由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，經(jīng)系、教研室審批，指導(dǎo)教師、學(xué)生簽字后生效；2此表1式3份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、教研室各1份。四、參考資料和現(xiàn)有基礎(chǔ)條件（包括實(shí)驗(yàn)室、主要儀器設(shè)備等）實(shí)驗(yàn)室有EL型PLC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)4套；F

4、X2N系列實(shí)驗(yàn)裝置8臺(tái)，以及相關(guān)的軟件； FX2N系列、S7系列產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)；FX2N系列實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。五、進(jìn)度安排2013年11月11日-12日：收集和課程設(shè)計(jì)有關(guān)的資料，熟悉課題任務(wù)何要求2013年11月13日-14日：總體方案設(shè)計(jì)2013年11月15日-16日：外部接線圖2013年11月17日-18日：T形圖設(shè)計(jì)2013年11月19日-20日：系統(tǒng)調(diào)試改進(jìn)2013年11月21日：整理書(shū)寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2013年11月22日：答辯六、教研室審批意見(jiàn)教研室主任（簽字）： 年 月 日七|、主管教學(xué)主任意見(jiàn) 主管主任（簽字）： 年 月 日八、備注指導(dǎo)教師（簽字）： 學(xué)生（簽字）：邵陽(yáng)學(xué)院課程設(shè)計(jì)

5、（論文）評(píng)閱表學(xué)生姓名 曾澤 學(xué) 號(hào) 1141203027 系 電氣工程系 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 11級(jí)測(cè)控班 題目名稱(chēng) 自動(dòng)門(mén)控制裝置設(shè)計(jì) 課程名稱(chēng) PLC原理及應(yīng)用 一、學(xué)生自我總結(jié)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，總是遇到這樣或那樣的問(wèn)題。有時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，需要做大量的工作，花大量的時(shí)間才能解決。自然而然，我的耐心便在其中建立起來(lái)了。為以后的工作積累了經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)了信心。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，讓我很好的鍛煉了理論聯(lián)系實(shí)際，與具體項(xiàng)目、課題相結(jié)合開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的能力。既讓我們懂得了怎樣把理論應(yīng)用于實(shí)際，又讓我們懂得了在實(shí)踐中遇到的問(wèn)題怎樣用理論去解決。 學(xué)生簽名： 年 月 日二、指導(dǎo)教師評(píng)定評(píng)分項(xiàng)目平時(shí)成績(jī)論文答辯綜合成績(jī)

6、權(quán) 重304030單項(xiàng)成績(jī)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日注：1、本表是學(xué)生課程設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定的依據(jù)，裝訂在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（或論文）的“任務(wù)書(shū)”頁(yè)后面；2、表中的“評(píng)分項(xiàng)目”及“權(quán)重”根據(jù)各系的考核細(xì)則和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)確定。 摘要自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。過(guò)去的自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)一般采用繼電器邏輯控制方式，這種控制方式故障率高、可靠性低、維修不方便。基于此， 本文選用可靠性高、性能穩(wěn)定、維護(hù)方便的三菱FX設(shè)計(jì)控制平移自動(dòng)門(mén)。當(dāng)人或物由內(nèi)到外或由外到內(nèi)時(shí)通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)檢測(cè)到信號(hào)并傳輸?shù)娇刂茩C(jī)構(gòu)使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。自動(dòng)門(mén)會(huì)在門(mén)開(kāi)的位置停留8秒,再自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門(mén)過(guò)程. 考慮

7、到自動(dòng)門(mén)在出現(xiàn)故障或在維修的時(shí)候，使用自動(dòng)控制系統(tǒng)有所不適,于是還設(shè)置了手動(dòng)開(kāi)門(mén)和手動(dòng)關(guān)門(mén)。關(guān)鍵字：PLC；自動(dòng)門(mén)；行程開(kāi)關(guān)；光電開(kāi)關(guān)；三菱FXI 目錄摘要I1設(shè)計(jì)目的與任務(wù)11.1 設(shè)計(jì)目的11.2 設(shè)計(jì)任務(wù)12 PLC的發(fā)展史22.1 PLC的起源及發(fā)展22.2 PLC的功能及主要特點(diǎn)23 功能器件的基本工作原理43.1 平移式自動(dòng)感應(yīng)門(mén)機(jī)組各部件功能43.2 行程開(kāi)關(guān)(限位開(kāi)關(guān))的工作原理43.3 光電開(kāi)關(guān)介紹54 設(shè)計(jì)方案說(shuō)明及硬件設(shè)計(jì)64.1設(shè)計(jì)方案說(shuō)明64.2 PLC外部接線圖75 軟件設(shè)計(jì)85.1 程序流程圖85.2 梯形圖以及指令95.3過(guò)程分析115.4 實(shí)物接線圖116 總

