基于PLC的自動配料控制系統(tǒng)說明書【實用文檔】doc

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自動配料／四節(jié)傳送帶控制系統(tǒng)設計基于PLC的自動配料控制系統(tǒng)說明書【實用文檔】doc文檔可直接使用可編輯，歡迎下載加一個電鈴，當出現(xiàn)故障時,電鈴立刻就響設置兩個進料閥Ａ，Ｂ，一個出料閥Ｃ，同時設置三個分別為高、中、低料位傳感器和一個攪拌機。初始時，自動配料裝置處于ＯＦF狀態(tài),裝置內無物料，三個傳感器皆處于OFＦ狀態(tài),當打開進料閥A，物料a開始進料,當物料a到達中位傳感器時，進料閥Ａ關閉，進料閥Ｂ打開，物料ｂ開始進料，當物料ｂ到達高位傳感器時，進料閥Ｂ關閉，攪拌機開始攪拌，幾秒后，攪拌機停止攪動，出料閥C打開，開始放料。由于電動機工作不穩(wěn)定，所以傳送帶的速度不一定會勻速，容易造成物料的堆積采用變頻器來控制傳送帶的速度，把變頻器頻率來源設為面板控制或是電位器控制，這樣就可能通過調面板的上下按鍵或電位器來控制傳送帶的最大速度,可以使用ZＬＤＳ１00激光傳感器測量電機的振動，從而檢測出電機振動速度，同時將電動機的速度反饋給ＰLＣ,通過ＰＬC來控制變頻器來保持電動機的轉速由于當小車開走之后，此時立即關閉出料口,但是傳送帶正間隔兩秒依次停止，此時必然會有物料溢出，需要在出料口添加一個定時器,設置小車一次裝好物料所需的時間，時間到了就關閉出料口控制室的計算機可以與總經(jīng)理室的計算機聯(lián)網(wǎng)摘要本次課程設計題目ＰLC為自動配料系統(tǒng)。運用所學的可編程控制器的相關知識在實驗箱上實現(xiàn)小車取料的控制。改變了以往取料時間長、難度大、效率低的缺點。提高了工作效率，節(jié)省了人力資源。描述了包括硬件設計、軟件設計在內的三菱PLC在配料裝料系統(tǒng)中的一些細節(jié)，主要設計了關于四級傳送帶的小車裝料的全過程以及關于報警系統(tǒng)的設計，進行PLC外部連接線,模擬實驗，通過觀察指示燈的亮滅情況,對裝料配料系統(tǒng)進一步理解。關鍵詞：編程控制，自動配料,四級傳送，報警系統(tǒng)，實驗模擬目錄TOC\o”1-3"\ｈ\z\uＨYPＥRＬＩNKHYPＥRLINK目錄PＡGEREF_Toc４５44４８４３0\h6HYＰERLINK\l”＿Toc454448431”引言PAＧEＲEF_Toc４544４8431\h7第一章自動配料系統(tǒng)設計方案PＡGEREF_Toｃ４5444843２\h８HYPERＬIＮK1。2工藝流程PAGEREF_Ｔoｃ4５4448４34\h８HYPＥＲＬＩＮK\l"_Toc４5444843５"1．3方案設計ＰAGＥREＦ＿Tｏc45４4４８4３5\h8HYPERＬINK\l＂_Toc４54448436”1.4控制方案ＰＡＧERＥF＿Toc4544484３6＼h11HYPＥRLＩNK\l"_Toc454４48４３７”第二章自動配料系統(tǒng)硬件設計ＰAGEREF_Ｔoc４5444８4３7\h１22。1PLC硬件構成８＼h１2HYPEＲLINK\l＂_Tｏc45444８43９”2。２PＬC各元器件參數(shù)PAGERＥF_Tｏｃ45444８４39\ｈ122.３自動配料系統(tǒng)PＡGＥREF＿Toc４544４８440\h１32。４IO接線口輸入輸出點元件及地址編碼PAGEＲEF_Tｏc４5444844１\ｈ1３HYPEＲLINK\l＂_Ｔoc454４48４４2＂2.５主電路設計圖PAGＥRＥF＿Toc4544４8４42\h１５HＹPEＲLIＮＫ\l"_Tｏc4５44484４3”2.6外圍接線圖PＡGEREF_Toc４54448４4３\h１５第三章自動配料系統(tǒng)軟件設計ＰAＧEREF_Toc454４48４44＼ｈ1６３.1啟動程序流程圖PAGＥREF_Ｔoc４5４４4８445\h16HYＰERLIＮＫ\l＂_Toc4５4448446"3．2故障檢測圖示PAGERＥF＿Ｔｏc４54４4８44６\h1７3.3梯形圖ＰＡGEREF_Toｃ4544４8447\ｈ18HYPERLINK\l＂_Toc４５44４84４8＂3.4時序圖的繪制PAＧEREF_Ｔoｃ454448448\h23HＹPＥRLINK\l＂_Toc4５44４844９"第四章自動配料系統(tǒng)傳送系統(tǒng)調試PAＧEREF＿Toｃ45444８449＼h24HYPERLIＮK\l"＿Toc４54４４８4５0”4。1軟件仿真PAＧERＥF＿Toc454４48450＼h24HYPEＲLＩNK\l”＿Toc45444８451”４．2實驗箱實物調試PAGEREF＿Toc45４448４51＼h２7HＹＰERLINK\l”_Toc４54４４845２"設計小結PＡＧＥＲEF＿Toc45４4４845２\ｈ2９致謝PAGERＥF_Toc4５4４4845３\h３0ＨＹPERLＩNK\l"_Tｏc454448454”參考資料PＡGEREF_Toｃ４５444845４\ｈ31引言自動配料系統(tǒng)是一個針對各種不同類型的物料(固體或液體)進行輸送、配比、加熱、混合以及成品包裝等全生產(chǎn)過程的自動化生產(chǎn)線。廣泛應用于化工、冶金、建材、食品、飼料加工等行業(yè).在氧化鋁生產(chǎn)及其它工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常會遇到多種物料配比控制的情況。在手動控制狀態(tài)下,需要根據(jù)生產(chǎn)情況，計算出各物料的配比，再根據(jù)配比，分別計算出各物料的理想下料量,對各臺設備分別設定，來滿足配比的要求。當生產(chǎn)情況發(fā)生變化,需要改變下料量時，則需要再次分別計算各物料的設定值,再次分別設定.這種人工操作方式計算,操作時間長,且容易出錯，給生產(chǎn)帶來不良因素。而采用PＬC控制方式以及新穎的變頻調速喂料機構，配合配料控制軟件包，實現(xiàn)物料傳送、配料控制、配方設計、生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理等功能。并可以通過網(wǎng)絡實現(xiàn)多個配料系統(tǒng)的集合控制。自動配料控制系統(tǒng)在各行業(yè)的應用已屢見不鮮，如:冶金，有色金屬,化工,建材,食品等行業(yè)。它是成品生產(chǎn)的首要環(huán)節(jié)，特別是有連續(xù)供料要求的行業(yè),其配比的過程控制直接影響了成品的質量,它是企業(yè)取得最佳經(jīng)濟效益的先決條件.雖然行業(yè)各自不同的工藝特點對配料控制要求也不同，但其高可靠性，先進性，開方性,免維護性，可擴展性是工廠自動化FA所追求的一致目標。配料系統(tǒng)特點:配料現(xiàn)場粉塵大,環(huán)境惡劣；（2)各組份在配方中所占比例不同，有時甚至差異懸殊;(3)配料速度和精度要求高;（4)配方可能經(jīng)常變換、調整;(5）物料可能受環(huán)境溫度、濕度影響。由于上述各種情況設計自動化配料系統(tǒng)是非常有必要的，于是基于現(xiàn)實設計了關于四級傳送帶的自動配料系統(tǒng)。第一章自動配料系統(tǒng)設計方案1。1現(xiàn)實的意義配料工人收到每天的生產(chǎn)作業(yè)表后，將依次對每種原料進行稱重?根據(jù)配料的多少,先計算每種成分的重量,然后在各種成分的料桶中取料，送到電子稱上進行稱重,最后進行包裝?在這個過程中工人工作繁重，出錯率高，稱重重量無監(jiān)測，生產(chǎn)數(shù)據(jù)無紀錄等不能保證企業(yè)的生產(chǎn)工藝?文中以PC機編程，可編程邏輯控制器（PLC），現(xiàn)場總線技術等現(xiàn)代工控技術為基礎，開發(fā)了以PC機為上位機，以PLC作為下位機的自動配料系統(tǒng)?在整個生產(chǎn)過程中，一旦生產(chǎn)計劃制定完成，計算機將按照計劃對每種原料進行稱重，不再需要人工來干預?在這個過程中工人只是進行取料,由計算機通過電子稱發(fā)來的數(shù)據(jù)校核重量，減輕了工人的工作負擔，提高了工作效率?１.2工藝流程本次課程設計題目ＰＬC為自動配料系統(tǒng),也正是基于這亞美好的背景下應運而生的。運用所學的可編程控制器的相關知識在實驗箱上實現(xiàn)小車取料的控制.改變了以往取料時間長、難度大、效率低的缺點.提高了工作效率，節(jié)省了人力資源。本文重點描述了包括硬件設計、軟件設計在內的三菱ＰＬC在配料裝料系統(tǒng)中的一些細節(jié),主要設計了小車裝料的全過程，進行ＰLＣ外部連接線,模擬實驗,通過觀察指示燈的亮滅情況，對裝料配料系統(tǒng)進一步理解。1。3方案設計1）初始狀態(tài)燈L1滅，燈L2亮，表明允許汽車開進裝料。電動機M1、Ｍ2、M3、Ｍ4皆為ＯＦF，２）裝車系統(tǒng)進料：如料斗中料不滿（Ｓ1為ＯFF時），2秒后Ｄ4指示燈亮，表示進料；當料滿(Ｓ1為ON時）終止進料。