南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院

1、南充職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系可編程控制器課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書20092010 學(xué)年第二學(xué)期專業(yè)：XXX班級：XXX學(xué)生：XXX學(xué)號：XXX指導(dǎo)教師：XXXXXX年 X 月可編程控制器課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師意見書姓名XXX學(xué)號XXXX組別XXX設(shè)計(jì)題目基于西門子S7-200 PLC 的自動(dòng)門控制裝置設(shè)計(jì)意見：建議成績：指導(dǎo)教師職稱單位日期可編程控制器（PLC ）課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)目的：1、掌握西門子 S7 和三菱 FX 系列可編程控制器硬件電路的設(shè)計(jì)方法。2、熟練使用西門子 S7 和三菱 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、掌握西門子 S7 和三菱

2、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、通過課程設(shè)計(jì)能熟練掌握資料的查詢（圖書、網(wǎng)絡(luò)），PLC 課程所獲知識在工程設(shè)計(jì)工作中綜合地加以應(yīng)用，使理論知識和實(shí)踐結(jié)合起來。二、設(shè)計(jì)題目 :基于西門子S7-200 PLC 的自動(dòng)門控制裝置設(shè)計(jì)課題內(nèi)容：1自動(dòng)門控制裝置的硬件組成：自動(dòng)門控制裝置由門內(nèi)光電探測開關(guān) K1、門外光電探測開關(guān) K2、開門到位限位開關(guān) K3、關(guān)門到限位開關(guān) K4 、開門執(zhí)行機(jī)構(gòu) KM1 （使直流電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)）、關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu) KM2 （使直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)）等部件組成?？刂埔螅?）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

3、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。目 錄摘要5PLC6S7-20062.1S7-200 PLC62.2S7-200 PLC72.3S7-200 PLC92.4S7-

4、200 PLC993.1103.2103.2113.312S7-200 PLC124.1124.213S7-200 PLCI/O13S7-200 PLC136.1136.21516PLC17192122摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展、 科技的進(jìn)步以及人們生活水平的逐步提高， 各種方便于生活的自動(dòng)控制系統(tǒng)開始進(jìn)入了人們的生活， 以 PLC為核心的自動(dòng)門系統(tǒng)就是其中之一。同時(shí)也標(biāo)志了自動(dòng)控制領(lǐng)域成為了數(shù)字化時(shí)代的一員。它實(shí)用性強(qiáng)， 功能齊全，技術(shù)先進(jìn)，使人們相信這是科技進(jìn)步的成果。它更讓人類懂得，數(shù)字時(shí)代的發(fā)展將改變?nèi)祟惖纳睿瑢⒓涌炜茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展.在超級市場、公共建筑、銀行、醫(yī)院等入口，經(jīng)常使用自動(dòng)門控

5、制系統(tǒng)。早期的自動(dòng)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(dòng)門由于具有故障率低、可靠性高、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛的應(yīng)用。由于直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍寬廣，調(diào)速特性平滑。直流電動(dòng)機(jī)過載能力較強(qiáng)，熱動(dòng)和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，所以執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用直流電動(dòng)機(jī). 本論文介紹了 PLC控制自動(dòng)門的一種方案 .: 自動(dòng)門 PLCAbstract:With the development of society, advances in technology and people's living standards gradually improved, a variety of conveni

6、ent automatic control system in the beginning of life into the people's lives in order to PLC as the core of the automatic door system is one of them. At the same time, the area is also a sign of the automatic control has become the digital age of one. It practical, functional and advanced techn

7、ologies, to make people believe that this is the fruits of scientific and technological progress. It made human beings understand that the development of the digital age will change the human life, will accelerate the development of science and technology.In supermarkets, public buildings, banks, ho

8、spitals and other importers, frequent use of automatic door control system. Early automatic door control system uses a relay logic control, has been gradually be eliminated. PLC control of automatic doors because of its low failure rate, high reliability and easy maintenance, etc., and thus be widel

9、y used. DC motor speed control as a result of a wide range, smooth governing characteristic. DC Motor 過載能力 strong, heat flow and larger brake torque, so the implementation of the use of DC motor. This paper introduced the PLC to control automatic doors of a program.PLC第一節(jié)PLC概述可編程控制器（簡稱PLC）是一種數(shù)字運(yùn)算操作的

