自動門PLC控制

1、淮安技師學(xué)院課程設(shè)計報告課程名稱：電氣控制與PLC設(shè)計名稱：自動門的PLC控制設(shè)計姓 名：王昌盛班 級： D12504 電子高職淮安技師學(xué)院電氣工程系制淮安技師學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書姓名：王昌盛院（系）：電氣工程系專 業(yè)：應(yīng)用電子技術(shù)班級：D12504電子高職課程設(shè)計題目：自動門的 PLC控制設(shè)計課程設(shè)計要求: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，開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1動作，電動機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān)K3位置時，電機(jī)停止運行。2 .自動門在開門位置停留8秒后，自動進(jìn)入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu) KM2M起動, 電動機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到關(guān)門限位開關(guān)K4位置時，電機(jī)停止運行。3 .在關(guān)門

2、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，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動進(jìn)入開門程序。設(shè)計任務(wù)總述:1 .設(shè)計出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖等；2 .系統(tǒng)有啟動、停止功能；3 .運用功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計；4 .程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計；5 .進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實現(xiàn)電動機(jī)順序啟動/停止的控制要求。工作計劃及安排：2011-11-28:明確設(shè)計任務(wù)，做相關(guān)的準(zhǔn)備工作。2011-11-29:設(shè)計硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、時序圖等。2011-11-30:將設(shè)計好的各部分進(jìn)行仿真、組合等。2011-12-01 :進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實現(xiàn)各部分功能。2011-12-02 :總體調(diào)試，實現(xiàn)自

3、動噴泉的控制要求。引言 4第一章 自動門控制裝置的設(shè)計任務(wù)51.1 自動門控制裝置的硬件組成51.2 控制要求5第二章 自動門控制裝置框圖與原理63.1 自動門控制裝流程圖63.2 自動門控制裝置系統(tǒng)的工作原理63.2.1 自動感應(yīng)門機(jī)的基本工作原理73.2.2 行程開關(guān)（限位開關(guān)）的工作原理73.2.3 光電開關(guān)的工作原理8第三章 自動門控制裝置系統(tǒng)程序84.1 繼電器接觸控圖94.2 PLC控制輸出輸入接線104.3 梯形圖 114.4 指令 124.5 程序過程分析134.6 系統(tǒng)調(diào)試14設(shè)計體會15引言隨著生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的日常生活和生產(chǎn)活動大量的使用而且很大程度的提高

4、了生產(chǎn)效率，又進(jìn)一步的促進(jìn)了生產(chǎn)力快速發(fā)展，并不斷的豐富著人們的生活。早期的自動控制系統(tǒng)是依靠繼電-接觸器來實現(xiàn)的，其特點是：結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、抗干擾能力強(qiáng)，可以實現(xiàn)集中控制和遠(yuǎn)距離控制，但是其采用固定接線，通用性和靈活性差；又采用觸點的開關(guān)動作，工作頻率低，觸點易損壞，可靠性差。1969 年，出現(xiàn)了可編程邏輯控制器PLC（ Programmable Logic Controller） ，其特點是：具備邏輯控制、定時、 計數(shù)等功能，編程語言采用直觀的梯形圖語言，軟件更改方便，通用性和靈活性好。目前，可編程控制器PLC 主要是朝著小型化、廉價化、標(biāo)準(zhǔn)化、高速化、智能化、大容量化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)

5、展，與計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，形成工業(yè)控制機(jī)系統(tǒng)、分布式控制系統(tǒng) DCS（Distributed Control System）、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) FCS（Field bus Control System）,這將使PLC的功能更強(qiáng)，可靠性更高，使用更方 便，適用范圍更廣。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(yīng)用。由于直流電動機(jī)的調(diào)速范圍寬廣，調(diào)速特性平滑。直流電動機(jī)超載能力較強(qiáng)，熱動和制動轉(zhuǎn)矩較大，所以執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用直流電動機(jī)。本論文主要是對門的

6、自動開、關(guān)控制而論。自動門控制裝置系統(tǒng)由檢測元件紅外傳感器、繼電器、可編程序控制器（PLC ） 、電動機(jī)組成。它主要是利用熱釋電人體紅外傳感器檢測，有無人到門口的信號，再把檢測到的信號送入可編程序控制器（PLC）中，由可編程序控制器來對信號的處理，處理的最后結(jié)果用繼電器輸出，從而達(dá)到控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)動。又由電動機(jī)帶動門的開、關(guān)。當(dāng)電動機(jī)正轉(zhuǎn)時，門自動打開；當(dāng)電動機(jī)反轉(zhuǎn)時，門自動關(guān)閉。第一章 自動門控制裝置的設(shè)計任務(wù)1.1 自動門控制裝置的硬件組成自動門控制裝置由門內(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)門到位限位開關(guān)K4、開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1（使直流電動機(jī)正轉(zhuǎn)卜 關(guān)門