8、結(jié)12參考文獻(xiàn)1311設(shè)計(jì)目的與任務(wù)1.1 設(shè)計(jì)目的（1）掌握三菱FX系列可編程控制器硬件電路的設(shè)計(jì)方法。（2）熟練使用三菱FX系列可編程控制器的編程軟件，掌握可編程控制器軟件程序的設(shè)計(jì)思路和梯形圖的設(shè)計(jì)方法。（3）掌握三菱FX系列可編程控制器程序的應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試、監(jiān)控、運(yùn)行方法。（4）通過(guò)課程設(shè)計(jì)使學(xué)生能熟練掌握數(shù)據(jù)的查詢（圖書(shū)、網(wǎng)絡(luò)），PLC課程所獲知識(shí)在工程設(shè)計(jì)工作中綜合地加以應(yīng)用，使理論知識(shí)和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)自動(dòng)門(mén)控制裝置由門(mén)內(nèi)光電探測(cè)開(kāi)關(guān)K1、門(mén)外光電探測(cè)開(kāi)關(guān)K2、開(kāi)門(mén)到位限位開(kāi)關(guān)K3、關(guān)門(mén)到限位開(kāi)關(guān)K4、開(kāi)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1（使直流電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)）、關(guān)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2（使直

9、流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)）等部件組成。 控制要求：（1）當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)K1或K2時(shí)，開(kāi)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)K3位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。（2）自動(dòng)門(mén)在開(kāi)門(mén)位置停留8秒后，自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門(mén)過(guò)程，關(guān)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2被起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門(mén)移動(dòng)到關(guān)門(mén)限位開(kāi)關(guān)K4位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。 （3）在關(guān)門(mén)過(guò)程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)K2或K1時(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門(mén)，并自動(dòng)進(jìn)入開(kāi)門(mén)程序。 （4）在門(mén)打開(kāi)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(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)K2或K1時(shí)，必須重新開(kāi)始等待8秒后，再自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門(mén)過(guò)程，以保證人員安全通過(guò)。2 PLC的發(fā)展

10、史 2.1 PLC的起源及發(fā)展 PLC是從早期的繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的。自1836年繼電器問(wèn)世，人們就開(kāi)始用導(dǎo)線將它同開(kāi)關(guān)器件巧妙地連接，構(gòu)成用途各異的邏輯控制或順序控制。上世紀(jì)60年代末，它不斷吸收微電腦技術(shù)使之功能不斷增強(qiáng)，逐漸適合復(fù)雜的控制任務(wù) 。隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)的飛速發(fā)展、微處理器的出現(xiàn)，以及流程加工行業(yè)（如汽車(chē)制造業(yè)）對(duì)生產(chǎn)流程迅速、頻繁變更的需求，PLC技術(shù)出現(xiàn)并快速發(fā)展。 目前，PLC在小型化、大型化、大容量、強(qiáng)功能等方面有了質(zhì)的飛躍，使早期的PLC從最初的邏輯控制、順序控制，發(fā)展成為具有邏輯判斷、定時(shí)、計(jì)數(shù)、記憶和算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信及PI

11、D回路調(diào)節(jié)等功能的現(xiàn)代PLC。但是，仍然沿用著順序掃描、程控等基本模式及CPU+通信+I/O的基本結(jié)構(gòu)。 PLC之所以有生命力，在于它更加適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和市場(chǎng)的要求：高可靠性、強(qiáng)抗各種干擾的能力、編程安裝使用簡(jiǎn)便、低價(jià)格長(zhǎng)壽命。它的輸入輸出端更接近現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，不需添加太多的中間部件或需要更多的接口，這樣節(jié)省了用戶時(shí)間和成本。PLC的下端(輸入端)為繼電器、晶體管和晶閘管等控制部件，而上端一般是面向用戶的微型計(jì)算機(jī)。人們?cè)趹?yīng)用它時(shí)，可以不必進(jìn)行計(jì)算機(jī)方面的專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)，就能對(duì)可編程控制器進(jìn)行操作及編程。2.2 PLC的功能及主要特點(diǎn)功能：（1）數(shù)據(jù)采集與輸出。（2）控制功能。包括順序控制、邏輯控制、定時(shí)