裝車：當汽車開進到裝車位置（位置開關SQ1為ON時)紅燈L1亮，綠燈L２滅，同時啟動M４，２秒后啟動Ｍ３,2秒后啟動M２,在經(jīng)過2秒啟動M1,在經(jīng)過2秒D２燈亮，表示打開料斗。當車滿時（位置開關SＱ2為ON時）D2燈滅，２秒后Ｍ1停止，M2在M１停止２Ｓ后停止,M3在M2停止2Ｓ后停止,M4在M3停止后2秒停止，同時紅燈Ｌ1滅，綠燈L2亮，表示汽車可以開走。停機控制系統(tǒng)按下停止按鈕SB2整個系統(tǒng)終止運行。２．四節(jié)傳送帶（圖中間部分)有一個用四條皮帶運輸機的傳送系統(tǒng),分別用四臺電動機帶動,控制要求如下:啟動（SB１)時先起動最末一條皮帶機，經(jīng)過2秒延時，再依次起動其它皮帶機。停止（SＢ2）時應先停止最前一條皮帶機，待料運送完畢后依次停止其它皮帶機。當某條皮帶機發(fā)生故障時,該皮帶機及其前面的皮帶機立即停止，而該皮帶機以后的皮帶機待運完后才停止。例如M２故障,M1、M２立即停，經(jīng)過2秒延時后，M3停，再過2秒，M４停。當某條皮帶機上有重物時，該皮帶機前面的皮帶機停止,該皮帶機運行2秒后停，而該皮帶機以后的皮帶機待料運完后才停止.例如，M３上有重物，M1、M２立即停，再過2秒，M4停。設計要求考慮到配料現(xiàn)場粉塵大,環(huán)境惡劣；各組份在配方中所占比例不同,有時甚至差異懸殊；配料速度和精度要求高；配方可能經(jīng)常變換、調整;物料可能受環(huán)境溫度、濕度影響等特點，將系統(tǒng)設計成高精確度，高穩(wěn)定性和快速性的符合工業(yè)標準的自動配料系統(tǒng)自動配料的模擬面板如圖２。1所示，從圖中可以看出四節(jié)傳送帶是本次設計的核心電路,PLC編程也是圍繞此面板進行的.面板實物圖輸入地址表編號地址說明功能1I０.0按鈕SB1啟動2I0.1按鈕SB2停止３Ｉ0.２信號S1接入S１料斗滿信號4I0。３信號SQ1接入SQ１車未到位信號５I0。4信號SQ2接入SQ2車裝滿信號輸出地址表編號地址說明功能１Ｑ０.0接指示燈D1車裝滿D1亮6Ｑ0.2Ｑ0.1接指示燈D2料斗下口下料D２亮３Q0.2接指示燈D3料斗滿D3亮4Q0。3接指示燈D4料斗上口下料D4亮5Q0．4接指示燈Ｌ1車未到位L１亮6Q0.5接指示燈L２車到位L2亮7Ｑ0。6接指示燈Ｍ1控制電動機M1轉8Q0．7接指示燈M2控制電動機M2轉９Q1.0接指示燈M3控制電動機M３轉10Q1．1接指示燈M４控制電動機M4轉1.4控制方案初始狀態(tài)：紅燈Ｌ2滅，綠燈Ｌ1亮，表明允許汽車開進裝料.料斗出料口D2關閉,若料位傳感器S1置為ＯFF（料斗中的物料不滿）,進料閥開啟進料（Ｄ4亮）。當S1置為ON（料斗中的物料已滿），則停止進料(D4滅）。電動機Ｍ1、M2、M3和Ｍ４均為ＯFＦ.運行狀態(tài)：裝車過程中，當汽車開進裝車位置時，限位開關SQ1置為ON,紅燈信號燈L2亮，綠燈Ｌ1滅；同時啟動電機Ｍ4，經(jīng)過２Ｓ后，再啟動啟動M3,再經(jīng)2Ｓ后啟動M２,再經(jīng)過2S最后啟動Ｍ１,再經(jīng)過2Ｓ后才打開出料閥(Ｄ2亮），物料經(jīng)料斗出料。當車裝滿時，限位開關SＱ2為ON,料斗關閉,２S后M1停止，M２在M１停止２S后停止，Ｍ3在M2停止2S后停止，M４在M3停止2S后最后停止。同時紅燈Ｌ2滅，綠燈L１亮,表明汽車可以開走。-第二章自動配料系統(tǒng)硬件設計2．1PLC硬件構成從結構上分,PＬＣ分為固定式和組合式(模塊式）兩種.固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等,這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式PLC包括ＣPU模塊、I/O模塊、內存、電源模塊、底板或機架,這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。CPU的構成：CPU是PLＣ的核心,起神經(jīng)中樞的作用,每套PＬC至少有一個CＰU,它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù),用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù),并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和PLC內部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等.進入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務產(chǎn)生相應的控制信號,去指揮有關的控制電路。CPU主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關電路。內存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù),是PLC不可缺少的組成單元。在使用者看來，不必要詳細分析CPU的內部電路，但對各部分的工作機制還是應有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作,由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。運算器用于進行數(shù)字或邏輯運算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運算，并存儲運算的中間結果,它也是在控制器指揮下工作。CPU速度和內存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PＬC的工作速度，IＯ數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。2。2PLC各元器件參數(shù)I/O模塊：PＬC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（I/O)完成的.Ｉ/O模塊集成了PＬＣ的I/O電路,其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入PLＣ系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開關量輸入（ＤＩ)，開關量輸出（DO),模擬量輸入（ＡI），模擬量輸出（AO)等模塊。開關量是指只有開和關(或１和０)兩種狀態(tài)的信號，模擬量是指連續(xù)變化的量.常用的I/O分類如下:開關量:按電壓水平分，有２2０VAC、110VＡC、２4VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。模擬量:按信號類型分,有電流型(4－２0mＡ,０-20mA)、電壓型（0—10Ｖ，０—5V,－１0－10Ｖ）等，按精度分,有12bit，１4bit，16bｉt等。除了上述通用ＩO外,還有特殊ＩO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。按I/O點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量,I/Ｏ模塊可多可少，但其最大數(shù)受CＰU所能管理的基本配置的能力,即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。電源模塊：PLC電源用于為ＰＬC各模塊的集成電路提供工作電源.同時，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有:交流電源（220VAC或110ＶＡC），直流電源（常用的為2４VＡＣ)。２.３自動配料系統(tǒng)系統(tǒng)啟動后，配料裝置能自動識別貨車到位情況及對貨車進行自動配料，當車裝滿時,配料系統(tǒng)自動關閉。本設計的突出點是故障檢測部分的設計,首先,當某一節(jié)傳送帶發(fā)生故障時，該節(jié)傳送帶和其前面的傳送帶會立即停止,該節(jié)之后的傳送帶會在一定的延時后停止。其次，當某節(jié)傳送帶上的物體過重時,該節(jié)傳送帶和其前面的傳送帶會立即停止，并且數(shù)碼顯示電路會顯示發(fā)生故障的電機的號碼，該節(jié)之后的傳送帶會在一定的延時后停止。２。4IO接線口輸入輸出點元件及地址編碼根據(jù)Ｉ/O分配表畫出圖2—1Ｉ/O接線圖如下２.5主電路設計圖見附錄2．6外圍接線圖見附錄第三章自動配料系統(tǒng)軟件設計3．1啟動程序流程圖裝車過程5。２啟動程序啟動時首先按下啟動開關ＳB1,進入初使狀態(tài),表明允許汽車開進裝料。料斗出料口D2關閉，若料位傳感器S１置為OFF（料斗中的物料不滿)，進料閥開啟進料（D4）。當S1置為OＮ(料斗中的物料已滿）則停止進料(Ｄ４滅）。