電氣畢業(yè)論文-基于-plc自動門控制設(shè)計

中國石油大學勝利學院?？飘厴I(yè)設(shè)計(論文)

?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文）題目：基于PLC自動門控制設(shè)計2014年6月12日

摘要在超市、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。直流電動機過載能力較強，熱動和制動轉(zhuǎn)矩較大，所以執(zhí)行機構(gòu)使用直流電動機.本論文主要是對門的自動開、關(guān)控制而論。自動門控制裝置系統(tǒng)由檢測元件光電傳感器、繼電器、可編程序控制器（PLC）、電動機組成。它主要是利用熱釋電人體光電傳感器檢測，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，從而達到控制直流電動機的轉(zhuǎn)動。又由直流電動機帶動門的開、關(guān)。當直流電動機正轉(zhuǎn)時，門自動打開；當直流電動機反轉(zhuǎn)時，門自動關(guān)閉。關(guān)鍵詞:自動門;光電傳感器;PLC控制程序;直流電動機

ABSTRACTInthesupermarket,publicbuildings,Banks,hospitals,suchasentrance,oftenuseautomaticdoorcontrolsystem.EarlyautomaticdoorcontrolsystemUSEStherelaylogicalcontrol,hasgraduallybecomeobsolete.PLCcontrolautomaticdoorwithlowfailurerate,highreliabilityandconvenientmaintenance,thuswidelyused.Duetowiderangeofthedcmotorspeedcontrol,speedcontrolfeaturessmooth.Directcurrentmotoroverloadcapacityisstronger,thermalandbraketorqueisbigger,sousedcmotoractuators.Thisthesismainlyisacrossthehall,theautomaticcontrol.Automaticdoorcontrolsystembydetectingelementphotoelectricsensors,relays,programmablecontroller(PLC),andmotor.Itbasicallyistousethepyroelectricbodyphotoelectricsensors,havenoonetothedoorofthesignal,andthenthedetectedsignaltotheprogrammablecontroller(PLC)andtheprogrammablecontrollertosignalprocessing,processingoffinalresultswithrelayoutput,soastoachievetherotationofthedcmotorcontrol.Andbythedcmotortodrivethedooropenandclose.Whenthedcmotoristurned,thedoorautomaticallyopen;Whenthedcmotorreversal,thedoorshutautomatically.Keywords:DCmotorautomatic;Photoelectric;SensorPLCcontrolprogram

目錄前言 1第一章緒論 21.1研究背景和研究意義 21.2國內(nèi)自動門發(fā)展狀況 31.3自動門的技術(shù)發(fā)展方向 4第二章自動門控制系統(tǒng)硬件介紹 52.1可編程程序控制器 52.1.1PLC的定義 62.1.2PLC的產(chǎn)生背景 62.1.3PLC發(fā)展歷史 72.1.4PLC的特點 72.1.5PLC的應用與發(fā)展趨勢 7第三章功能器件的基本工作原理 83.1自動感應門機的基本工作原理 83.1.1平移式自動感應門機組由以下部件組成 83.1.2工作流程 93.2行程開關(guān)(限位開關(guān))的工作原理 93.3光電開關(guān) 103.3.1光電開關(guān)的分類 103.3.2光電開關(guān)工作原理及特點 10第四章自動門的程序設(shè)計 前言在經(jīng)濟飛速發(fā)展的中國，高樓聳立的大都市里的大廈、賓館、酒店、銀行、商場、寫字樓，自動門已經(jīng)隨處可見。自動門的工作方式是通過自動門內(nèi)外兩側(cè)的感應開關(guān)來感應人的出入，當人走進自動門是感應開關(guān)感應到人的存在，給控制器一個開門信號，控制器通過驅(qū)動裝置將門打開。當人通過之后，再將門關(guān)上。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、防風、防塵、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。