12、、計(jì)數(shù)等。（3）數(shù)據(jù)處理功能。包括基本數(shù)學(xué)運(yùn)算、比較、對(duì)字節(jié)的運(yùn)算、PID運(yùn)算、濾波等。（4）輸入/輸出接口調(diào)理功能。具有A/D、D/A轉(zhuǎn)換功能，通過(guò)I/O模塊完成對(duì)模擬量的控制和調(diào)節(jié)，具有溫度、運(yùn)動(dòng)等測(cè)量接口。（5）通信、聯(lián)網(wǎng)功能?，F(xiàn)代PLC大多數(shù)都采用了通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有RS232或RS485接口，可進(jìn)行遠(yuǎn)程I/O控制，多臺(tái) PLC可彼此間聯(lián)網(wǎng)、通信，外部器件與一臺(tái)或多臺(tái)可編程控制器的信號(hào)處理單元之間，實(shí)現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)交換，如程序轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)文文件轉(zhuǎn)移、監(jiān)視和診斷。在系統(tǒng)構(gòu)成時(shí)，可由一臺(tái)計(jì)算機(jī)與多臺(tái)PLC構(gòu)成"集中管理、分散控制"的分布式控制網(wǎng)絡(luò)，以便完成較大規(guī)模的復(fù)雜控制

13、。通常所說(shuō)的SCADA系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)端和遠(yuǎn)程端也可以采用PLC作現(xiàn)場(chǎng)機(jī)。（6）支持人機(jī)界面功能。提供操作者以監(jiān)視機(jī)器/過(guò)程工作必需的信息。允許操作者和PC系統(tǒng)與其應(yīng)用程序相互作用，以便作決策和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)工業(yè)計(jì)算機(jī)的分散和集中操作與監(jiān)視系統(tǒng)。（7）編程、調(diào)試等，并且大部分支持在線編程。 特點(diǎn)：（1) PLC的MTBF一般在4000050000h以上，有的在1020萬(wàn)h，且均有完善的自診斷功能?？煽啃愿?。（2)結(jié)構(gòu)形式多樣，模塊化組合靈活。有固定式適于小型系統(tǒng)或機(jī)床，組合式適于集控制系統(tǒng)。最少的PLC只有6點(diǎn)，而AB的ControlLogix系統(tǒng)的容量達(dá)128000點(diǎn)。（3)功能強(qiáng)大。（4)編程方便。

14、控制具有極大靈活性。（5)適應(yīng)工業(yè)環(huán)境。適應(yīng)高溫、振動(dòng)、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(jiǎn)單。（7)與DCS相比，價(jià)格低。（8)當(dāng)前PLC產(chǎn)品緊跟現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展潮流。3 功能器件的基本工作原理3.1 平移式自動(dòng)感應(yīng)門(mén)機(jī)組各部件功能 （1）主控制器：它是自動(dòng)感應(yīng)門(mén)的指揮中心，通過(guò)內(nèi)部編有指令程序的大規(guī)模集成塊，發(fā)出相應(yīng)指令，指揮馬達(dá)或電鎖類(lèi)系統(tǒng)工作；同時(shí)人們通過(guò)主控器調(diào)節(jié)門(mén)扇開(kāi)啟速度、開(kāi)啟幅度等參數(shù)。 （2）感應(yīng)探測(cè)器：負(fù)責(zé)采集外部信號(hào)，如同人們的眼睛，當(dāng)有移動(dòng)的物體進(jìn)入它的工作范圍時(shí)，它就給主控制器一個(gè)脈沖信號(hào)； （3）動(dòng)力馬達(dá)：提供開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)的主動(dòng)力，控制自動(dòng)感應(yīng)門(mén)門(mén)扇

