plc控制自动门

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自动门控制系统PLC设计

专 业

班 级

姓 名

学 号

指导教师

目 录

引言................................................................... 2

一、自动门控制系统总体方案设计......................................... 3

1.1自动门的功能要求分析........................................... 3

1.2系统设计的根本步骤............................................. 3

二、控制系统构造设计................................................... 4

三、功能器件的工作原理................................................. 4

3.1自动感应门机的根本工作原理.....................................4

3.2行程开关(限位开关)的工作原理...................................5

3.3光电开关介绍................................................... 5

四、自动门控制软件设计..................................................6

4.1自动门控制软件设计..............................................6

4.2 plc自动门控制软件设计..........................................7

4.3程序流程图......................................................8

4.4梯形图..........................................................9

4.5I/O分配表.......................................................10

4.6指令表..........................................................10

4.7过程分析........................................................11

完毕语..................................................................12

引言

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在经济飞速开展的中国，高楼耸立的大都市里的大厦、宾馆、酒店、银行、商场、写字楼，自动门以经是随处可见。自动门的工作方式是通过自动门外两侧的感应开关来感应人的出入，当人走进自动门时，感应开关感应到人的存在，给控制器一个开门信号，控制器通过驱动装置将门翻开。将人通过之后，再将门关闭。由于自动门在通电后可以实现无人管理，不但能给我们带来人员进出方便、节约空调能源、防尘、防风、降低噪音等好处，更令我们的大门增添了不少高贵典雅的气息。

自动门在国外早以得到普遍应用，在我国也以优异的性能逐步得到大家的认同，中国已经迎来了自动门开展的黄金时期。

自动门的性能优劣主要取决于它的控制装置，早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，造成安装繁琐、体积大、不稳定、不易维修的缺点已逐步被淘汰。目前自动门及其自动化行业最稳定的控制装置是可编程控制器〔简称PLC〕，PLC是一种专门为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可编程控制器的储存器，用来在其部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数、算数运算等操作的指令，并能通过数字式或逻辑式和开关量的逻辑控制的输入和输出，控制个种类型的机械或生产过程。PLC可靠性高，抗干扰能力强，功能完善，实用性强，系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造，体积小，重量轻，能耗低等优点。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的开展。因此运用PLC控制自动门具有较高的可靠性，维修方便等特点，因此，进展自动门的PLC控制系统设计，可以推动自动门行业的开展，扩大PLC在自动化行业乃至整个自动化行业的应用，具有一定的经济和理论研究价值。

一、 自动门控制系统总体方案设计

1.1自动门的功能要求分析

1〕当有人由到外或由外到通过光电检测开关时，开关上有电流通过〔光电检测开关是脉冲触发须对其自锁〕由于开门限位开关常闭，所以线圈上有电通过，电动机正转，到达开门限位开关位置时，电机停顿运行。

2〕当自动门到开门限位开关位置时启动延时定时器2秒后，自动进入关门过程，电动机反转，当门移动到关门限位开关时，电机停顿运行。

3〕关门过程中，当有人员由外到或由到外通过光电检测开关，应立即停顿关门，并自动进入开门程序。

4〕门翻开后的2秒等待时间，假设有人员由外至或由至外通过光电检. z.

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测开关时，必须重新开场等待2秒后，再自动进入关门过程，以保证人员平安通过。

5〕自动门在出现故障或在维修的时候，用自动控制从在一定的问题，最后决定加增手动开门和关门开关。

1.2系统设计的根本步骤

自动门控制装置由门光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关S1、关门到限位开关S2、开门执行机构KM1〔使直流电动机正转〕、关门执行机构KM2〔使直流电动机反转〕等部件组成。控制要求：

1.由到外或由外到通过光电检测开关K1或K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关S1位置时，电机停顿运行。

2.限位开关位置停留2秒后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关S2位置时，电机停顿运行。

3.当有人员由外到或由到外通过光电检测开关K2或K1时，应立即停顿关门，并自动进入开门程序。

4.假设有人员由外至或由至外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开场等待2秒后，再自动进入关门过程，以保证人员平安通过。