自動門在國外早已得到普遍的應用，在我國也以優(yōu)異的性能逐步得到大家的認同，中國已迎來了自動們發(fā)展的黃金時期。自動門性能優(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PLC，它是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。目前它在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕化工等領(lǐng)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、維修方便等優(yōu)點。由此看來，進行自動門的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計，可以推動自動門行業(yè)的發(fā)展，擴大PLC在自動門行業(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。

本課題主要介紹運用PLC為控制器的自動門控制系統(tǒng)的設(shè)計，所有產(chǎn)品的開發(fā)都要講究實用本課題開發(fā)的產(chǎn)品對許多場合都能適用，而且能夠簡單化，不論對于產(chǎn)品開發(fā)還是使用者來說都是最好的。此系統(tǒng)的設(shè)計既滿足了自動門的基本要求，還可以保證自動門的穩(wěn)定性。研究本課題意味著產(chǎn)品成本的下降，效益提高。因此是一個比較實用且經(jīng)濟的產(chǎn)品。第一章緒論1.1研究背景和研究意義21世紀的今天，門更加突出了安全理念，強調(diào)了有效性：有效地防范、通行、疏散，同時還突出了建筑藝術(shù)的理念，強調(diào)門與建筑以及周圍環(huán)境整體的協(xié)調(diào)、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)模的專業(yè)制造商。門的高級形式--自動門起源在歐美，迅速發(fā)展。今天，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、時尚的姿彩。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(guān)的自動門國家標準，導致自動門檔次、質(zhì)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。在購買自動門時最好在授權(quán)的指定經(jīng)銷商處或認定銷售店的商店購買（有懸掛的授權(quán)書），而且在購買時要清楚所購買設(shè)備的基本配置，防止買家克扣部件。自動門根據(jù)使用的場合及功能的不同可分為自動平移門、自動平開門、自動旋轉(zhuǎn)門、自動圓弧門、自動折疊門等，其中平開門用的場合較少，旋轉(zhuǎn)門由于昂貴而且非常寵大，一般只用于有需要的高檔賓館，自動平移門使用得最廣泛，大家一般所說的自動門、感應門就是指自動平移門。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(diào)能源、防風、防塵、降低噪音，既方便又提高了建筑的檔次，于是迅速在國內(nèi)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必不可少的一項配置。自動平移門最常見的形式是自動門機及門內(nèi)外兩側(cè)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(qū)動裝置將門打開。當人通過門之后，再將門關(guān)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(nèi)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(guān)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，不管人員移動與否，只要處于傳感器的掃描范圍內(nèi)，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進入的場所。本文擬使用PLC設(shè)計一個自動門控制器系統(tǒng)。1.2國內(nèi)自動門發(fā)展現(xiàn)狀(1）廠家多，規(guī)模小5～6年來幾年來，自動門在國內(nèi)得到了快速的發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國內(nèi)大大小小生產(chǎn)自動門的廠家已有50多家，但普遍生產(chǎn)規(guī)模小，自主研發(fā)能力差。