15、加速與減速運(yùn)行。 （4）自動(dòng)感應(yīng)門(mén)扇行進(jìn)軌道，就象火車(chē)的鐵軌，約束門(mén)扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向行進(jìn)。 （5）門(mén)扇吊具走輪系統(tǒng):用于吊掛活動(dòng)門(mén)扇，同時(shí)在動(dòng)力牽引下帶動(dòng)門(mén)扇運(yùn)行。 （6）同步皮帶（有的廠家使用三角皮帶）：用于傳輸馬達(dá)所產(chǎn)動(dòng)力，牽引自動(dòng)感應(yīng)門(mén)扇吊具走輪系統(tǒng)。 （7）下部導(dǎo)向系統(tǒng)：是自動(dòng)感應(yīng)門(mén)門(mén)扇下部的導(dǎo)向與定位裝置，防止門(mén)扇在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)前后門(mén)體擺動(dòng)。 當(dāng)自動(dòng)感應(yīng)門(mén)門(mén)扇要完成一次開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)，其工作流程如下： 感應(yīng)探測(cè)器探測(cè)到有人進(jìn)入時(shí)，將脈沖信號(hào)傳給主控器，主控器判斷后通知馬達(dá)運(yùn)行，同時(shí)監(jiān)控馬達(dá)轉(zhuǎn)數(shù)，以便通知馬達(dá)在一定時(shí)候加力和進(jìn)入慢行運(yùn)行。馬達(dá)得到一定運(yùn)行電流后做正向運(yùn)行，將動(dòng)

16、力傳給同步帶，再由同步帶將動(dòng)力傳給吊具系統(tǒng)使自動(dòng)感應(yīng)門(mén)扇開(kāi)啟；自動(dòng)感應(yīng)門(mén)扇開(kāi)啟后由控制器作判斷，如需關(guān)自動(dòng)感應(yīng)門(mén)，通知馬達(dá)作反向運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉自動(dòng)感應(yīng)門(mén)。 3.2 行程開(kāi)關(guān)(限位開(kāi)關(guān))的工作原理行程開(kāi)關(guān)又稱(chēng)限位開(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)時(shí)，行程開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)電路的切換。因此，行程開(kāi)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(lèi)似。行程開(kāi)關(guān)廣泛用于各類(lèi)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(kāi)關(guān)來(lái)控制開(kāi)關(guān)轎門(mén)的速度、自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)的限位

17、，轎廂的上、下限位保護(hù)。 滾輪式行程開(kāi)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(kāi)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(jiǎn)化線路。3.3 光電開(kāi)關(guān)介紹工作原理光電開(kāi)關(guān)（光電傳感器）是光電接近開(kāi)關(guān)的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是利用被檢測(cè)物對(duì)光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測(cè)物體有無(wú)的。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測(cè)。光電開(kāi)關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號(hào)射出，接收器再根據(jù)接收到的光線的強(qiáng)弱或有無(wú)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè)。（1）光電開(kāi)關(guān)的分類(lèi)：漫反射式光電開(kāi)關(guān)：它是一種集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器，當(dāng)有被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)時(shí)，物體將光電開(kāi)關(guān)發(fā)射器發(fā)射的足夠量的

18、光線反射到接收器，于是光電開(kāi)關(guān)就產(chǎn)生了開(kāi)關(guān)信號(hào)。當(dāng)被檢測(cè)物體的表面光亮或其反光率極高時(shí)，漫反射式的光電開(kāi)關(guān)是首選的檢測(cè)模式。鏡反射式光電開(kāi)關(guān)：它亦集發(fā)射器與接收器于一體，光電開(kāi)關(guān)發(fā)射器發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)反射鏡反射回接收器，當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)且完全阻斷光線時(shí)，光電開(kāi)關(guān)就產(chǎn)生了檢測(cè)開(kāi)關(guān)信號(hào)。對(duì)射式光電開(kāi)關(guān)：它包含了在結(jié)構(gòu)上相互分離且光軸相對(duì)放置的發(fā)射器和接收器，發(fā)射器發(fā)出的光線直接進(jìn)入接收器，當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)發(fā)射器和接收器之間且阻斷光線時(shí)，光電開(kāi)關(guān)就產(chǎn)生了開(kāi)關(guān)信號(hào)。當(dāng)檢測(cè)物體為不透明時(shí)，對(duì)射式光電開(kāi)關(guān)是最可靠的檢測(cè)裝置。槽式光電開(kāi)關(guān)：它通常采用標(biāo)準(zhǔn)的U字型結(jié)構(gòu)，其發(fā)射器和接收器分別位于U型槽的兩邊，并形