7、執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2（ 使直流電動機(jī)反轉(zhuǎn)）等部件組成。光電探測開關(guān)為無光導(dǎo)通，有光斷開。1.2 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， 開門執(zhí)行機(jī)構(gòu) KM1 動作，電動機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān)K3 位置時，電動機(jī)停止運行。(2) 自動門在開門位置停留8s 后，自動進(jìn)入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2被起動， 電動機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到關(guān)門限位開關(guān)K4 位置時， 電機(jī)停止運行。(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，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動進(jìn)入開門程序。(4) 在門打開后的8s 等待時間內(nèi)，若有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)

8、 K2 或 K1 時，必須重新開始等待8s 后，再自動進(jìn)入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。(5) 開門與關(guān)門不可同時進(jìn)行。第二章 自動門控制裝置框圖與原理2.1 自動門控制裝置原理框圖2.2自動門控制裝置系統(tǒng)的工作原理1 .開啟動作當(dāng)人靠近自動門時，設(shè)置于門內(nèi)外側(cè)的檢測裝置（墊開關(guān)、紅外線開關(guān)、光 線開關(guān)等）將其檢測出來，之后，信號送到控制裝置?？刂蒲b置接到該信號后驅(qū) 動馬達(dá)向門的開啟方向一馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)帶動減速器、皮帶輪、皮帶或鏈條，使門向開啟方向運動。當(dāng)門接近門擋通過開啟制動位置時，制動力作用于馬達(dá)，門減速，其速度變?yōu)樾煨兴俣?，行至門擋位置后停止。2關(guān)閉動作當(dāng)人離開檢測裝置的檢測范圍，開啟定時器

9、定時結(jié)束后(該時間設(shè)定可以調(diào)整) ， 控制裝置將馬達(dá)逆轉(zhuǎn)，使門向關(guān)閉方向動作，門徐行后在門擋位置停止。1.1.1 自動感應(yīng)門機(jī)的基本工作原理(1) 主控制器：它是自動感應(yīng)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(yīng)指令，指揮馬達(dá)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(yīng)探測器：負(fù)責(zé)采集外部信號，如同人們的眼睛，當(dāng)有移動的物體進(jìn)入它的工作范圍時，它就給主控器一個脈沖信號；(3) 動力馬達(dá)：提供開門與關(guān)門的主動力，控制自動感應(yīng)門扇加速與減速運行。(4) 自動感應(yīng)門扇行進(jìn)軌道：就像火車的鐵軌，約束門扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向行進(jìn)。(5) 門

10、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：用于傳輸馬達(dá)所產(chǎn)動力，牽引自動感應(yīng)門扇吊具走輪系統(tǒng)。(7) 下部導(dǎo)向系統(tǒng)：是自動感應(yīng)門門扇下部的導(dǎo)向與定位裝置，防止門扇在運行時出現(xiàn)前后門體擺動。當(dāng)自動感應(yīng)門門扇要完成一次開門與關(guān)門，其工作流程如下： 感應(yīng)探測器探測到有人進(jìn)入時，將脈沖信號傳給主控器，主控器判斷后通知馬達(dá)運行，同時監(jiān)控馬達(dá)轉(zhuǎn)數(shù)，以便通知馬達(dá)在一定時候加力和進(jìn)入慢行運行。馬達(dá)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(yīng)門扇開啟；自動感應(yīng)門扇開啟后由控制器作出判斷，如需關(guān)自動感應(yīng)門，通知馬達(dá)作反向運動，關(guān)閉自

11、動感應(yīng)門。1.1.2 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)械運動部件上的模塊撞擊行程開關(guān)時，行程開關(guān)的觸點動作，實現(xiàn)電路的切換。因此，行程開關(guān)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(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、自動開關(guān)的限位，轎廂的上、下限位保護(hù)。1.1.3 光電開關(guān)的工作原理光電開關(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