料斗裝滿后開始啟動傳送帶,首先啟動最末一條皮帶機(Ｄ），經(jīng)３秒延時，再依次啟動其它皮帶機，即Ｄ→C→Ｂ→A，最后Ｄ２亮，表示開始裝車。啟動程序流程圖如下:3．2故障檢測圖示M1故障障M1停D2關閉M1故障障M1停D2關閉M2.M3.M4依次2秒后停止NM2故障M1.M2停D2關閉M2故障M1.M2停D2關閉M3.M4依次2秒后停止ＹNM3故障M3故障M1.M2.M3停D2關閉M4在2秒后停止M1.M2.M3停D2關閉M4在2秒后停止ＮM1.M2.M3.M4停止D2關閉M1.M2.M3.M4停止D2關閉M4故障障Y３。3程序設計方法一般來說程序設計一般有三種方法分別為:經(jīng)驗設計法，邏輯設計法,順序設計法。在此本文采用邏輯設計法。邏輯設計法簡介:工業(yè)電氣控制線路中,有很多是通過繼電器等電器元件來實現(xiàn)的。而繼電器、交流接觸器的觸點都只有兩種狀態(tài)即:斷開和閉合，因此用“０"和“1”兩種取值的邏輯代數(shù)設計電氣控制線路是完全可以的。該方法是根據(jù)數(shù)字電子技術中的邏輯設計法進行PLＣ程序的設計,它使用邏輯表達式描述問題。在得出邏輯表達式后，根據(jù)邏輯表達式畫出梯形圖。３。３梯形圖網(wǎng)絡1打開開關SB１，此時SB2關閉，故M0．７得電并自鎖網(wǎng)絡2當ＳQ１為OFF時或故障燈D亮時,此時燈L1亮網(wǎng)絡3當S１為ＯＦＦ時，線圈M0。７為ON，此時料未滿，Ｄ４指示燈亮網(wǎng)絡4當線圈M0.7為ON,SＱ１為ON時，SＢ2為OFＦ，線圈M1。４的非為ON，此時指示燈L2亮,T101延時兩秒后M4啟動網(wǎng)絡5當C為OFＦ，T１０1為NO，線圈Mｌ.3的非為OＮ，T10２延時兩秒后M３啟動絡5當C為ＯFF，Ｔ101為NO,線圈Ml。３的非為ON，Ｔ102延時兩秒后M3啟動網(wǎng)絡７當A為ＯFF，T1０3為ＮO,線圈Ml。1的非為OＮ,T１04延時兩秒后M１啟動和網(wǎng)絡７類似，M２電動機延時2秒啟動同上,M3電動機延時２秒啟動同上,M4電動機延時２秒啟動當出料口的料開始放出時即Q0.６執(zhí)行信號為1，Ｔ10４延時計時器開始工作,５秒后貨物全部從出料口放出，對應燈Q1。3亮起,此時關閉系統(tǒng)。當遇到故障時，故障燈亮起，對應I0。１、I０.5、I０。6、I0。7信號為１,警鈴開始報警。3。４時序圖的繪制第四章自動配料系統(tǒng)傳送系統(tǒng)調試4.１軟件仿真選用Ｓ7－2０0軟件進行調試。本次設計的梯形圖運行狀態(tài)監(jiān)控調試圖如下:打上Ｉ0.0閉合“啟動”開關(I0.0），綠燈Ｌ1亮（Ｑ0。４）,表明允許汽車開進裝料。料斗出料口D2關閉，若物料檢測傳感器S１置為ＯＦF（料斗中的物料不滿),進料閥開啟進料，D4亮（Q1。1）打上I0。3

當S1（I0．3）置為ON（料斗中的物料已滿）,則停止進料（Ｄ4滅）.電動機M1、M2、M3和M4均為OＦF打上I0．１Q0.5、Q0.3亮表示車子到位，并且電機Ｍ4開始運轉Ｑ０．２亮表示電機M3開始運轉Ｑ0.1亮表示電機M2開始運轉Ｑ0．0亮表示電機M１開始運轉Q０。7亮表示料斗開始下料汽車開進裝車位置時(Q0.5)，限位開關SQ1(Ｉ０．1）置為ＯN，紅燈信號燈Ｌ2亮，綠燈L１滅；同時啟動電機M４（Q0．3）,經(jīng)過１Ｓ后,再啟動M3（Q0．2），再經(jīng)2S后啟動M2（Q0．1），再經(jīng)過1S最后啟動M１（Q0.0），再經(jīng)過1S后才打開出料閥(D2亮(Q0。7)），物料經(jīng)料斗出料。當車裝滿時，限位開關SＱ2（I0。２）為ON，料斗關閉,１S后M１（Ｑ０．0)停止,M2(Q0.1）在M1停止1S后停止,M3（Q0.2）在Ｍ２停止1Ｓ后停止，Ｍ4（Ｑ０.３）在Ｍ3停止1Ｓ后最后停止。同時紅燈L2滅，綠燈L1亮，表明汽車可以開走.4。２實驗箱實物調試當汽車進車后,L2燈亮，L1燈滅,同時M４開始啟動依次間隔兩秒后，Ｍ3,M2，M１燈亮假設B點故障時，M3燈立即滅，M4燈間隔兩秒后滅其余各點故障時都是同此相似。設計小結配料控制系統(tǒng)應用比較廣泛，采用了可編程控制技術，使整個控制系統(tǒng)的可靠性和精度大大提高,實現(xiàn)了自動控制。同時由于PLC擴展容易，可以對它進行擴展，如只需增加I/Ｏ接口模塊就可擴展原料系統(tǒng)的輸送控制;也可以與電爐控制系統(tǒng)連接,只需增加通信模塊就可實現(xiàn)與上位機的通信，從而實現(xiàn)整個系統(tǒng)的計算機管理.本設計將機械、控制作為一個整體考慮，使各部分密切配合,協(xié)調動作,共同完成配料任務。設計中的一些參數(shù)是假定參數(shù)，在實際應用中,需要根據(jù)實際情況進行調整。此系統(tǒng)應用與生產(chǎn)中,能使操作變得十分簡單，減少人力的負荷，有效地提高產(chǎn)品質量，降低生產(chǎn)成本。經(jīng)過此次的思考和設計,我的認識領域得到了進一步的拓展，專業(yè)技能得到了進一步的提高,同時增強了分析和解決工程實際的綜合能力。另外，也培養(yǎng)了自己嚴肅認真的科學態(tài)度和嚴謹求實的工作作風.此設計還存在一些不足，如：給料系統(tǒng)采用的螺旋給料機上安裝有電動機和減速器,重量大,所以會影響其效率而降低。由于本設計只用于模擬演示,因此在設計時部分元件并不能如實際中的自動運行，需要進行手動設置.其中的傳感器信號及部分參數(shù)設定都是由人為給定的。PLC編程技術與現(xiàn)代信息化時代的發(fā)展是分不開的，PＬC與計算機的結合應用會使各領域加快發(fā)展，降低人力的需求,提高產(chǎn)品質量，盡顯PＬC編程技術的魅力！—致謝在這次畢業(yè)設計的完成過程中，得到老師和同學的幫助與鼓勵,使我能夠順利地完成畢業(yè)設計,我在此對他們表示衷心的感謝。首先，我誠摯地感謝我的導師。導師學識淵博、治學嚴謹,平易近人，不辭辛苦的幫助我完成論文設計.在本次畢業(yè)設計的過程中,老師給予了我許許多多的關懷與指導。本論文從選題到老師指導我思路，不斷的修改到最后成文，無不傾注著老師的心血。在此論文完成之際，我再一次向他致以最誠摯的謝意。同時，我要感謝我們學院多年來給我們授課的各位老師，正是由于他們的傳道、授業(yè)、解惑,讓我學到了許多知識，充實了自己知識面，并從他們身上學到了如何求知治學、如何為人處事,立足社會。我也要感謝我的母校,是他提供了良好的學習氛圍和優(yōu)質生活環(huán)境,讓我的大學生活豐富多姿，讓我在以后的日子里深深懷念有著一份感恩的情懷,回報社會。同時小組同學的相互合作也是完成實驗的重要保障。參考資料[1]范次猛.《可編程控制原理與應用》北京理工大學出版社［2］李俊秀.《可編程控制應用技術實訓指導》化學工業(yè)出版社［３]余雷聲.電氣控制與ＰLC應用。北京.機械工業(yè)出版社．1９9６年10月第一版［４]史國生?！峨姎饪刂婆c可編程控制器技術》化學工業(yè)出版社［5］崔亞軍．可編程序控制器原理及程序設計。北京：電子工業(yè)出版社。199９年3月．［6］西門子（中國）有限公司.深入淺出西門子Ｗiｎccｖ6.北京航空航天大學出版社。２０0４年５月。[7]附錄畢業(yè)論文基于PLC自動門控制系統(tǒng)設計系別電氣工程系專業(yè)機電一體化班級姓名學號指導教師白金老師20１4～2０15學年第二學期摘要隨著科學技術的日新月異,我們的生活發(fā)生了巨大的變化。一個智能化、自動化的社會已經(jīng)開始呈現(xiàn)于我們的眼前，這為我們提供了非常多的便利。其中自動門就是自動化進程中的一個典型代表，此設計就是運用所學的知識，結合實際需要而進行研究的。為了增強自動門運行的可靠性，提出了一種以S7－２00可編程序控制器（PＬC）為核心的自動門控制系統(tǒng).分析了該控制系統(tǒng)的工作原理,描述了系統(tǒng)的硬件組成,介紹了人體感應探測、自動門運行位置檢測、門運行障礙檢測等控制電路的工作過程，對PLC的選型及I/Ｏ點的確定進行了說明。結合PLＣ的運行特點,對控制系統(tǒng)的工作流程作了合理的優(yōu)化.在此基礎上，采用結構化的編程方法,給出了主程序模塊、開門子程序模塊、關門子程序模塊的程序流程圖、順序功能圖、外部端子接線圖及ＰLC控制梯形圖等。系統(tǒng)已通過硬件和軟件調試，在實際中獲得了應用。應用結果表明,整個系統(tǒng)功能完善，性能可靠.本設計介紹應用可編程控制器取代傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制系統(tǒng),實現(xiàn)自動門控制的過程。關鍵詞：可編程控制器、S7—20０、自動門、控制系統(tǒng)目錄ＴOＣ＼o"1-２”\ｈ＼u摘要PAGEREF＿Tｏｃ6５２8ＩI前言ＰＡGERＥＦ_Toc2217９1HYPＥRＬINＫ\l＿Ｔoc8７0５第一章緒論ＰAGEREF_Toc8７052HＹＰERLＩＮK\l_Tｏｃ83271.1研究背景與研究意義ＰAＧＥRＥF_Toc83２72HＹＰERＬINK\l_Toc21１71。