19、成一光軸，當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)U型槽且阻斷光軸時(shí)，光電開(kāi)關(guān)就產(chǎn)生了開(kāi)關(guān)量信號(hào)。槽式光電開(kāi)關(guān)比較適合檢測(cè)高速運(yùn)動(dòng)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(kāi)關(guān)：它采用塑料或玻璃光纖傳感器來(lái)引導(dǎo)光線，可以對(duì)距離遠(yuǎn)的被檢測(cè)物體進(jìn)行檢測(cè)。通常光纖傳感器分為對(duì)射式和漫反射式。（2）光電開(kāi)關(guān)的術(shù)語(yǔ)解釋?zhuān)簷z測(cè)距離：是指檢測(cè)體按一定方式移動(dòng)，當(dāng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)測(cè)得的基準(zhǔn)位置（光電開(kāi)關(guān)的感應(yīng)表面）到檢測(cè)面的空間距離。額定動(dòng)作距離指接近開(kāi)關(guān)動(dòng)作距離的標(biāo)稱(chēng)值?；夭罹嚯x：動(dòng)作距離與復(fù)位距離之間的絕對(duì)值。響應(yīng)頻率：在規(guī)定的1s的時(shí)間間隔內(nèi)，允許光電開(kāi)關(guān)動(dòng)作循環(huán)的次數(shù)。輸出狀態(tài)：分常開(kāi)和常閉。當(dāng)無(wú)檢測(cè)物體時(shí)，常

20、開(kāi)型的光電開(kāi)關(guān)所接通的負(fù)載由于光電開(kāi)關(guān)內(nèi)部的輸出晶體管的截止而不工作，當(dāng)檢測(cè)到物體時(shí)，晶體管導(dǎo)通，負(fù)載得電工作。檢測(cè)方式：根據(jù)光電開(kāi)關(guān)在檢測(cè)物體時(shí)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(duì)射式等。輸出形式：分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(kāi)/常閉多功能等幾種常用的輸出形式。4 設(shè)計(jì)方案說(shuō)明及硬件設(shè)計(jì)4.1設(shè)計(jì)方案說(shuō)明 自動(dòng)門(mén)的設(shè)計(jì)主要對(duì)平移自動(dòng)門(mén)進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)PLC的自動(dòng)控制。平移式自動(dòng)門(mén)主要由以下幾個(gè)部分組成：（1）主控制器：它是自動(dòng)感應(yīng)門(mén)的指揮中心，通過(guò)內(nèi)部編有

21、指令程序的大規(guī)模集成塊，發(fā)出相應(yīng)指令，指揮馬達(dá)或電鎖類(lèi)系統(tǒng)工作；同時(shí)人們通過(guò)主控器調(diào)節(jié)門(mén)扇開(kāi)啟速度、開(kāi)啟幅度等參數(shù)。 （2）感應(yīng)探測(cè)器：負(fù)責(zé)采集外部信號(hào)，如同人們的眼睛，當(dāng)有移動(dòng)的物體進(jìn)入它的工作范圍時(shí)，它就給主控制器一個(gè)脈沖信號(hào)； （3）動(dòng)力馬達(dá)：提供開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)的主動(dòng)力，控制自動(dòng)感應(yīng)門(mén)門(mén)扇加速與減速運(yùn)行。 （4）自動(dòng)感應(yīng)門(mén)扇行進(jìn)軌道：就象火車(chē)的鐵軌，約束門(mén)扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向行進(jìn)。 （5）門(mén)扇吊具走輪系統(tǒng):用于吊掛活動(dòng)門(mén)扇，同時(shí)在動(dòng)力牽引下帶動(dòng)門(mén)扇運(yùn)行。（6）同步皮帶（有的廠家使用三角皮帶）：用于傳輸馬達(dá)所產(chǎn)動(dòng)力，牽引自動(dòng)感應(yīng)門(mén)扇吊具走輪系統(tǒng)。 （7）下部導(dǎo)向系統(tǒng)：是自動(dòng)感應(yīng)門(mén)門(mén)