從新產(chǎn)品開發(fā)能力和質(zhì)量穩(wěn)定性方面還不具備和進口產(chǎn)品競爭的實力。(2）專業(yè)化分工趨勢顯現(xiàn)早期的生產(chǎn)廠家，一般是自主研發(fā)和生產(chǎn)，頂多委托代加工部分零部件。近兩年來，出現(xiàn)了專門生產(chǎn)主要部件的廠家，如電機、主控板、遙控器傳動件、塑料件等出現(xiàn)了專業(yè)生產(chǎn)廠家，這一趨勢使生產(chǎn)的門檻降低，進入的廠家進一步增多，導致競爭更加激烈。(3）高、低檔次的市場分明進口產(chǎn)品借助質(zhì)量和品牌優(yōu)勢，占據(jù)了高端市場，目前國內(nèi)廠家的產(chǎn)品基本上也都具備了比較完善的功能，但生產(chǎn)工藝略嫌粗糙，質(zhì)量水平參差不齊，整體檔次較低，主要集中在低端市場。1.3自動門的技術(shù)發(fā)展方向由于目前沒有相關(guān)的技術(shù)標準，各廠家的產(chǎn)品都按照自己的企業(yè)標準進行生產(chǎn)，對各項技術(shù)指標的要求和測量方法都不盡相同，如提升力等參數(shù)，差別較大，在市場上造成了較大的混亂，給用戶選擇帶來不便，也不利于行業(yè)的發(fā)展。因此，有必要制定自動門的技術(shù)標準，明確規(guī)定的主要技術(shù)指標以及測試方法等，引導市場有序競爭，促進行業(yè)發(fā)展。在建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會和門業(yè)標委會的大力推動下，《自動門》標準編制工作已經(jīng)展開，目前有許繼施普雷特機電設(shè)備有限公司、深圳固威特科技有限公司、沈陽未來科技發(fā)展有限公司、福建漳州市麒麟電子有限公司和上海昌順電子信息技術(shù)有限公司等5家單位參與了此標準的編制工作。首次在北京召開了編制組成立會。經(jīng)過編制組兩個多月的工作，現(xiàn)該標準的初稿已經(jīng)形成，擬于近期召開編制組第二次工作會議，對初稿進行討論和修改。經(jīng)過多年發(fā)展，自動門行業(yè)呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢：（1）智能化，多功能：今后的還將進一步提高智能化程度，如自動檢測開關(guān)門行程位置，自動適應門體阻力的變化，以始終保持較高的遇障保護靈敏度等。還將增加一些新的功能，如和住宅安防系統(tǒng)配合使用等。（2）免維護：采取多種措施，減少使用過程中的維護工作。（3）多樣化：將會有各種各樣不同外觀和功能的產(chǎn)品，滿足用戶的不同需要。（4）高安全性：隨著用戶安全意識的提高，安全性將是用戶非常注重的一項指標，也將是一項基本要求。本文以某營業(yè)廳自動門為例，設(shè)計了以PLC為控制器、控的自動門控制系統(tǒng)。在營業(yè)廳自動門正上方里外各安裝一個光電探測開關(guān)，當有人欲進入時，光電探測開關(guān)檢測出有人要進入或出去，從而產(chǎn)生輸出信號。PLC獲取到該輸入信號，啟動電機，將門打開。當門打開到一定程度后，碰到限位開關(guān)，限位開關(guān)動作，產(chǎn)生輸出信號，自動門停止動作。等待一時間段后，自動門自動合上。在閉合過程中，如光電探測開關(guān)檢測有人要進入或出去時，自動門停止閉合，并立刻打開。為了保障門的安全性，設(shè)置關(guān)門限位開關(guān)，從而保障在自動門閉合即將結(jié)束時，不會發(fā)生兩扇門相撞的情況。第二章自動門控制系統(tǒng)硬件介紹2.1可編程程序控制器（PLC）2.1.1PLC的定義可編程控制器（ProgrammableController）簡稱PC，但個人計算機（PersonalComputer）也簡稱PC，為了區(qū)別，人們?nèi)粤晳T稱可編程控制器為PLC（ProgrammableLogicalController）。國際電工委員會（InternationalElectricalCommittee）于1987年頒布了可編程控制器的標準及其定義：“可編程控制器是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設(shè)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(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，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(guān)的外圍設(shè)備都應該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計?！?.1.2PLC的產(chǎn)生背景可編程控制器是基于微型計算機技術(shù)的通用工業(yè)自動控制設(shè)備，在其早期主要應用于開關(guān)量的邏輯控制。