2自動門的簡介PAGＥRＥF_Toｃ21173HＹPERLＩNＫ\l_Ｔoc２24081．３自動門的組成及分類PAGEＲEＦ＿Toc2240831.４本章小結PAGEREF_Toｃ1２７64HＹPＥRＬＩNK\l_Toc2４283第二章PLＣ的介紹及選擇ＰAＧEREF_Toc24283５2.１ＰLＣ的簡介ＰAGEREF_Ｔoc20１5452.2PLC的主要功能及特點ＰＡＧEREF_Toc230595２。3PLC的組成與基本結構PＡGＥＲＥＦ_Toc27８6462.4PLC的工作原理PAＧEREF_Toc1２917ＨＹPERＬINK\l_Tｏc158９72。5本章小結PAＧEREF＿Ｔoc1589７8第三章自動門的執(zhí)行機構的設計ＰAGEREＦ_Toc2980４9HYPEＲLＩＮK\l_Ｔoｃ１４７683。1穩(wěn)壓電源設計ＰAGEREF_Toc147６8９３。2無刷直流電機的應用ＰAＧEＲEF_Toｃ1922６10HYPERLINＫ\l_Tｏc２5９613．3本章小結PAGERＥF＿Toc2596112HYPERLＩＮK\l_Toc5193第四章自動門的硬件設計PAGEREＦ_Ｔｏｃ519313４.１自動感應門的基本工作原理PAGERＥF_Tｏc4592１3４。2限位開關的工作原理ＰＡＧEＲEF_Toｃ1２０5１１４4。3光電開關的工作原理PＡGEREＦ＿Ｔｏc139751４HYPEＲLＩNK\l_Toｃ2４5014。4無刷直流電動機的工作原理PAGERＥF＿Ｔoc2４50114HＹPEＲLINＫ\l_Toc２0４904．５ＰLＣ的選擇ＰAＧEREＦ＿Ｔoc2049０14ＨYＰEＲLINK\l＿Ｔoc31727４。6自動門的硬件部分ＰAGEREＦ_Toｃ31727１7HYＰERLIＮK\l_Toc4５64。７本章小結PＡGＥREＦ＿Toc4561８第五章自動門的軟件系統(tǒng)PAGＥREF_Toc４88１1９5.1控制系統(tǒng)流程設計PAGERＥF_Toｃ3082６１9５．2MＣGS組態(tài)控制設計ＰAGEREＦ＿Ｔoｃ1４264２０５。３PLC梯形圖的設計ＰAGEＲEF_Ｔoc１５０8６215.4本章小結ＰAＧEREF＿Toc88２4結論PAGEREF_Toｃ1937１25HYＰERLＩNK\l_Tｏc155９9參考文獻ＰAGEREＦ_Ｔoｃ１55９92６HＹPERＬＩＮK\l_Tｏｃ15７69致謝PAGEＲＥF_Toc1５76927引言自動門控制系統(tǒng),在現(xiàn)當代社會是一個應用非常廣泛的設備，自動門已經(jīng)廣泛應用于酒店、銀行、超市、停車場或公共建筑等入口，其主要核心部分--自動門控制系統(tǒng)正是我們這論文的主要研究討論的課題.自動門是指：可以將人接近門的動作(或將某種入門授權）識別為開門信號的控制單元，通過驅動系統(tǒng)將門開啟，在人離開后再將門自動關閉，并對開啟和關閉的過程實現(xiàn)控制的系統(tǒng).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、不易維修等缺點已逐漸被淘汰。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（以下簡稱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.它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術運算等操作的指令,并能通過數(shù)字式或模擬式和開關量的邏輯控制的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程，ＰLC具有可靠性高,抗干擾能力強，功能完善,適用性強，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)點例如:各種用可識別感應器控制的自動專用門。這是實現(xiàn)生活自動化進程的一個重要組成部分。自動門的問題研究，其控制系統(tǒng)可追溯到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。而基于PLC(可編程控制器，以下統(tǒng)一用“ＰLＣ”表示）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。所以此設計中，我以西門子公司S7－2００系列ＰLC為控制系統(tǒng)的核心元件，作信號的處理工作.而感應部分，采用BIＳＳ0001芯片與ＲE２00B熱釋電元件的組合，實現(xiàn)人或物體進出時的信號轉換裝置。而實現(xiàn)門的開與關,則用直流電機作為動力裝置，配以繼電器控制來達到電機正反轉動作,并加上行程開關作為限位，以實現(xiàn)該功能，因為以上器件在生活中非常容易購買,且價格適宜，同時也便于維護，非常適合廣泛生產(chǎn)應用。本課題所研究的自動門控制系統(tǒng)，主要通過PLC作為控制基礎，加上對紅外熱釋電傳感器的應用，從而實現(xiàn)了門的“自動”功能,此設計拓展了PＬC的應用層面，增加了實現(xiàn)自動門控制系統(tǒng)的選擇性。第一章緒論本章主要從自動門的研究背景與意義、自動門的介紹及起源、自動門的組成及分類三個部分來對自動門進行簡單的了解。1.1研究背景與研究意義21世紀的今天，門更加突出了安全理念，強調了有效性：有效的防范通行、疏散，同時還突出了建筑藝術的理念，強調門與建筑藝術的理念，強調門與建筑以及周圍環(huán)境整體的協(xié)調、和諧。自動門大規(guī)模專業(yè)化生產(chǎn)始于１５0年前,在不斷發(fā)展和完善的過程中，涌現(xiàn)出大批獨具規(guī)模專業(yè)制造商.門的高級形式——自動門起源在歐美，迅速發(fā)展至今，已經(jīng)形成了種類齊全、功能完善、造工精細的自動門家族。大中型公共場所,為這些建筑增添了亮麗、時尚的姿態(tài)。自動門從理論上理解應該是門的使用觀念的延伸,是人們根據(jù)需要對門的功能的提升和完善.所以對自動門的認識應該從人們對門功能的要求開始。作為建筑物一部分的門,從最基本的意義上講，要同時滿足隔離外部環(huán)境和不妨礙人的通行這兩種要求。因此門體本身應牢固、密封。自動門的普及和應用，改變了人們的防護意識，提升了人們的安全觀念。自動門除可美化出入口環(huán)境外，由于中國沒有相關的自動門國家標準，導致自動門檔次、質量良莠不齊.如果你沒有使用過自動門，最好選擇一個由專業(yè)廠生產(chǎn)、能提供較完善售后服務的自動門品牌（目前有很多自動門品牌是有一些貿易公司購買散件加上自己拼裝而成，應盡量避免購買此類產(chǎn)品)。不要認為樣本上全是外國語,資料也是外國語的商品就是進口商品，其實這樣是違反國家規(guī)定的。真正的知名品牌，合法的商品不會這樣做。由于自動門在通電后可以實現(xiàn)無人看管，同時又可節(jié)約空調能源、防風、防塵、降低噪音，既方便又提高了建筑的檔次，浴室迅速在國內外的建筑市場上得到大范圍的普及。同時也幾乎成為了銀行,寫字樓，酒店等辦公娛樂場所裝修所不可少的一項配置.自動門平移門最常見的形式是自動門機及門內外兩側加雷達,當人走近自動門時,雷達感應到人的存在，給控制器一個開門信號，控制器通過驅動裝置將門打開。當人通過門之后，再將門關閉。由于自動平移門在通電后可以實現(xiàn)無人管理,既方便又提高了建筑的檔次，于是迅速在國內外建筑市場上得到大范圍的普及。自動門的開門信號是觸點信號，微波雷達和紅外傳感器是常用的兩種信號源。微波雷達是對物體的位移反應,因而反應速度快,適用于行走速度正常的人員通過的場所,它的特點是一旦在門附近的人員不想出門而靜止不動后,雷達便不再反應，自動門就會關閉，對門機有一定的保護作用。紅外傳感器對物體存在進行反應，不管人員是否移動，只要在處于傳感器的掃描范圍內，它都會反應即傳出觸點信號。缺點是紅外傳感器的反應速度較慢，適用于有行動遲緩的人員出入的場所.1．2自動門的簡介自動門英文名：ａutomａｔｉcdｏｏｒ自動門開始在建筑物上使用,是在二十世紀年以后.二十年代后期，美國的超級市場的開放，自動門開始被使用,受此影響，世界第一自動門品牌多瑪在1945年開發(fā)出油壓式、空氣式自動門，新建大樓的正門也開始使用了。到了１962年,電氣式已開始出現(xiàn),之后伴隨著城市的建設,自動門技術的領域每年都在增加。當初，用供給建筑物用電源進行電動機的速度控制很難,只好進行油壓、空壓速度控制，轉換但因能源利用效率很低,然而伴隨著電氣控制的技術發(fā)展，現(xiàn)在電氣控制技術已經(jīng)成熟，直接控制電動機的電氣式自動門逐漸成為主流。例如:各種用可識別控制的自動專用門,如：感應自動門（紅外感應，微波感應,觸摸感應,腳踏感應）、刷卡自動門等.利用腳踏板、光電束等作用以電力、氣壓或液壓為動力自動啟閉門扇的系統(tǒng)。