10、電子系統(tǒng)，轉(zhuǎn)為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和人輸出，控制各種類型機(jī)械的生產(chǎn)過程。而有關(guān)的外圍設(shè)備， 都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則來設(shè)計(jì)。PLC的特點(diǎn)：1、抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高；2、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，通用性強(qiáng)；3、編程方便，易于使用；4、功能完善；5、設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試的周期短；6、體積小，維護(hù)操作方便。PLC技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展，由最初的一位機(jī)發(fā)展為 8 位機(jī)。隨著微處理器CPU和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)在PLC中的應(yīng)用，現(xiàn)在的PLC產(chǎn)品已使用了

11、16 位、32 位高性能微處理器，而且實(shí)現(xiàn)了多處理器的多通道處理，通信技術(shù)使 PLC的應(yīng)用得到進(jìn)一步發(fā)展。如今，可編程控制器技術(shù)已非常成熟。第二節(jié)西門子 S7-200 可編程控制器的介紹2.1 S7-200 PLC概述S7-200 PLC 是德國西門子公司生產(chǎn)的一種小型 PLC，其許多功能達(dá)到大、 中型 PLC的水平而價(jià)格卻和小型 PLC的一樣，因此，它已受到廣泛關(guān)注。特別是S7-200 CPU22*系列 PLC，由于它具有多種功能模塊和人機(jī)界面（HMI）可供選擇，所以系統(tǒng)的集成非常方便， 并且可以很容易的組成PLC網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)它具有功能齊全的編程和工業(yè)控制組成軟件，使得在完成控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)更

12、加簡單，幾乎可以完成任何功能的控制任務(wù)。S7-200 系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛， 覆蓋所有與自動(dòng)檢測，自動(dòng)化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、 機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。S7-200 系列出色表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：極高的可靠性極豐富的指令集易于掌握便捷的操作豐富的內(nèi)置集成功能實(shí)時(shí)特性強(qiáng)勁的通訊能力豐富的擴(kuò)展模塊2.2 S7-200 PLC硬件系統(tǒng)2.2.1 S7-200 PLC硬件系統(tǒng)基本構(gòu)成S7-200 PLC 硬件系統(tǒng)的配置方式采用整體式價(jià)加積木式，即主機(jī)中包含一定數(shù)量的輸入

13、/ 輸出（ I/O ）點(diǎn)，同時(shí)還可以擴(kuò)展一個(gè)完整的系統(tǒng)組成如圖2-1 所示I/O模塊。2.2.2 S7-200 PLC主機(jī)結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)2.2.2.1S7-200 PLC 的 CPU模塊S7-200 PLC 的 CPU模塊包括一個(gè)中央處理單元、電源以及數(shù)字I/O點(diǎn)，這些都被集成在一個(gè)緊湊、獨(dú)立的設(shè)備中。 CPU負(fù)責(zé)執(zhí)行程序，輸入部分從現(xiàn)場設(shè)備中采集信號，輸出部分則輸出控制信號，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。2.2.2.2 S7-200 PLC的 CPU的主要特點(diǎn)S7-200 PLC的電源電壓有（20.4 28.8 ）VDC和（ 85 264）VAC兩種，主機(jī)還集成了24V 直流電源，可以直接用于連接傳感器和執(zhí)

14、行機(jī)構(gòu)。它的輸出類型有晶體管（ DC）、繼電器（ DC/AC）兩種輸出方式。它可以用普通輸入端子捕捉比 CPU掃描周期更快的脈沖信號， 實(shí)現(xiàn)高速計(jì)數(shù)。 實(shí)時(shí)時(shí)鐘可用于對信息加注時(shí)間標(biāo)記，記錄機(jī)器運(yùn)行時(shí)間或?qū)^程進(jìn)行時(shí)間控制。2.2.3 S7-200 PLC的存儲(chǔ)系統(tǒng)S7-200 系列 PLC存儲(chǔ)系統(tǒng)由 RAM和 EEPROM兩種類型存儲(chǔ)器構(gòu)成，CPU模塊配備一定容量的RAM和 EEPROM，同時(shí)， CPU模塊支持可選的EEPROM存儲(chǔ)器卡。超級電容和電池模塊用于長時(shí)間保存數(shù)據(jù)。西門子 S7系列可編程控制器分為 S7-400、S7-300、S7-200 三個(gè)系列，分別為 S7 系列的大、中、小型