22、扇下部的導(dǎo)向與定位裝置，防止門(mén)扇在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)前后門(mén)體擺動(dòng)。 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)。電機(jī)正轉(zhuǎn)開(kāi)門(mén)，電機(jī)反轉(zhuǎn)關(guān)門(mén)。 （1）當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)時(shí)，開(kāi)關(guān)上有電流通過(guò)（光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)是脈沖觸發(fā)須對(duì)其自鎖）由于開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)常閉，所以線圈上有電通過(guò)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。 （2）當(dāng)自動(dòng)門(mén)到開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)位置時(shí)啟動(dòng)延時(shí)定時(shí)器8秒后，自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門(mén)過(guò)程，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門(mén)移動(dòng)到關(guān)門(mén)限位開(kāi)關(guān)時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。 （3）在關(guān)門(mén)過(guò)程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)，應(yīng)立即停止關(guān)門(mén)，并自動(dòng)進(jìn)入開(kāi)門(mén)程序。 （4）在門(mén)打開(kāi)后的8秒等待時(shí)

23、間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)時(shí)，必須重新開(kāi)始等待8秒后，再自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門(mén)過(guò)程，以保證人員安全通過(guò)。 （5）考慮到自動(dòng)門(mén)在出現(xiàn)故障或在維修的時(shí)候，用自動(dòng)控制從在一定的問(wèn)題，最后決定加增手動(dòng)開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)開(kāi)關(guān)。4.2 PLC外部接線圖 圖4.1 PLC外部連線圖5 軟件設(shè)計(jì)5.1 程序流程圖K4打開(kāi)，點(diǎn)擊停止結(jié) 束Y關(guān) 門(mén)K1或K2有信號(hào)？開(kāi) 始K1或K2有信號(hào)？開(kāi) 門(mén)K3打開(kāi)，電機(jī)停止延時(shí)8秒。K1或K2有信號(hào)？YNNYN圖5.1 程序流程圖5.2 梯形圖以及指令圖5.2 程序梯形圖 X001 門(mén)外光檢測(cè)電開(kāi)關(guān) X002 門(mén)內(nèi)光檢測(cè)電開(kāi)關(guān) X003 開(kāi)門(mén)限位電開(kāi)關(guān) X004 關(guān)門(mén)限

24、位電開(kāi)關(guān) X005 過(guò)載保護(hù)開(kāi)關(guān) X006 緊急停車(chē)開(kāi)關(guān) X007 啟動(dòng)停止 X010 手動(dòng)開(kāi)門(mén) X011 手動(dòng)關(guān)門(mén)指令如下：0 LD X0011 OR Y0002 OR X0023 ANI Y0024 AND X0075 OR X0106 ANI X0037 ANI Y0038 OUT Y0009 LDI Y00010 AND X00311 OR Y00312 AND X00713 ANI Y00214 MPS15 ANI X00116 ANI X00217 OUT T0 K8020 MPP21 ANI T022 OUT Y00323 LD T024 OR Y00125 ANI Y00026

25、 ANI Y00227 AND X00728 OR X01129 ANI X00430 OUT Y00131 LD X00532 OR X00633 OR Y00234 AND X00735 OUT Y00236 END5.3過(guò)程分析（1）首先按下啟動(dòng)按鈕使X007閉合，若外檢測(cè)開(kāi)關(guān)或內(nèi)檢測(cè)開(kāi)關(guān)有信號(hào)時(shí)X001或X002閉合。由于開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)X003是長(zhǎng)閉的，所以Y000線圈通電，有原理分析可知光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)的觸發(fā)方式是脈沖觸發(fā)所以需要自鎖。當(dāng)Y000線圈通電時(shí)Y000閉合，此時(shí)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)帶動(dòng)自動(dòng)門(mén)扇移動(dòng)，執(zhí)行開(kāi)門(mén)過(guò)程。 （2）當(dāng)門(mén)扇完全打開(kāi)時(shí)，使開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)X003打開(kāi)，Y000線圈斷電.電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 （3）當(dāng)門(mén)扇停止移動(dòng)時(shí)