公元1世紀,希臘人希羅建造的自動打開廟門的裝置是最早利用氣壓和液壓為動力的自動門。如圖所示,祭壇點火使1的空氣膨脹,水流入2,利用水的重量使軸３轉動,將門打開。祭壇滅火,門即自動關閉。現(xiàn)代自動門的操作主要有三種方.①腳踏板式：在踏板之下裝有壓力開關.②光電束式：在門的附近設置光束發(fā)射裝置和光電傳感裝置。③按鈕方式：用手按類似開關的按鈕使門扇打開。自動門以滑動、鉸鏈或折疊等方式啟閉門扇。為了防盜，必須同時裝有特殊的設備,例如家庭用的自動門就需要裝設來人識別裝置或電視監(jiān)視器等，對家庭以外的人員進行嚴格限制。自動門在商場、賓館、飯店、機場、車站、銀行等場合已得到廣泛應用。１。3自動門的組成及分類１.3.1自動門的組成主控制器:它是自動門的指揮中心，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；同時人們通過主控制器調節(jié)門扇開啟速度、開啟幅度等參數(shù)。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;動力馬達:提供開門與關門的主動力，控制門扇加速與減速運行.門扇行運軌道：就像火車的鐵軌，約束門扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向進行.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。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，牽引門扇吊具走輪系統(tǒng)。下部導向系統(tǒng):是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。1.3．２自動門的分類自動門主要有:旋轉自動門、弧形自動門、平滑自動門、平開自動門、折疊自動門、重疊自動門、醫(yī)用自動門、卷閘自動門、車庫自動門、特種自動門。如圖1－1弧形自動門雙重平移自動門雙扇平移自動門圖1—1自動門分類1。４本章小結本章主要介紹了自動門控制系統(tǒng)的研究意義與背景、自動門的介紹與起源、自動門的組成及分類。主要是對自動門的發(fā)展歷史以及其基本概念有一個大致的了解,為下面的設計打下一個基礎。第二章PＬC的介紹及選擇可編程控制器（ProgrammaｂｌｅＣoｎtrｏller簡稱ＰLC）.ＰLC是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎上引入了微電子技術、計算機技術、自動控制技術和通訊技術而形成的一代新型工業(yè)控制裝置，目的是用來取代繼電器、執(zhí)行邏輯、記時、計數(shù)等順序控制功能，建立柔性的控制系統(tǒng)?？删幊炭刂破骶哂心芰姟⒖煽啃愿?、配置靈活、編程簡單等優(yōu)點，是當代工業(yè)生產(chǎn)自動化的主要手段和重要的自動化控制設備。由于PLＣ在自動化控制中的種種優(yōu)勢,因此被廣泛的引用于自動門系統(tǒng)中。2．1PLC的簡介由于PLC在不斷發(fā)展,因此,對它進行確切的定義是比較困難的。美國電氣制造商協(xié)會（NEMA)經(jīng)過四年的調查工作，于1980年正式將可編程序控制器命名為PC（ProgrammablｅContｒolleｒ），但為了與個人計算機PC（PｅrsｏnalCoｍpｕter）相區(qū)別，常將可編程控制器簡稱為PLＣ,并給PLC作了定義:可編程序控制器是一種帶有指令存儲器、數(shù)字的或模擬的輸入∕輸出接口，以位運算為主，能完成邏輯、順序、定時、計數(shù)和運算等功能，用于控制器或產(chǎn)生過程的自動化控制裝置。19８2年，國際電工委員會(ＩnｔerｎationalEｌeｃtricａlCommittｅe，IEC)頒布了PＬC標準草案第一稿,1985年提交了第二稿，并在19８7年的3稿中對PＬＣ作了如下的定義:“ＰLC是一種數(shù)字運算的電子系統(tǒng),專為工業(yè)環(huán)境下應用而設計.它采用可編程序控制器的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令,并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P的外圍設備，都應按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體、易于擴展其功能的原則而設計.”上述的定義表明,PLＣ是一種能直接應用于工業(yè)環(huán)境的數(shù)字電子裝置,是以微處理器為基礎，結合計算機技術、自動控制技術和通信技術，用面向控制過程、面向用戶的“自然語言”編程是一種簡單易懂、操作方便、可靠性高的新一代通用工業(yè)控制裝置。2。2PLC的主要功能及特點２.2。1PＬC的主要功能1．開關邏輯和順序控制這是PＬC應用最廣泛、最基本的場合。它的主要功能是完成開關邏輯運算和進行順序邏輯控制,從而可以實現(xiàn)各種控制要求。2。模擬控制(Ａ／D和D/A控制）在工業(yè)生產(chǎn)過程中，許多連續(xù)變化的需要進行控制的物理量,如溫度、壓力、流量、液位等，這些都屬于模擬量.過去,ＰLＣ長于邏輯運算控制，對于模擬量的控制主要靠儀表或分布式控制系統(tǒng)，目前大部分PLC產(chǎn)品都具備處理這類模擬量的功能，而且編程和使用方便.３。定時/計數(shù)控制ＰＬC具有很強的定時、計數(shù)功能，它可以為用戶提供數(shù)十甚至上百個定時器與計數(shù)器。對于定時器，定時間隔可以由用戶加以設定；對于計數(shù)器，如果需要對頻率較高的信號進行計數(shù)，則可以選擇高速計數(shù)器。4．步進控制ＰLC為用戶提供了一定數(shù)量的位移寄存器，用位移寄存器可方便地完成步進控制功能。5。運動控制在機械加工行業(yè)，可編程序控制器與計算機數(shù)控（CNC）集成在一起，用以完成機床的運動控制。6。數(shù)據(jù)處理大部分PLC都具有不同程度的數(shù)據(jù)處理能力,它不僅能進行算術運算、數(shù)據(jù)傳送，而且還能進行數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)轉換、數(shù)據(jù)顯示打印等操作，有些PLC還可以進行浮點運算和函數(shù)運算。7．通信聯(lián)網(wǎng)PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PＬC之間、PLC與計算機以及其他智能設備之間能夠交換信息，形成一個統(tǒng)一的整體，實現(xiàn)分散集中控制。2。２.２PＬＣ的特點1．可靠性高，抗干擾能力強2。配套齊全，功能完善，適用性強3.易學易用，深受工程技術人員歡迎4．系統(tǒng)的設計、建造工作量小,維護方便,容易改造５．體積小，重量輕,能耗低２。３PＬＣ的組成與基本結構PLC是微機技術和繼電器常規(guī)控制概念相結合的產(chǎn)物，從廣義上講,PLC也是一種計算機系統(tǒng)，只不過它比一般計算機具有更強的與工業(yè)過程相連接的輸入/輸出接口，具有更適用于控制要求的編程語言,具有更適應于工業(yè)環(huán)境的抗干擾性能。因此，PＬＣ是一種工業(yè)控制用的專用計算機,它的實際組成與一般微型計算機系統(tǒng)基本相同,也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。２。3．1PLＣ的硬件系統(tǒng)ＰＬC的硬件系統(tǒng)由主機系統(tǒng)（如圖2—１)輸入/輸出擴展環(huán)節(jié)及外部設備組成。圖２-１PLC硬件主機系統(tǒng)圖2.４PＬC的工作原理可編程控制器是一種專用的工業(yè)控制計算機，其工作原理與計算機控制系統(tǒng)的工作原理基本相同。PＬC是采用周期循環(huán)掃描的工作方式，ＣPＵ連續(xù)執(zhí)行用戶程序和任務的循環(huán)序列稱為掃描。CPU對用戶程序的執(zhí)行過程是ＣＰU的循環(huán)掃描，并用周期性的地集中采樣、集中輸出的方式來完成。一個掃描周期(工作周期）主要成分為以下幾個階段：1。輸入采樣掃描階段這是第一個集中批處理過程，PLＣ按順序逐個采集所有輸入端子上的信號,不論輸入端子上是否接線,CPU順序讀取全部輸入端，將所有采集到的一批輸入信號寫到輸入映像寄存器中,在當前的掃描周期內，用戶程序用到的輸入信號的狀態(tài)是否變化。即使此時外部輸入信號的狀態(tài)發(fā)生了變化,也只能在下一個掃描周期的輸入采樣掃描階段去讀取,對于這種采集輸入信號的批處理，雖然嚴格上說每個信號被采集的時間有先有后，但由于PＬＣ的掃描周期很短,這個差異對一般工程應用可忽略，所以可以認為這些采集到的輸入信息是同時的.2。執(zhí)行用戶程序掃描階段是第二個集中批處理過程，在執(zhí)行用戶程序階段，ＣPU對用戶程序按順序進行掃描。