15、可編程控制器系統(tǒng)。 S7-200 系列可編程控制器有CPU21X系列，CPU22X系列，其中 CPU22X型可編程控制器提供了 4 個(gè)不同的基本型號，常見的有 CPU221，CPU222，CPU224和 CPU226四種基本型號。 可提供 4 個(gè)不同的基本型號的 8 種 CPU供您使用。CPU 221本機(jī)集成 6 輸入 /4 輸出共 10 個(gè)數(shù)字量 I/O 點(diǎn)。無 I/O 擴(kuò)展能力。 6K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。4 個(gè)獨(dú)立的 30kHz高速計(jì)數(shù)器， 2 路獨(dú)立的 20kHz 高速脈沖輸出。1 個(gè) RS485通訊 / 編程口，具有 PPI 通訊協(xié)議、 MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。非常適

16、合于小點(diǎn)數(shù)控制的微型控制器。CPU 222本機(jī)集成 8 輸入 /6 輸出共 14 個(gè)數(shù)字量 I/O 點(diǎn)。可連接 2 個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至 78 路數(shù)字量 I/O 點(diǎn)或 10 路模擬量 I/O點(diǎn)。6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。4 個(gè)獨(dú)立的 30kHz 高速計(jì)數(shù)器， 2 路獨(dú)立的 20kHz 高速脈沖輸出，具有 PID控制器。1 個(gè) RS485通訊 / 編程口，具有 PPI 通訊協(xié)議、 MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。 是具有擴(kuò)展能力的、適應(yīng)性更廣泛的全功能控制器。CPU 224本機(jī)集成14 輸入 /10輸出共24 個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)?？蛇B接7 個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至168 路數(shù)字量I/O點(diǎn)或3

17、5 路模擬量I/O點(diǎn)。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。6 個(gè)獨(dú)立的30kHz 高速計(jì)數(shù)器，2 路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID 控制器。1 個(gè) RS485通訊 / 編程口，具有 PPI 通訊協(xié)議、 MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。是具有較強(qiáng)控制能力的控制器。CPU 226這個(gè)主要是其中的可編程控制器等級不同和模板差別，就是s7-200 屬于入門級，而 s7-300 和 s7-400 相對于較高端的運(yùn)用。 就是西門子可編程序控制器產(chǎn)品的序列編號。2.2.4 S7-200 PLC的輸入 / 輸出的擴(kuò)展當(dāng) CPU的I/O點(diǎn)數(shù)不夠用或需要進(jìn)行特殊功能控制時(shí)，

18、就要進(jìn)行I/O的擴(kuò)展。 I/O擴(kuò)展包括I/O點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展和功能模塊的擴(kuò)展。1、I/O點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展模塊：輸入擴(kuò)展模塊EM221有兩種： 8 點(diǎn)DC輸入， 8 點(diǎn)AC輸出輸出擴(kuò)展模塊 EM222有三種： 8 點(diǎn) DC晶體管輸出， 8 點(diǎn) AC輸出， 8 點(diǎn)繼電器輸出輸入 / 輸出混合擴(kuò)展模塊EM223有六種：分別為 4 點(diǎn)（ 8 點(diǎn)、16 點(diǎn)）DC輸入/4 點(diǎn)（ 8 點(diǎn)、 16 點(diǎn)） DC輸出， 4 點(diǎn)（ 8 點(diǎn)、 16 點(diǎn)） DC輸入 /4 點(diǎn)（ 8 點(diǎn)、 16 點(diǎn)）繼電器輸出2、功能擴(kuò)展模塊當(dāng)需要完成某些特殊功能的控制任務(wù)時(shí)，CPU主機(jī)可以擴(kuò)展特殊功能模塊。（1） 模擬量輸入 / 輸出擴(kuò)展模塊模擬