l987年國際電工技術(shù)委員會（InternationalElectrotechnicalCommission，IEC）頒布的PLC標準草案對PLC做了如下定義：“PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設(shè)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(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計。在可編程控制器問世以前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是以繼電器控制占主導地位的。這種由繼電器構(gòu)成的控制系統(tǒng)存在明顯的缺點，尤其是對生產(chǎn)工藝多變的系統(tǒng)適應性較差。1968年，美國通用汽車公司（GM）根據(jù)市場形勢與生產(chǎn)發(fā)展的需要，為了完成“多品種、小批量、不斷翻新汽車品牌型號”的戰(zhàn)略，提出了研制新型邏輯順序控制裝置來取代繼電器控制裝置。第2年，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）就研制出了第一臺PLC，將其應用于美國通用汽車自動裝配生產(chǎn)線上，并取得了極大的成功。此后隨著計算機技術(shù)、半導體集成技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信網(wǎng)絡技術(shù)等高新技術(shù)的不斷進步，PLC也迅速發(fā)展起來。美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC公司)于1969年研制出了世界上第一臺可編程控制器PDP-14，并在GM公司的汽車生產(chǎn)線上使用成功，可編程控制器自此誕生。氣候美國的莫迪康（MODICON）公司也推車了084控制器；1971年，日本推出了DSC-8控制器；1973年，西歐各國的可編程控制系也相繼研制成功；我國于1974年開始研制可編程控制器，并于1977年開始工業(yè)應用。2.1.3PLC發(fā)展歷史自第一臺可編程控制器問世以來，可編程控制器的發(fā)展與計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、半導體技術(shù)及通信技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展是緊密相關(guān)的。這些技術(shù)的每次革新，都會給可編程控制器帶來功能和特性的新變化，使得可編程控制器技術(shù)的與飛速發(fā)展。目前，可編程控制器以實現(xiàn)從“單片機控制自動化——生產(chǎn)線控制自動化——全廠生產(chǎn)自動化”的三級解決方案，成為工業(yè)自動化的核心控制設(shè)備?；仡櫩删幊炭刂破鞯陌l(fā)展歷程，大致可劃分為4個階段。(1)從1969年到20世紀70年代中期這一階段可編程控制器主要用于邏輯運算和技術(shù)技術(shù)運算其中央處理器由中小規(guī)模數(shù)字集成電路組成存儲器為此信存儲器，控制功能比較簡單。典型產(chǎn)品有莫迪康公司的084、ALLEN-BRADLEY(AB)公司的PDQ2等。由于這些產(chǎn)品主要完成邏輯運算功能，因此，被稱為可編程序邏輯控制器（PLC）。(2)20世紀70年代中期到80年代初期這一階段可編程控制器的CPU采用微車力氣，存儲器采用半導體存儲器，不僅整機的體積減小，而且數(shù)據(jù)處理能力獲得很大提高，增加了數(shù)據(jù)運算、傳送、比較等功能，實現(xiàn)了對模擬量的控制?？删幊炭刂破鞯拿Q碎屑為PC，但為了于個人計算機的名稱縮寫PC相區(qū)別，通常還把可編程控制器簡稱為PLC。(3)20世紀80年代初期到90年代初期這一階段由于16位，32位微處理器的出現(xiàn)和應用，PLC向大規(guī)模、高速度、高性能和網(wǎng)絡化方向發(fā)展，形成了多種系列化產(chǎn)品，出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)緊湊、功能強大、性能價格比搞的新一代產(chǎn)品，并出現(xiàn)多種不同性能的分布式網(wǎng)絡系統(tǒng)，在功能上，PLC具有了數(shù)學運算、數(shù)據(jù)采集和處理、運動控制、閉環(huán)控制、聯(lián)網(wǎng)通信等功能，而且隨著應用領(lǐng)域的不斷迅速擴大，PLC已成為構(gòu)成生產(chǎn)過程自動控制系統(tǒng)的主要設(shè)備。在此期間，國際電工委員會頒布了PLC標準，似的PLC向標準化發(fā)展。