如果程序用梯形圖表示,則總是按先上后下、從左到右的順序進行掃描，每掃描到一條指令，所需要的輸入信息的狀態(tài)均從輸入映像寄存器中去讀取，而不是直接使用現(xiàn)場的立即輸入信號.對其他信息，則是從PLC的原件映像寄存器中去讀取，在執(zhí)行用戶程序中,每一次運算的中間結果都立即寫入元件映像寄存器中，對輸出繼電器的掃描結果，也不是馬上去驅動外部負載，而是將其結果寫入到輸出映像寄存器中.在此階段,允許對數(shù)字量I/O指令和不設置數(shù)字濾波的模擬量I/O指令進行處理,在掃描周期的各個部分,均可對中斷事件進行響應。在這個階段，除了輸入映像寄存器外，各個元件映像寄存器的內容是隨著程序的執(zhí)行而變化的。3．輸出刷新掃描階段這是第三個集中批處理過程,當ＣPＵ對全部用戶程序掃描結束后，將元件映像寄存器中各輸出繼電器的狀態(tài)同時送到輸出鎖存器中，再由輸出鎖存器經(jīng)輸出端子去驅動各輸出繼電器所帶的負載。2．5本章小結本章主要介紹了PLＣ的基本概念、PLC的主要功能及特點、ＰLC的組成與基本結構、PLC的工作原理四個方面的內容。通過對PＬC的了解，掌握其基本功能,將其運用到自動門控制系統(tǒng)中去。第三章自動門的執(zhí)行機構的設計本章主要是在上一章的基礎上對自動門的執(zhí)行機構進行設計，執(zhí)行機構主要分為有穩(wěn)壓電源設計、直流無刷電動機的應用這兩大部分，同時能夠通過這個設計對穩(wěn)壓電源的設計及無刷直流電動機有更深的了解.3.１穩(wěn)壓電源設計隨著自動門的不斷發(fā)展，被越來越多的應用于各建筑物，廣泛的應用也使其安全變的越來越重要.對電源的影響因素是多方面的，其中主要干擾，來自噪聲的影響。因此，為了提高自動門的運行穩(wěn)定性，穩(wěn)定的電壓和較小的波紋是重點考慮的問題。較為普遍的穩(wěn)壓裝置是變壓器，因為它價格實惠,但有一定的弱點，對于電源的穩(wěn)壓性能并不是很強。因此我們需要設計穩(wěn)壓電源并根據(jù)無刷直流電機供電要求選擇合理的電路參數(shù)，同時需要合理設計交流濾波器以減少電磁干擾。由于自動門工作時間長、安全性要求高，因此從電網(wǎng)電源開始，就應用了過流、過熱保護以盡量避免意外發(fā)生。保護電路有多種形式，下面是一種保護電路的框圖（圖3—1）。圖３-１保護電路框圖過壓保護采用壓敏電阻和瞬變電壓抑制器,以防止雷擊等意外事故產(chǎn)生的瞬間高壓.交流EＭI濾波器主要是用來抑制共模、共差干擾。如圖(圖3-2)所示，它主要包括兩個輸入端、兩個輸出端和一個接地端,電路包括共模扼流圈、濾波電容、共模濾波電容.圖3—2交流EMI濾波器自動門的整流電路主要是把交變的交流電轉換成穩(wěn)定的直流電,使電源適合各種驅動裝置（如無刷直流電機)的使用。全橋是由4只整流二極管按橋式全波整流電路的形式連接并封裝為一體構成的。全橋的正向電流有0.5A、１A、1。5A、２A、2．５A、3Ａ、5A、10A、20Ａ等多種規(guī)格,耐壓值（最高反向電壓有）25V、5０V、１00V、２０0V、300V、400V、50０V、600V、８0０V、１０00V等多種規(guī)格.下圖（圖3-3）是其電路圖形符號與內部電路。圖３-3電路圖形符號與內部電路3.2無刷直流電機的應用目前自動門中的動力部分主要有無刷直流電機、交流變頻電機及步進電機的使用。今以無刷直流電機為例來介紹自動門系統(tǒng)中執(zhí)行機構的設計。下圖是電機的主電路圖（圖3-4）：圖3-４主電路圖無刷直流電機需要控制器來進行控制，MC33０35無刷直流電機控制器采用雙極性模擬工藝制造，可在任何惡劣的工業(yè)環(huán)境條件下保證高品質和高穩(wěn)定性。該控制器內含可用于正確整流時序的轉子位置譯碼器，以及可對傳感器的溫度進行補償?shù)膮⒖茧娖?，同時它還具有一個頻率可編程的鋸齒波振蕩器、一個誤差信號放大器、一個脈沖調制器比較器、三個集電極開路頂端驅動輸出和三個非常適用于驅動功率場效應管（MOSＦEＴ)的大電流圖騰柱式底部輸出器。此外,ＭC33０35還有欠鎖定功能,同時帶有可選時間延遲鎖存關斷模式的逐周限流特性以及內部運行使能等.自動門控制要求.物體靠近門時傳感器獲得信號傳給控制器,控制器根據(jù)當前所在位置決定門的動作。有三種情況:①門處于關閉狀態(tài)，控制器應驅動執(zhí)行電機以最佳速度曲線打開門。②門處于半開狀態(tài),控制器應根據(jù)門當前所在位置，以適當?shù)乃俣闰寗訄?zhí)行電機開門。③門處于開啟狀態(tài)，控制器使門保持開啟狀態(tài)。無物體靠近門時:如果門處于開啟狀態(tài)，延時適當?shù)臅r間后以最佳速度曲線關閉門:如果門處于關閉狀態(tài)，維持相應的開、關門速度曲線如圖一所示。關門時:OA段為加速段，AB段為穩(wěn)速運行段，BC段為減速停止（門關到位)段。開門時:CＢ段為加速段，ＢA段為穩(wěn)速運行段,OA段為減速停止(門開到位）段。根據(jù)自動門控制要求，系統(tǒng)原理框圖如下圖（圖3-5)所示。開門門磁：檢測門的最大開啟位置，門開后驅動電機停止工作，并防止開門過量而損壞系統(tǒng)部件.閉門門磁:檢測門的關閉位置，門關后驅動電機停止工作.驅動器：擴大驅動功率以驅動150w的無刷直流電機。工作指示燈：（a）有電源指示燈;（b）正常、故障指示燈。超過預期時間門不到位即是故障狀態(tài)。圖3-５系統(tǒng)原理框圖3。３本章小結本章主要是對自動門控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構進行設計。主要設計的分為穩(wěn)壓電源和無刷直流電機的應用兩大部分。通過這個設計能更多的了解穩(wěn)壓電路特點結構等方面，也對無刷直流電機有了很多認識,最重要的是能夠掌握其在自動門控制系統(tǒng)中的應用。第四章自動門的硬件設計自動門的硬件根據(jù)不同的類型各有不同，此以平移型感應門為例子介紹它的硬件，主要有：自動感應門主控制器，自動感應探測器，自動感應門動力馬達，自動感應門門扇行進軌道，門扇吊具走輪系統(tǒng)，同步皮帶（有的廠家使用三角皮帶），自動感應門下部導向系統(tǒng)：是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。大體分為６部分如圖4－1。圖4-１硬件組成框圖4．1自動感應門的基本工作原理首先，平移式自動感應門由以下部件組成：（1)主控器: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，如同人的眼睛,當有移動物體進入它的工作范圍時,它就給主控器一個脈沖信號。（３）無刷直流電動機：提供開門與關門的主動力，控制自動感應門的速度。（４）自動感應門扇行進軌道:就像火車的鐵軌,約束門扇的吊具走輪系統(tǒng),使其按特定的方向行進。（５)門扇吊具走輪系統(tǒng):用于吊掛活動門扇，同時在動力的牽引下帶動門扇運行。（6）同步皮帶：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)門體擺動。自動感應門門扇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，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出正向運行，將動力傳給同步皮帶，再由同步帶將動力傳給吊具系統(tǒng)使自動感應門門扇開啟;自動感應門門扇開啟后由控制器做出判斷，若需關閉自動感應門，通知馬達做相反運動，關閉自動感應門。4．２限位開關的工作原理行程開關又稱為限位開關,用于控制機械設備的行程及保護。在實際生產(chǎn)中，將行程開關安裝在預先安排的位置，當裝有生產(chǎn)的機械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.４.3光電開關的工作原理它是光電接近開關的簡稱，是利用被測物對光束的遮擋或反射,由同步回路選通所要接通的電路，從而檢測物體的有無.物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可檢測。光電開關將輸入電流在發(fā)射器上轉化為光信號射出,接受器再根據(jù)接受到的光線強弱或有無目標物體進行探測。4。4無刷直流電動機的工作原理是將交流電源整流后變成直流,再由逆變器轉換成頻率可調的交流電,但是,注意此處逆變是工作在直流斬波方式。它是由同步電動機和驅動器組成,是典型的機電一體化產(chǎn)品。同步電動機的定子繞組多做成對成星型接法，同三相異步電動機十分相似。而轉子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測電動機轉子的極性，在電動機內裝有位置傳感器。驅動器由功率電子器件和集成電路等構成，其功能是：接受電動機的啟動、停止、制動信號，以控制電動機的啟動、停止和制動；接受位置傳感器信號和正反轉信號，用來控制逆變橋各功率管的通斷,產(chǎn)生連續(xù)轉矩；接受速度指令和速度反饋信號,用來控制和調整轉速；提供保護和顯示等等。