19、量輸入擴(kuò)展模塊EM231有 3 種：4 路模擬量輸入， 2 路熱電阻輸入和4路熱電偶輸入模擬量輸出擴(kuò)展模塊EM232具有 2 路模擬量輸出。模擬量輸入 / 輸出擴(kuò)展模塊 EM235具有 4 路模擬量輸入 /1 路模擬量輸出。（2） 特殊功能模塊功能模塊有 EM235位控模塊、 EM277PROFIBUS-DP模塊、 EM241調(diào)制解調(diào)器模塊、 CP243-1 以太網(wǎng)模塊、 CP243-ZAS-i 接口模塊等。2.3S7-200 PLC 的編程軟件介紹S7-200可編程控制器使用STEP7-Micro/WIN-32 編程軟件進(jìn)行編程。STEP7-Micro/WIN-32編程軟件是基于 Windo

20、ws的應(yīng)用軟件，由西門子公司專門為 S7-200 系列可編程控制器設(shè)計(jì)開發(fā)。它功能強(qiáng)大，主要為用戶開發(fā)控制程序使用，同時(shí)也可適時(shí)監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。它是西門子S7-200 用戶不可缺少的開發(fā)工具，現(xiàn)在加上漢化程序后， 可在全漢化的界面下進(jìn)行操作， 使中國的用戶使用起來更加方便與實(shí)用。2.4S7-200 PLC 漢化版編程軟件的安裝安裝漢化版編程軟件時(shí)必須選擇 V3.1 1.6 版本的程序安裝，因?yàn)闈h化補(bǔ)丁程序是附加在該版本的編程軟件上的。硬件連接：把 PC/PPI 電纜的 PC端連接到計(jì)算機(jī)的 RS-232通信口（一般是COM1）, 把 PC/PPI 電纜的 PPI 端連接到 PLC的 R

21、S-485 通信口即可。第三節(jié)自動(dòng)門介紹3.1平移式自動(dòng)門機(jī)的基本組成簡單說明如下：1、自動(dòng)門控制器：它是整套自動(dòng)門的電腦，數(shù)據(jù)傳輸、開關(guān)門的指令、各項(xiàng)動(dòng)作的完成等都是由它來控制，是整套自動(dòng)門不可或缺的組成部分。2、馬達(dá)：是自動(dòng)門的動(dòng)力裝置，分無碳刷和有刷兩種。3、導(dǎo)軌：通常都是鋁合金材料，具有壽命長，不易變形的特點(diǎn)，是門扇能夠安全來回移動(dòng)的保證。4、皮帶：是自動(dòng)門的傳動(dòng)裝置。5、吊輪：是自動(dòng)門的活動(dòng)門扇能在軌道上運(yùn)行的連接配件。6、尾輪 (張緊輪 )：調(diào)節(jié)皮帶松緊的作用。7、下部導(dǎo)向系統(tǒng)：是自動(dòng)感應(yīng)門門扇下部的導(dǎo)向與定位裝置，防止門扇在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)前后門體擺動(dòng)。當(dāng)自動(dòng)感應(yīng)門門扇要完成一次開門與

22、關(guān)門，其工作流程如下：感應(yīng)探測器探測到有人進(jìn)入時(shí)，將脈沖信號傳給主控器，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)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)門扇開啟；自動(dòng)感應(yīng)門扇開啟后由控制器作出判斷，如需關(guān)自動(dòng)感應(yīng)門，通知馬達(dá)作反向運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉自動(dòng)感應(yīng)門3.2 、自動(dòng)門的分類：弧形自動(dòng)門雙重平移自動(dòng)門雙扇平移自動(dòng)門3.3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)

23、，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、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。3.4光電開關(guān)介紹1）、工作原理光電開關(guān)（光電傳感器）是光電接近開關(guān)的簡稱，它是利用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