典型產(chǎn)品有羅克韋爾自動化公司的PLC-2系列、PLC-3系列，西門子公司的SYMATICS5系列等。(4)20世紀90年代至今這一階段PLC繼續(xù)得到快速發(fā)展，系統(tǒng)在網(wǎng)絡通信、熱備冗余方面都有了長足的進步，成為了一種功能強大的、成熟的控制系統(tǒng)。同時，通信從各廠家的自稱系統(tǒng)逐步向開放的、統(tǒng)一的和通用的標準網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)發(fā)展，如控制層的控制網(wǎng)、設(shè)備網(wǎng)和現(xiàn)場總線、管理層的以太網(wǎng)等。產(chǎn)品系列不斷豐富，互通功能得到了較大的發(fā)展，系統(tǒng)性能日趨可靠、完善。同時，還捉不采用了符合IEC61131-3標準的程序設(shè)計語言，增加了高級編程語言等，似的各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集和信息系統(tǒng)管理的視線變得容易、直接。這是，PLC已不是單純意義上的可編程控制器了，而是一種完全的過程系統(tǒng)。典型產(chǎn)品有羅克韋爾自動化公司的PLC-5系列、Control-Logix系列，西門子公司的SYMATICS7系統(tǒng)，莫迪康公司的Quantum系列等。2.1.4PLC的特點PLC作為一種專用于工業(yè)環(huán)境的、具有特殊結(jié)構(gòu)的計算機，有其顯著的特點。(1)可靠性高，抗干擾能力強(2)硬件配套齊全，功能完善，適用性強(3)易學易用，深受工程技術(shù)人員歡迎(4)安裝方便，擴展靈活(5)系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量小，維護方便，容易改造(6)體積小，重量輕，能耗低2.1.5PLC的應用與發(fā)展趨勢目前，PLC已成為工業(yè)控制的標準設(shè)備，廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、汽車、采礦、水泥、機械制造、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保、娛樂等行業(yè)。概括起來主要有以下幾個方面：(1)開關(guān)邏輯和順序邏輯(2)模擬量控制(3)運動控制(4)數(shù)據(jù)處理與通信聯(lián)網(wǎng)功能器件的基本工作原理3．1自動感應門機的基本工作原理3.1.1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：提供開門關(guān)門的主動力，控制自動感應門門扇加速與減速運行。（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。3.1.2工作流程：當自動感應門門扇要完成一次開門與關(guān)門，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(zhuǎn)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(guān)自動感應門，通知馬達作反向運動，關(guān)閉自動感應門。3.2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)，用于控制機械設(shè)備的行程及限位保護。在實際生產(chǎn)中，將行程開關(guān)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(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(guān)來控制開關(guān)轎門的速度、自動開關(guān)門的限位，轎廂的上、下限位保護。滾輪式行程開關(guān)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(guān)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(guān)光電開關(guān)是傳感器大家族中的成員，它把發(fā)射端和接收端之間光的強弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化以達到探測的目的。由于光電開關(guān)輸出回路和輸入回路是電隔離的（即電緣絕），所以它可以在許多場合得到應用。采用集成電路技術(shù)和SMT表面安裝工藝而制造的新一代光電開關(guān)器件，具有延時、展寬、外同步、抗相互干擾、可靠性高、工作區(qū)域穩(wěn)定和自診斷等智能化功能。這種新穎的光電開關(guān)是一種采用脈沖調(diào)制的主動式光電探測系統(tǒng)型電子開關(guān)，它所使用的冷光源有紅外光、紅色光、綠色光和藍色光等，可非接觸，無損傷地迅速和控制各種固體、液體、透明體、黑體、柔軟體和煙霧等物質(zhì)的狀態(tài)和動作。