由于無刷直流電動機的勵磁來源于永磁體，所以不像異步電動機那樣需要從電網(wǎng)吸取勵磁電流；由于轉子中無交變磁通，其轉子上既無銅損耗又無鐵損耗,所以效率比同容量異步電動機高10％左右,一般來說，無刷直流電動機的力能指針（ηｃｏsα）比同容量異步電動機高12％—20%。因此，它采用的是方波自控永磁式同步機,以霍爾傳感器取代碳刷換向器,以釹鐵硼作為轉子的永磁材料；產(chǎn)品性能超越傳統(tǒng)直流電機的所有優(yōu)點，同時又解決了直流電機碳刷滑環(huán)的缺點，數(shù)字式控制，是當今最理想的調速電機。４．5PLC的選擇在ＰLC系統(tǒng)設計時,首先要確定控制方案，下一步的工作就是PLＣ工程設計選型。工藝流程的特點和應用要求是設計選型的主要依據(jù).因此工程設計選型和估算時,應該詳細分析工藝過程的特點、控制要求,明確控制任務和范圍,確定所要的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估計輸入輸出點數(shù)、所需存儲器的容量、確定PLC的功能、外部設備特性等，最后選擇有較高性能價格比的PLC和設計相應的控制系統(tǒng)。4．5。1輸入輸出（I/Ｏ）點數(shù)的估算I/O點數(shù)的估算時應考慮適當?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，再增加10%到20％的可擴展。留有余量后，就作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。在實際訂貨時，還需要根據(jù)制造廠商PLＣ的產(chǎn)品特點對輸入輸出點數(shù)進行圓整。根據(jù)估算的方法本設計的I/O點數(shù)為輸入12點，輸出12點。4.5.2存儲器容量的選擇存儲器容量是可編程控制器本身能提供的硬件存儲單元大小,程序容量是存儲器中用戶應用項目實用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容量。在設計階段，由于用戶的程序還未編制，因此，程序容量在設計階段是未知的，須在程序調試之后在知道。為了設計選型時能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量估算來代替，存儲器內存容量的估算沒有固定的形式,許多文獻資料中給出了不同的公式,大體上都是按數(shù)字量I/Ｏ點數(shù)的10到1５倍,加上模擬I/O點數(shù)的100倍，以此為內存的字數(shù)（16位為一字），另外再按次數(shù)的2５％考慮余量。因此，本設計的PＬC內存容量選擇應能存儲索要儲存的程序，這樣才能在以后的改造過程中有足夠的空間.4.５.３控制功能的選擇該選擇包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等性能的選擇。根據(jù)本設計的要求，主要由以下幾種功能的選擇。(1）控制功能PLC主要用于順序邏輯控制,因此,在大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制,有時也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需要的控制功能，提高ＰLC的處理速度和節(jié)省存儲器容量。（2）編程功能離線編程方式：PＬC和編程器共用一個ＣPＵ,編程器在編程模式時,CPU只為編程器提供服務,不對現(xiàn)場設備進行控制.完成編程后,編程器切換到運行模式,CPＵ對現(xiàn)場進行控制，不能進行編程。在線編程方式：ＣPU和編程器都有各自的CＰU，主機CＰU負責現(xiàn)場控制,并在一個掃描周期內與編程器進行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機,在下一個掃描周期里，主機就根據(jù)新收到程序運行.這種方式成本高，但系統(tǒng)調試和操作方便,在大型PLC中常采用。編程軟件應該帶有五種標準化的編程語言：順序功能圖（ＳFC）、梯形圖（LD）、功能模塊圖(ＦBD）、語言表（IL）、和結構文本（ST）.選用的編程語言應遵守標準（IEC6113１２3）,同時,也應支持多種語言編程方式,如C語言,Basｉｃ語言等,以滿足特殊控制場合的控制要求。（3）診斷功能PＬC的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷是通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置。軟件診斷分內診斷和外診斷，通過軟件對PLＣ內部的性能和功能進行診斷是內診斷，通過軟件對ＰLC的CPＵ外部輸入輸出等部件信息交換功能進行診斷是外診斷。PLC的診斷功能的強弱,直接影響對操作和維護人員技術能力的要求，并影響平均維修時間。4．5。４機型的選擇（1）PLＣ的類型ＰLＣ按結構分為整體型和模塊型,按應用環(huán)境分為現(xiàn)場安裝和控制室安裝兩類;按CＰU字長分為1位、4位、8位、16位、3２位、64位等。從應用角度出發(fā),通?？砂纯刂乒δ芑蜉斎胼敵鳇c數(shù)選型。整體型的PLC的I/O點數(shù)是固定的,因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型PLC提供多種I/O卡件或插卡，因此用戶可較合理的選擇和配置系統(tǒng)的Ｉ/O點數(shù)，功能擴展方面靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。(２)經(jīng)濟角度的考慮在選擇PLＣ時,應該考慮其性能價格比?？紤]經(jīng)濟時，也應該同時考慮應用的可擴展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素。進行比較和兼顧,最終選出比較滿意的產(chǎn)品.輸入輸出點數(shù)對價格有直接的影響，當點數(shù)增加到一定數(shù)值后,相應的存儲器容量也應增加。因此，點數(shù)的增加對ＰLC選用、存儲器容量、控制功能范圍等選擇都有一定的影響。所以,在估算和選用時應充分考慮，使整個控制系統(tǒng)有較合理的性能價格比。本設計的自動門屬于小型控制系統(tǒng),結合經(jīng)濟性的考慮，選用整體型PLＣ。４。5.5對PＬＣ響應時間的選擇對于多數(shù)場合,PLC的響應時間基本上能滿足控制要求。響應時間包括輸入濾波時間、輸出濾波時間和掃描周期。ＰLC的工作方式?jīng)Q定了它不能接受頻率過高或持續(xù)時間小于掃描周期的輸入信號，當有此類信號輸入時需要選用掃描速度高的ＰＬＣ或快速響應模塊和中斷輸入模塊。綜合以上的因素，本設計采用德國西門子公司生產(chǎn)的ＣPU２2４小型ＰLＣ來實現(xiàn)整個系統(tǒng)的控制。西門子S7—200系列PＬC是西門子公司20世紀９0年代推出的整體式小型可編程控制器，開始被稱為CPU21X,后被稱為CPU22Ｘ.其結構緊湊、功能強，具有很高的性能價格比,在中小規(guī)?？刂葡到y(tǒng)中應用廣泛.在此設計中我們選擇S7-２0０CPU224，它具有1４輸入/10輸出,I/O共計2４點。存儲容量大,有7個擴展模塊，有內置時鐘,有更強的模擬量和高速計數(shù)處理能力。西門子S７-２00CPＵ224如下圖(圖４－2)圖4－２S7—２00ＣPＵ２2４圖對于本次自動門的設計，所選PLC為西門子S7—200CPＵ２24就能滿足要求，其性能如下表4-１：表4-１S7200的參數(shù)表主要性能集成14輸入／10輸出共24個數(shù)字量I/O點,2輸入/1輸出共３個模擬量I/O點,可連接7個擴展模塊，最大擴展至1６8路數(shù)字量I/O點或３８路模擬量I/O點其他性能20K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間，６個獨立的高速計數(shù)器（１0０ＫHZ)，2個1０0ＫHZ的高速脈沖輸出，2個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特點本機還新增多種功能，如內置模擬量Ｉ/O,位控特性，自整定PID功能，線性斜坡脈沖指令,診斷LED,數(shù)據(jù)記錄及配方功能等４。6自動門的硬件部分主要是從以下幾個方面進行硬件設計:驅動裝置的選型、感應器件的選型、自動門控制系統(tǒng)I／Ｏ地址的分配。4。6.1驅動裝置選型自動門的驅動裝置是自動門能否良好工作的保障，在本設計中是運用直流無刷電機。直流無刷電動機功率密度高，噪音極小，調速性能好，即具備交流電動機的結構簡單、運行可靠、維護方便等優(yōu)點，又具備直流電動機的線性機械特性、調速范圍寬、啟動轉矩大、運行效率高等諸多優(yōu)點。