24、金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測。光電開關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號射出， 接收器再根據(jù)接收到的光線的強(qiáng)弱或有無對目標(biāo)物體進(jìn)行探測。 2）、光電開關(guān)的分類及術(shù)語解釋（1）、分類漫反射式光電開關(guān)：它是一種集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器，當(dāng)有被檢測物體經(jīng)過時(shí)，物體將光電開關(guān)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(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號。當(dāng)被檢測物體的表面光亮或其反光率極高時(shí)，漫反射式的光電開關(guān)是首選的檢測模式。 鏡反射式光電開關(guān)： 它亦集發(fā)射器與接收器于一體，光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)出的光線經(jīng)過反射鏡反射回接收器，當(dāng)被檢測物體經(jīng)過且完全阻斷光線時(shí)，光電開關(guān)就產(chǎn)生了檢測開關(guān)信號。對射式光電開關(guān)

25、：它包含了在結(jié)構(gòu)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(jìn)入接收器，當(dāng)被檢測物體經(jīng)過發(fā)射器和接收器之間且阻斷光線時(shí)，光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號。當(dāng)檢測物體為不透明時(shí)，對射式光電開關(guān)是最可靠的檢測裝置。槽式光電開關(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，并形成一光軸，當(dāng)被檢測物體經(jīng)過U型槽且阻斷光軸時(shí)，光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)量信號。槽式光電開關(guān)比較適合檢測高速運(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。光纖式光電開關(guān)：它采用塑料或玻璃光纖傳感器來引導(dǎo)光線，可以對距離遠(yuǎn)的被檢測物體進(jìn)行檢測。通常光纖傳感器分為對射式和漫反射式。（ 2）

26、術(shù)語檢測距離：是指檢測體按一定方式移動(dòng)，當(dāng)開關(guān)動(dòng)作時(shí)測得的基準(zhǔn)位置（光電開關(guān)的感應(yīng)表面）到檢測面的空間距離。額定動(dòng)作距離指接近開關(guān)動(dòng)作距離的標(biāo)稱值?；夭罹嚯x：動(dòng)作距離與復(fù)位距離之間的絕對值。響應(yīng)頻率：在規(guī)定的 1s 的時(shí)間間隔內(nèi)，允許光電開關(guān)動(dòng)作循環(huán)的次數(shù)。輸出狀態(tài)：分常開和常閉。當(dāng)無檢測物體時(shí)，常開型的光電開關(guān)所接通的負(fù)載由于光電開關(guān)內(nèi)部的輸出晶體管的截止而不工作，當(dāng)檢測到物體時(shí)，晶體管導(dǎo)通，負(fù)載得電工作。檢測方式：根據(jù)光電開關(guān)在檢測物體時(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、對射式等。輸出形式：分 NPN二線、 NPN三線、NPN四線、 PNP二線、 PN

27、P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。指向角第四節(jié)基于西門子 S7-200 PLC 的自動(dòng)門控制要求4.1自動(dòng)門控制裝置的硬件組成：自動(dòng)門控制裝置由門內(nèi)光電探測開關(guān)K1 、門外光電探測開關(guān)K2、開門到位限位開關(guān) K3、關(guān)門到限位開關(guān) K4 、開門執(zhí)行機(jī)構(gòu) KM1 （使直流電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)）、關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu) KM2 （使直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)）等部件組成。4.2控制要求 ：1）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

28、）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。第五節(jié)基于西門子 S7-200 PLC 的自動(dòng)門控制控制系統(tǒng)的I/O 編址名稱代碼地址編號輸 入 信號由外到內(nèi)光電檢測開關(guān)SB1I0.1由內(nèi)到外光電檢測開關(guān)SB2I0.2

29、開門限位開關(guān)SB3I0.3關(guān)門限位開關(guān)SB4I0.4過載保護(hù)開關(guān)SB5I0.5緊急停止開關(guān)SB6I0.6啟動(dòng)停止SB7I0.0手動(dòng)開門SB10I1.0手動(dòng)關(guān)門SB11I1.1輸 出 信號自動(dòng)門運(yùn)行KM0Q0.0開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1Q0.1關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2Q0.2第六節(jié)基于西門子 S7-200 PLC 的自動(dòng)門控制控制系統(tǒng)原理圖6.1自動(dòng)門的基本工作原理自動(dòng)門機(jī)的基本組成大體上相同， 有了以上構(gòu)成，再加上開門信號，就可以配置成一套簡單的自動(dòng)門系統(tǒng)了。自動(dòng)門的系統(tǒng)配置是指根據(jù)使用要求而配備的， 與自動(dòng)門控制器相連的外圍輔助控制裝置，如開門信號源、門禁系統(tǒng)、安全裝置、集中控制等。必須根據(jù)建筑物的使用