12、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(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。第三章 自動門控制裝置系統(tǒng)程序3.1繼電器接觸控制圖3.2.PLC控制輸由輸入接線T SB1Z_T SB2/KM1/_TSB10SB3KMOSB2KTKT KMOXKM2 J887 t I-zSB4KM1T SB5Z一SB11T i -z.SB7T _Z,SB6/_KM2"T: SB1X001X002T> SB2尸SB3Y nmA UUJ尸SB47 nn#X UU4)SB5v nn尻A UUu/

13、 SB6X006，SB7X007) SB10X010，SB11v ni iA U 1 PPOLIIKMO1 uuvvnri 1KM1YUU IKM 2,wnriT!T uuzCOMr3.3.梯形圖X001Y002 X007 X003YOOOHIr4fIHpKO-X002YOOOX010X003X001X002TO K80HIoTOYOOOY002X007X004Y001-iFnf_oY001X011X005X007Y002o-X006Y002ENDX001門外光檢測點開關(guān)X003開門限位點開關(guān)X005過載保護(hù)開關(guān)X007停止開關(guān)X011手動關(guān)門3.4程序指令如下LD X001OR X002OR

14、 Y000ANI Y002AND X007OR X010ANI X003OUT Y000LD X003X002門內(nèi)光檢測點開關(guān)X004關(guān)門限位點開關(guān)X006緊急停車開關(guān)X010手動開門ANI X001ANI X002OUT T0LD T0OR Y001ANI Y000ANI Y002AND X007OR X010ANI X004OUT Y001LD X005OR X006OR Y002AND X007OUT Y002END3.5 程序過程分析1 首先按下啟動按鈕x007 閉合，若外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)有信號時x001 或者 x002 閉合。由于開門限位x003 是長閉的，所以 y000 線圈通

15、電，有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)y000 線圈通電時y000 合，此時電動機(jī)正轉(zhuǎn)帶動自動門扇移動，執(zhí)行開門過程。2，當(dāng)門扇完全打開時，使開門限位開關(guān)x003 打開， y000 線圈斷電，電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動。3 .當(dāng)門扇停止移動時，由于開門限位開關(guān)的長閉變成長開，故使長開閉合。進(jìn)行8 秒的延時，若此時外檢測開門或內(nèi)檢測開門x001 或 x002 有信號，則使t0 重新延時。4 當(dāng) 8 秒的延時完畢后t0 線圈通電，關(guān)門限位開關(guān)關(guān)閉，所以使y001 通電并自鎖，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)或者內(nèi)檢測開關(guān)x001 ， x002 有信號又使y00

16、0通電， 由于在關(guān)門過程中y000 長閉， 此時打開并中斷關(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(shè)置手動開門和手動關(guān)門。8 .6 系統(tǒng)調(diào)試1 、 語法錯誤檢查檢查命令碼及其格式2雙線圈檢驗-檢查同一元件或顯示順序輸出命令的重復(fù)使用狀況IWTl100 HI10041X80W TO(fOOjf Sfl)3、電路錯誤檢查檢查梯形圖電路中的缺陷XO02AVW0I卜YOOOXO01(卜15TO21(QJftUX001X000X003X001< Y000語法錯誤性查但 雙綱檢驗佝取珞錯誤檢&

17、#169;ICJ無回XOOO0取消<T0K80RST TO< Y001 END設(shè)計體會在學(xué)期結(jié)束我們通過課程設(shè)計，來總計這學(xué)期所學(xué)的知識特別是PLC這門課 程。我做的這個題目是有關(guān)與PLC系統(tǒng)理論與實踐相結(jié)合的設(shè)計。在對這個設(shè)計 的材料搜索進(jìn)行獨立搜索時，對于辦公軟件的應(yīng)用有了進(jìn)一步的提高， 以及實際 應(yīng)用操作的情況下，提高了實際操作和獨立解決問題的能力。通過這次設(shè)計實踐。讓我更熟練的掌握了三菱的 PLO件的簡單編程方法， 對于三菱的PLC勺工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在理論的運用中， 也提高了我的工程素質(zhì)。由于我對一些細(xì)節(jié)的不加重視，當(dāng)我把自己想出來的一 些認(rèn)為是對的程序運用到梯形圖編輯時， 問題出現(xiàn)了。轉(zhuǎn)換成指令表后則顯示不 出很多正確的指令程序，這主要是因為我沒有把理論和實踐相結(jié)合， 缺乏動手能 力而造成的結(jié)果，最后通過老師的糾正和自己的實際操作， 終于把正確的結(jié)果做 了出來，同樣也看清了自己的不足之處。通過這次設(shè)計使我學(xué)會如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地