接觸式行程開關(guān)存在響應速度低、精度差、接觸檢測容易損壞被檢測物及壽命短等缺點，而晶體管接近開關(guān)的作用距離短，不能直接檢測非金屬材料。但是，新型光電開關(guān)則克服了它們的上述缺點，而且體積小、功能多、壽命長、精度高、響應速度快、檢測距離遠以及抗光、電、磁干擾能力強。3.3.1光電開關(guān)的分類光電開關(guān)的分類方法：按檢測方式可分為反射式、對射式和鏡面反射式三種類型；光電開關(guān)按結(jié)構(gòu)可分為放大器分離型、放大器內(nèi)藏型和電源內(nèi)藏型三類。3.3.2光電開關(guān)工作原理及特點反射式光電開關(guān)的工作原理由振蕩回路產(chǎn)生的調(diào)制脈沖經(jīng)反射電路后，由發(fā)光管GL輻射出光脈沖。當被測物體進入受光器作用范圍時，被反射回來的光脈沖進入光敏三極管DU。并在接收電路中將光脈沖解調(diào)為電脈沖信號，再經(jīng)放大器放大和同步選通整形，然后用數(shù)字積分或RC積分方式排除干擾，最后經(jīng)延時（或不延時）觸發(fā)驅(qū)動器輸出光電開關(guān)控制信號。MGK系列光電開關(guān)是現(xiàn)代微電子技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，是HGK系列紅外光電開關(guān)的升級換代產(chǎn)品。與以往的光電開關(guān)相比具有自己顯著的特點：（1）具有自診斷穩(wěn)定工作區(qū)指示功能，可及時告知工作狀態(tài)是否可靠；（2）對射式、反射式、鏡面反射式光電開關(guān)都有防止相互干擾功能，安裝方便；（3）對ES外同步（外診斷）控制端的進行設(shè)置可在運行前預檢光電開關(guān)是否正常工作。并可隨時接受計算機或PLC的中斷或檢測指令，外診斷與自診斷的適當組合可使光電開關(guān)智能化；（4）響應速度快，高速光電開關(guān)的響應速度可達到0.1ms，每分鐘可進行30萬次檢測操作，能檢出高速移動的微小物體；（5）采用專用集成電路和先進的SMT表面安裝工藝，具有很高的可靠性；（6）體積小（最小僅20×31×12mm）、重量輕，安裝調(diào)試簡單，并具有短路保護功能。第四章自動門的程序設(shè)計4.1繼電器接觸控制圖及接線圖圖4-1繼電器接觸控制及接線圖PLC控制輸出輸入接線圖4-2PLC控制輸出輸入接線圖4.2程序流程圖、梯形圖及指令開始開始若K1，K2有信號若K1，K2有信號開門開門K3打開停止K3打開停止延時8s,若K1延時8s,若K1關(guān)門關(guān)門若K1，K2有信號 若K1，K2有信號K4打開停止K4打開停止結(jié)束結(jié)束圖4-2程序流程圖 梯形圖圖4-4梯形圖圖4-5梯形圖圖4-6梯形圖表4-1I0.1門外光檢測電開關(guān)I0.2門內(nèi)光檢測電開關(guān)I0.3開門限位電開關(guān)I0.4關(guān)門限位電開關(guān)I0.5過載保護開關(guān)I0.6緊急停車開關(guān)I0.7啟動停止I1.0手動開門I1.1手動關(guān)門指令如下：圖4-7指令圖圖4-8指令圖4.3過程分析(1)首先按下啟動按鈕使I0.7閉合，若外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)有信號時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Q0.0線圈通電時Q0.0閉合，此時電動機正轉(zhuǎn)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(guān)I0.3打開，Q0.0線圈斷電.電動機停止轉(zhuǎn)動。(3)當門扇停止移動時，由于開門限位開關(guān)的長閉變成長開，故使長開閉合。進行8秒的延時，若此時外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)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(guān)門限位開關(guān)關(guān)閉，所以使Q0.1通電并自鎖，電機反轉(zhuǎn)執(zhí)行關(guān)門過程。(5)在關(guān)門過程中，若外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)I0.1,I0.2有信號又使Q0.0通電，由于在關(guān)門過程中Q0.0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。第五章結(jié)論今天的可編程控制器正在成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在世界各地發(fā)揮著越來越大的作用。