30、特點(diǎn)。 通過人員的組成， 樓宇自控的系統(tǒng)要求等合理配備輔助控制裝置。1、開門信號自動(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)遲緩的人員出入的場所。另外，如果自動(dòng)門接受觸點(diǎn)信號時(shí)間過長，控制器會(huì)認(rèn)為信號輸入系統(tǒng)出現(xiàn)障礙。而且自動(dòng)平移門如果

31、保持開啟時(shí)間過長，也會(huì)對電氣部件產(chǎn)生損害。由于微波雷達(dá)和紅外傳感器并不了解接近自動(dòng)門的人是否真要進(jìn)門，所以有些場合更愿意使用按鍵開關(guān)。按鍵開關(guān)可以是一個(gè)觸點(diǎn)式的按鈕，更方便的是所謂肘觸開關(guān)。肘觸開關(guān)很耐用，特別是它可以用胳膊肘來操作。避免了手的接觸。還有腳踏開關(guān)，功能一樣，但對防水的要求較高，而且腳踏的力量很大，容易使腳踏開關(guān)失效。還有一種帶觸點(diǎn)開關(guān)的拉手，當(dāng)拉手被推 (或在反方向拉 )到位時(shí)，向門機(jī)提供觸點(diǎn)信號?，F(xiàn)在的樓宇自控有時(shí)會(huì)提出特殊的要求，例如使用電話的某一分線控制開門。要達(dá)到這個(gè)要求，只要保證信號是無源的觸點(diǎn)信號即可。有些情況下，人們會(huì)提出天線遙控的要求。 用一個(gè)無線接受器與自動(dòng)門

32、進(jìn)行觸點(diǎn)式連接， 再配一個(gè)無線發(fā)射器，就可以達(dá)到要求。不過，現(xiàn)在的無線電波源太多，容易導(dǎo)致偶然開門是一個(gè)麻煩的問題。定時(shí)器可以自動(dòng)控制門的狀態(tài)，其原理是將時(shí)鐘與特定的開關(guān)電路相連，可預(yù)設(shè)定時(shí)間將自動(dòng)門處于自動(dòng)開啟或鎖門狀態(tài)。2、門禁系統(tǒng)與非公共區(qū)域的自動(dòng)門如果說對自動(dòng)門的性能和質(zhì)量要求最高的， 是在使用頻率極高的大型公共區(qū)域，那么自動(dòng)門功能要求最高是對進(jìn)出人員進(jìn)行選擇的非公共區(qū)域。 門禁系統(tǒng)是對入門授權(quán)的識別。 在識別或檢測入門授權(quán)通過以后，向自動(dòng)門的控制系統(tǒng)提供開門信號。在提供開門信號之前，自動(dòng)門必須處于鎖門的狀態(tài)。門禁系統(tǒng)包括從最簡單的鑰匙開關(guān)，密碼鎖，磁卡鎖。（考勤統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)）。一直到復(fù)雜

33、的體重識別系統(tǒng)，指紋識別系統(tǒng)等。 但無論系統(tǒng)怎樣復(fù)雜， 最終都是給自動(dòng)門提供開門的觸點(diǎn)信號。信號電路的屏蔽對避免由于無關(guān)信號的干擾而誤開門的情況發(fā)生非常重要。3、對自動(dòng)門的要求就是解鎖動(dòng)作與開門動(dòng)作之間的協(xié)調(diào)應(yīng)用于自動(dòng)平移門的電子鎖有鎖皮帶的電磁鎖和鎖門體吊掛件的電動(dòng)鎖， 鎖電機(jī)的三種。后者用于重型自動(dòng)平移門， 自動(dòng)平開門的電子鎖有電磁門吸， 電子插銷鎖和電子開門器， 電子開門的作用力方向不影響門的開啟動(dòng)作，不易發(fā)生誤操作。還有一種帶觸點(diǎn)開關(guān)的機(jī)械鎖，使鎖與開關(guān)結(jié)合，鎖不處于開鎖狀態(tài)，觸點(diǎn)就不能接觸，不可能發(fā)生誤操作。4、集中控制集中控制的概念，包括集中監(jiān)視自動(dòng)門運(yùn)行狀態(tài)和集中操作多個(gè)自動(dòng)門兩

