plc控制自動門

1、 自動門控制系統(tǒng)PLC設計 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 指導老師 目 錄引言. 2一、自動門控制系統(tǒng)總體方案設計. 31.1自動門的功能要求分析. 31.2系統(tǒng)設計的基本步驟. 3二、控制系統(tǒng)結構設計. 4三、功能器件的工作原理. 43.1自動感應門機的基本工作原理. 43.2行程開關(限位開關)的工作原理. 53.3光電開關介紹. 5四、自動門控制軟件設計.64.1自動門控制軟件設計.64.2 plc自動門控制軟件設計.74.3程序流程圖.84.4梯形圖.94.5I/O分配表.104.6指令表.104.7過程分析.11結束語.12引言在經(jīng)濟飛速發(fā)展的中國，高樓聳立的大都市里的大廈、賓館、

2、酒店、銀行、商場、寫字樓，自動門以經(jīng)是隨處可見。自動門的工作方式是通過自動門內(nèi)外兩側的感應開關來感應人的出入，當人走進自動門時，感應開關感應到人的存在，給控制器一個開門信號，控制器通過驅動裝置將門打開。將人通過之后，再將門關閉。由于自動門在通電后可以實現(xiàn)無人管理，不但能給我們帶來人員進出方便、節(jié)約空調(diào)能源、防塵、防風、降低噪音等好處，更令我們的大門增添了不少高貴典雅的氣息。自動門在國外早以得到普遍應用，在我國也以優(yōu)異的性能逐步得到大家的認同，中國已經(jīng)迎來了自動門發(fā)展的黃金時期。自動門的性能優(yōu)劣主要取決于它的控制裝置，早期的自動門控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，造成安裝繁瑣、體積大、不穩(wěn)定、不易維修

3、的缺點已逐步被淘汰。目前自動門及其自動化行業(yè)最穩(wěn)定的控制裝置是可編程控制器（簡稱PLC），PLC是一種專門為工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可編程控制器的儲存器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)、算數(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或邏輯式和開關量的邏輯控制的輸入和輸出，控制個種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC可靠性高，抗干擾能力強，功能完善，實用性強，系統(tǒng)的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造，體積小，重量輕，能耗低等優(yōu)點。目前，可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領域的應用都得到了長足的發(fā)展。因此運用PLC控制自動門具有較高的可靠性

4、，維修方便等特點，因此，進行自動門的PLC控制系統(tǒng)設計，可以推動自動門行業(yè)的發(fā)展，擴大PLC在自動化行業(yè)乃至整個自動化行業(yè)的應用，具有一定的經(jīng)濟和理論研究價值。一、 自動門控制系統(tǒng)總體方案設計1.1自動門的功能要求分析1）當有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)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）當自動門到開門限位開關位置時啟動延時定時器2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）關門過程中，當有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關，應

5、立即停止關門，并自動進入開門程序。4）門打開后的2秒等待時間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電檢測開關時，必須重新開始等待2秒后，再自動進入關門過程，以保證人員安全通過。5）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。1.2系統(tǒng)設計的基本步驟自動門控制裝置由門內(nèi)光電探測開關K1、門外光電探測開關K2、開門到位限位開關S1、關門到限位開關S2、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?？刂埔螅?.由內(nèi)到外或由外到內(nèi)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S

6、1位置時，電機停止運行。2.限位開關位置停留2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S2位置時，電機停止運行。3.當有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)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.若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電檢測開關K2或K1時，必須重新開始等待2秒后，再自動進入關門過程，以保證人員安全通過。二、控制系統(tǒng)結構設計自動門控制裝置由門內(nèi)光電探測開關、門外光電探測開關、開門到位限位開關、關門到限位開關、開門執(zhí)行機構（使直流電動機正轉）、關門執(zhí)行機構（使直流電動機反轉）等部件組成PLC控制自動門由于具有故障率低、可靠性高

7、、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(diào)速范圍寬廣，調(diào)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。三、功能器件的工作原理3.1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）主控制器：它是自動感應門的指揮中心，通過內(nèi)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(diào)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

8、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

9、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。3.2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

10、。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。3.3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。四、自動門控制系統(tǒng)軟件的設計4.1繼電器接觸控制圖4.2Plc控制輸出輸入接線4.3程序流程圖4.4梯形圖4.5I/O分配表I/O分配表類別元件PLC元件作用

11、輸入SB1X01門外光檢測電開關SB2X02門內(nèi)光檢測電開關SB3X03開門限位電開關SB4X04關門限位電開關SB5X05過載保護開關SB6X06緊急停止開關SB7X07啟動停止SB10X10手動開門SB11X11手動關門輸出KM0Y0電動機正轉接觸器KM1Y1電動機反轉接觸器KM2Y2過載保護接觸器4.6指令表指令表LD X01OUT YOANI Y0OR X06OR X02LD X03ANI Y2OR Y02OR YOANI X01AND X07AND X07ANI Y2ANI X02OR X11OUT Y02AND X07OUT T0ANI X04ENDOR X10LD T0OUT Y

12、01ANI X03OR Y01LD X054.7過程分析1首先按下啟動按鈕使x007閉合，若外檢測開關或內(nèi)檢測開關有信號時x001或x002閉合。由于開門限位開關x003是長閉的，所以y000線圈通電，有原理分析可知光電檢測開關的觸發(fā)方式是脈沖觸發(fā)所以需要自鎖。當y000線圈通電時y000閉合，此時電動機正轉帶動自動門扇移動，執(zhí)行開門過程。2當門扇完全打開時，使開門限位開關x003打開，y000線圈斷電電動機停止轉動。3當門扇停止移動時，由于開門限位開關的長閉變成長開，故使長開閉合。進行2秒的延時，若此時外檢測開關或內(nèi)檢測開關x001或x002有信號，則使T0重新延時。4當2秒的延時完畢后T0線圈通電，關門限位開關關閉，所以使y001通電并自鎖，電機反轉執(zhí)行關門過程。5.在關門過程中，若外檢測開關或內(nèi)檢測開關x001,x002有信號又使y000通電，由于在關門過程中y000長閉，此時打開并中斷關門過程，轉向開門過程。6在此控制過程中，為了保證其安全性設置過載保護和緊急停車。7. 考慮到主動門若出現(xiàn)故障時，使用自動控制系統(tǒng)有所不適，于是設置手動開門和手動關門。結束語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?；静糠指鲉卧ぷ鞣€(wěn)定。通過這次設計使我學會如何去培養(yǎng)