計算機技術(shù)的新成果會更多地應用于可編程控制器的設(shè)計和制造上，伴隨著計算機網(wǎng)絡的發(fā)展，可編程控制器作為自動化控制網(wǎng)絡和國際通用網(wǎng)絡的重要組成部分，會在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。自動門工程在整個建筑投資中的比例雖然很小，但在建筑的日常使用和管理中卻占有很重要的地位，是建筑智能化水平的重要指標。在PLC設(shè)計過程中,從硬件設(shè)計到軟件設(shè)計幾乎是開發(fā)者針對本系統(tǒng)特點親自完成的。PLC的軟件調(diào)試相對于硬件連接來說要復雜的多，需要用的到的軟件更是多種多樣，有編程的，有負責連接PLC與編程軟件的，還有監(jiān)控用的軟件，學習與熟悉這些軟件的過程無形中消耗了編者大量的精力。PLC系統(tǒng)的硬件和軟件是不能分開的,有的硬件錯誤是在軟件調(diào)試中被發(fā)現(xiàn)和糾正的。但通常是先排除明顯的硬件故障以后,再和軟件結(jié)合起來調(diào)試以進一步排除故障?？梢娪布恼{(diào)試是基礎(chǔ),如果硬件調(diào)試不通過,軟件設(shè)計則是無從做起。通過對自動門控制裝置的實驗模擬運行，可看出，本裝置運行良好。但此裝置只是通過了模擬部分，離實際的系統(tǒng)實現(xiàn)還有一段距離，由于筆者水平有限，限位開關(guān)功能沒有實現(xiàn)，如果實現(xiàn)限位開關(guān)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性將上升到一個新的高度。因此在今后的學習生活中還要加強自我學習與研究，還需針對具體的自動門系統(tǒng)進行系統(tǒng)的分析以及調(diào)整。參考文獻[1]鄧則名程良倫等編.電器與可編程控制器應用技術(shù).機械工業(yè)出版社.1997[2]林小峰編.可編程序控制器及應用.北京:高等教育出社.1991[3]方承遠編.工廠電氣控制技術(shù).第二版.北京機械工業(yè)出版社.2000[4]汪道輝主編.邏輯與可編程控制系統(tǒng).北京:機械工業(yè)出版.2001[5]易傳祿等編.可編程序控制器應用指南.上海:上海科學普及出版社.2003[6]楊士元等編.可編程序控制器(PLC)編程應用和維修.北京:清華大學出版社.2005[7]李方園.變頻器自動化工程實踐[M].北京:電子工業(yè)出版社，2007.[8]王永華，陳玉國.現(xiàn)代電氣控制及PLC應用技術(shù)[M].北京:航空航天大學出版社，2003.[9]廖常初．可編程序控制器應用技術(shù)(第3版)．重慶：重慶大學出版社，1998．[10]張進秋，陳永利，張中民．可編程控制器原理及應用實例．機械工業(yè)出版社，2003．[11]吳建強，姜三勇．可編程控制器原理及應用．哈爾濱工業(yè)大學出版社，1998．致謝四年的大學生活即將結(jié)束，在這幾年里我學到了很多東西。首先，向?qū)W院的各位老師表示感謝。你們不光傳授了我知識，而且告訴了很多為人處事的道理，這些道理將對我以后的人生起到很到的指導作用。通過對自動門系統(tǒng)的軟件設(shè)計，掌握可編程控制器程序的應用系統(tǒng)的調(diào)試、監(jiān)控、運行方法，在學習與設(shè)計的過程中，了解所設(shè)計工程的工藝流程，從而完成了對自動們系統(tǒng)的軟件設(shè)計，同時，對于自動門硬件，也知道了一些周邊技術(shù)，擴展了知識面，增強對工藝的理解。本論文的構(gòu)思，規(guī)劃設(shè)計，撰寫得到了指導老師的細心指導，在論文設(shè)計時給予熱心的指導與幫助，在此向周偉來時表示誠摯的謝意！成功完成本設(shè)計，還離不開同學和舍友的幫助，當我在設(shè)計過程中遇到困難的時候，他們給了我全力的支持和幫助，真心感謝關(guān)心我的同學，送你們最深的祝福！值此論文完成之際，向所有曾給予我?guī)椭闹笇Ю蠋煛⑼瑢W和朋友們致以衷心的感謝！基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設(shè)計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的應用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務器技術(shù)的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學實驗中的應用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信研究與應用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設(shè)計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)