34、層含義，集中監(jiān)視自動(dòng)門開門關(guān)門狀態(tài)可以通過位置信號輸出電路來實(shí)現(xiàn)，可以采用接觸式開關(guān)， 當(dāng)門到達(dá)一定位置 （如開啟位置） 時(shí)，觸動(dòng)開關(guān)而給出觸點(diǎn)信號。也可以采用感應(yīng)式信號發(fā)生裝置，當(dāng)感應(yīng)器探測到門處于某一位置時(shí)發(fā)出信號。在中控室設(shè)置相應(yīng)的指示燈，就可以顯示自動(dòng)門的狀態(tài)， 而集中操作通常指同時(shí)將多個(gè)門打開或鎖住，這取決于自動(dòng)門控制器上有無相應(yīng)的接線端子。人體移動(dòng)探測采用新型熱釋屯紅外線探測模塊HN911 。VT1 用作延時(shí)控制，通過調(diào)節(jié)電位器 RP1 便可改變延時(shí)控制的時(shí)間。 光耦 MOC3020 起交直流隔離作用。當(dāng)無人行走時(shí)， HN911 輸出端為低電平， VT1 元控制信號輸出，雙向晶閘管

35、 Vh 關(guān)閉，負(fù)載電機(jī)不工作，門處于關(guān)羽狀態(tài)。當(dāng)有人接近自動(dòng)l 門時(shí)，HN9911模塊檢測到人體輻射的紅外能量， 輸出端為高電平， 雙向晶呵管 vT ，導(dǎo)通，負(fù)載電機(jī)工作，打開自動(dòng)門。當(dāng)自動(dòng)門運(yùn)行到位時(shí)，由限位開關(guān)S 切斷電源。由于HN911模塊輸出端輸出的電平正好和輸出端的電平相反，故可用輸出端的輸出控制自動(dòng)門關(guān)閉。6.2自動(dòng)門控制控制系統(tǒng)原理圖R2R1220K33KC147uRP1220KC40.01uR6R798107116512S-017805ICC?×220VC7C8C9IN4148*40.01u100u470uR103.3KK?×220V.K1DSGè

36、èêí?oìía?D?÷R3C2 R4R50.01u47K1M22K22KC322uR8 1MC50.01uR947KC6134143152161R11220KR1210KVT901247uC10C110.01u 0.01u自動(dòng)控制電路圖第七節(jié)流程圖當(dāng)門扇要完成一次開門與關(guān)門，其工作流程如下：第八節(jié)PLC 接線圖及主控電路圖8.1繼電器接觸控制圖如下：L1L3QSFUKM1KM2FRMDM主控電路控制電路SB1KM2SB2KM1SB10KM0 KM0KM1 KM1SB3SB1KTKM0KM1SB11MSB5 SB7SB6KM2SB7S

37、B3KM0SB2KTKM2SB7SB4 KM1KM2PLC接線圖及主控電路圖如下所示：第九節(jié)梯形圖9.1自動(dòng)門梯形圖如下：9.2指令如下：0LDI0.11OI0.22OQ0.03ANQ0.24AI0.05OQ1.06ANI0.37=Q0.08LDQ0.39ANQ0.110ANQ0.211=T0K8014LDT015OQ0.116ANQ0.017ANQ0.218AI0.019OI1.120ANI0.421=Q0.122LDI0.523OI0.624OQ0.225AI0.026=Q0.227END過程分析1首先按下啟動(dòng)按鈕使I0.0 閉合，若外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)有信號時(shí) I0.1 或 I0.2 閉合。由于開門限位開關(guān) I0.3 是長閉的，所以 Q0.0 線圈通電，有原理