是應用于“輕、小、薄、安靜、精密、可靠"等場合的最佳選擇。本設計選用亞坦電機控制有限公司生產(chǎn)的４５BＬＤC系列直流無刷電機,電機直徑φ45，額定轉數(shù)4０00轉，額定轉矩0.０36N。m，功率15W—100W，額定電壓24VＤC.4.６．２感應器選型目前，自動門行業(yè)運用的感應器件主要由微波感應器、紅外線感應器等.(1）微波感應器，又稱微波雷達，對物體的移動進行反應,因而反應速度快，適用于行走速度正常的人員通過的場所。微波感應器是以微波多普勒原理為基礎,平面型天線作感應系統(tǒng)，以微處理器作控制.微波感應器的特點：是以１0.525GHz微波頻率發(fā)射、接收.其探測方式具體有以下優(yōu)點：非接觸探測和不受溫度、濕度、噪音影響。(２）紅外感應器，是對物體的存在進行反應，不管人員是否移動,只要處于感應器的掃描范圍內,它都會反應，另外,紅外感應器的反應速度比微波感應器慢。根據(jù)不同的功能和性能運用在各類不同場合的自動門控制系統(tǒng)中,感應器是自動門系統(tǒng)的重要部位,其性能直接影響自動門系統(tǒng)的安全及穩(wěn)定，結合本設計要求,選用上海安達門業(yè)裝飾有限公司的微波自動門感應器WB-3004，其規(guī)格如下表4-2：表４—2感應器的參數(shù)表型號ＷB—300４供電電壓AC/ＤC12V—AC/DＣ２4V工作頻率5０Ｈz—6０Hz感應探頭工作頻率１0。525GHz（9。00GHz—12.０0ＧHz)工作指示方式LED感應時間/延時時間REAL—ＴＩME/0。5ＳＥC感應范圍4。0M(Ｗ）Ｘ3.0M（D）靜態(tài)功耗：工作功耗:20０Mw/12V5５0Mw/1２V探頭可調角度４０o—１6０o工作溫度范圍—２５℃—＋60℃相對濕度0—95%安裝方式WＡＬL4.６．3自動門系統(tǒng)I／O地址的分配情況輸入／輸出信號在PＬC接線端子的地址分配是進行PLC控制系統(tǒng)設計基礎。對軟件設計來說，I/O地址分配以后才可進行編程；對控制柜及PＬC的外圍接線來說，只有I/Ｏ地址確定以后，才可以繪制電氣接線圖、裝配圖，讓裝配人員根據(jù)線路圖來安裝控制柜。I/O地址分配是編寫PLC程序首先要做的前提條件,也是現(xiàn)成接線和調試的重要依據(jù).ＰLC控制系統(tǒng)的I/O地址分配如下表4－3：表4－3Ｉ/Ｏ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開門限位電開關I0．4關門限位電開關I０．５過載保護開關I0.６緊急停車開關I0.7啟動停止I１。0手動開門Ｉ１.1手動關門４．7本章小結本章主要是在上一章執(zhí)行機構設計的基礎上對自動門的硬件系統(tǒng)進行選擇與設計。其中主要是從以下幾個方面進行硬件設計:驅動裝置的選型、感應器件的選型、自動門控制系統(tǒng)I／Ｏ地址的分配。使我對這些硬件有了更深的了解。第五章自動門的軟件系統(tǒng)本章主要是對自動門控制系統(tǒng)的軟件部分進行設計。通過上章對自動門控制系統(tǒng)的硬件部分的設計本章軟件采用MCGS組態(tài)軟件、IPC和PＬC構成監(jiān)控系統(tǒng)。首先提出系統(tǒng)控制要求,然后對自動門對象進行分析,確定控制方案.5．1控制系統(tǒng)流程設計當門扇要完成一次開門與關門圖５-1自動門系統(tǒng)流程圖框圖說明如下:（1）當有人有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８s后,自動進入關門過程，關門執(zhí)行機構KM2被啟動，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８s等待時間內，若有人員由外到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8s后,再自動進入關門過程,以保證人員安全通過。5。2ＭＣＧS組態(tài)控制設計5.２。1自動門組態(tài)控制對象分析:被控對象——自動門被控參數(shù)-—開關門動作、報警燈閃爍控制目標——是自動門能夠接收開門、關門、停止等命令，并發(fā)出正、反轉信號,大門動作后,還應能夠檢測是否已經(jīng)全部打開或關閉，是否夾到人或物品，能夠自動打開?？刂谱兞俊?共兩個，分別控制正轉繼電器和反轉繼電器5。2.2自動門監(jiān)控系統(tǒng)初方案指定從人身安全、公共利益,提高自動化程度、降低勞動強度考慮,本系統(tǒng)選擇閉環(huán)方案。自動門控制系統(tǒng)的閉環(huán)方案如圖５－２:圖5-2閉環(huán)控制自動門系統(tǒng)方框圖閉環(huán)控制需要安裝３個傳感器，檢測門是否已全部打開、關閉，是否夾到人或物品，閉環(huán)控制在硬件結構上比開環(huán)開銷稍大,但可以實現(xiàn)到位后自動打開.５.2。２自動門組態(tài)控制實時數(shù)據(jù)根據(jù)自動門組態(tài)對象的分析本設計需設置如下圖５－３的變量:圖5-3自動門實時數(shù)據(jù)５。3PＬＣ梯形圖的設計5.3.1梯形圖編輯注意事項(1)每個繼電器的線圈和它的觸點均用同一個編號，每個元件的觸點使用沒有數(shù)量限制。（2)梯形圖每一行都是從左邊開始,線圈接在最右邊（線圈右邊不允許再有觸點)。(3）線圈不能直接接在左邊母線上。（4）在一個程序中,同一編號的線圈只能輸出一次。(５)在梯形體中沒有真實的電流流動，為了便于分析PLＣ的周期掃描原理和邏輯上的因果關系，假定在梯形圖中有電流流動，這個電流只能在梯形圖中單向流動——即從左向右流動，層次的改變只能從上向下流動.（6)無論選用何種PLC機型，所使用的軟件編號（即地址）必須在該機型的有效范圍以內。5。3．2梯形圖以及指令圖５-4自動門開門梯形圖圖5－5自動門運行梯形圖圖5－６自動門關門梯形圖圖5—7自動門開門語句表圖5—8自動門運行及關門語句表5．３.3過程分析1.首先按下啟動按鈕使I0.7閉合，若外檢測開關或內檢測開關有信號時I0．１或I0．２閉合.由于開門限位開關I0。3是長閉的，所以Q0.0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Q0。0線圈通電時Q0．0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I0．３打開，Q0。0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8秒的延時，若此時外檢測開關或內檢測開關I0.1或I0.２有信號，則使T0重新延時。４．當8秒的延時完畢后T0線圈通電，關門限位開關關閉，所以使Q0。1通電并自鎖，電機反轉執(zhí)行關門過程.５。在關門過程中,若外檢測開關或內檢測開關Ｉ0.1,I０．２有信號又使Q0。0通電，由于在關門過程中Q0.0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。5．4本章小結本章通過對自動門軟件部分的設計，完成了對自動門控制系統(tǒng)的設計.本章主要從MＣＧS工控組態(tài)、PLC兩個軟件進行設計的。加深了我對這兩個軟件的了解,也了解到了工控組態(tài)、PＬＣ編輯的一些注意事項。結論本設計研究了PLＣ的自動門控制系統(tǒng)的設計原理與實現(xiàn)方法,包括硬件設計與軟件設計，將PLC應用到自動門控制系統(tǒng)中，充分發(fā)揮PLC高可靠性和抗干擾性特點，外部接線簡單、靈活，維修方便。采用了雙元件型紅外線光電感應器防止夾人(或物)的情況出現(xiàn)。傳感器靈敏可靠，不受環(huán)境因素的干擾,具有較高的適用性。但在實際應用中還應結合實際情況，考慮各部分的容量及其實際的技術參數(shù),供電電源的設計、系統(tǒng)接地問題、電纜設計與鋪設、ＰLＣ輸出端保護等問題,已使系統(tǒng)達到安全可靠的工作，所以要想用于實際中，必須得通過現(xiàn)場調試。這就又給我們提出了更高層次的問題,畢竟一個較好的和較完善的應用軟件不是在短時間內就可以完成它的需要，要不斷的完善和發(fā)展，需要我們做大量的工作和時間的檢驗?，F(xiàn)在的系統(tǒng)還沒有達到真正的智能化，還需要增加很多新的功能和先進的科學技術，才能達到真正意義上的智能化控制。雖然現(xiàn)在自動門廣泛地使用PLＣ作為控制元件，但單片機等更為便宜，所以,應該在現(xiàn)有的基礎上開發(fā)利用單片機等控制的自動門系統(tǒng)。而且現(xiàn)有的故障診斷很不全面，應該增加主動性預防診斷,可使系統(tǒng)在發(fā)生故障之前，我們就可以預見故障、排除故障，使運行中的故障率降低到最低水平,保障自動門安全可靠運轉。最終,就是以信息技術為主,通過先進使用技術，提升傳統(tǒng)自動門制造業(yè)，強化產(chǎn)、學、研的有效結合，盡快實現(xiàn)技術引進和自主創(chuàng)新相結合的模式，建立和完善技術