二、控制系统构造设计

自动门控制装置由门光电探测开关、门外光电探测开关、开门到位限位开关、关门到限位开关、开门执行机构〔使直流电动机正转〕、关门执行机构〔使直流电动机反转〕等部件组成PLC控制自动门由于具有故障率低、可靠性高、维修方便等优点，因而得到广泛的应用。由于直流电动机的调速围宽广，调速特性平滑。直流电动机超载能力较强，热动和制动转矩较大，所以执行机构使用直流电动机。

三、功能器件的工作原理

3.1自动感应门机的根本工作原理

首先，平移式自动感应门机组由以下部件组成：〔1〕主控制器：它是自动感应门的指挥中心，通过部编有指令程序的大规模集成块，发出相应指令，指挥马达或电锁类系统工作；同时人们通过主控器调节门扇开启速度、开启幅度等参数。〔2〕感应探测器：负责采集外部信号，如同人们的眼睛，当有移动的物体进入它的工作围时，它就给主控制器一个脉冲信号；〔3〕动力马达：提供开门与关门的主动力，控制自动感. z.

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应门门扇加速与减速运行。〔4〕自动感应门扇行进轨道：就象火车的铁轨，约束门扇的吊具走轮系统，使其按特定方向行进。〔5〕门扇吊具走轮系统:用于吊挂活动门扇，同时在动力牵引下带动门扇运行。〔6〕同步皮带〔有的厂家使用三角皮带〕：用于传输马达所产动力，牵引自动感应门扇吊具走轮系统。〔7〕下部导向系统：是自动感应门门扇下部的导向与定位装置，防止门扇在运行时出现前后门体摆动。当自动感应门门扇要完成一次开门与关门，其工作流程如下：感应探测器探测到有人进入时，将脉冲信号传给主控器，主控器判断后通知马达运行，同时监控马达转数，以便通知马达在一定时候加力和进入慢行运行。马达得到一定运行电流后做正向运行，将动力传给同步带，再由同步带将动力传给吊具系统使自动感应门扇开启；自动感应门扇开启后由控制器作出判断，如需关自动感应门，通知马达作反向运动，关闭自动感应门。

3.2行程开关(限位开关)的工作原理

行程开关又称限位开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产中，将行程开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，行程开关的触点动作，实现电路的切换。因此，行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。行程开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进展终端限位保护。在电梯的控制电路中，还利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位，轿厢的上、下限位保护。滚轮式行程开关又分为单滚轮自动复位和双滚轮(羊角式)非自动复位式，双滚轮行移开关具有两个稳态位置，有"记忆〞作用，在*些情况下可以简化线路。

3.3光电开关介绍

1.工作原理光电开关〔光电传感器〕是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进展探测。

四、自动门控制系统软件的设计

4.1继电器接触控制图

4.2Plc控制输出输入接线

4.3程序流程图

. z.

-

4.4梯形图

4.5I/O分配表

I/O分配表

类别

输

入

元件

SB1

SB2

SB3

SB4

SB5

SB6

SB7

SB10

SB11

输

出

KM0

KM1

KM2

PLC元件

*01

*02

*03

*04

*05

*06

*07

*10

*11

Y0

Y1

Y2

作用

门外光检测电开关

门光检测电开关

开门限位电开关

关门限位电开关

过载保护开关

紧急停顿开关

启动停顿

手动开门

手动关门

电动机正转接触器

电动机反转接触器

过载保护接触器

4.6指令表

指令表

LD *01

OR *02

OR YO

ANI Y2

AND *07

OR *10

ANI *03

4.7过程分析

. z.

OUT YO

LD *03

ANI *01

ANI *02

OUT T0

LD T0

OR Y01

ANI Y0

ANI Y2

AND *07

OR *11

ANI *04

OUT Y01

LD *05

OR *06

ORY02

AND *07

OUT Y02

END

-

1．首先按下启动按钮使*007闭合，假设外检测开关或检测开关有信号时*001或*002闭合。由于开门限位开关*003是长闭的，所以y000线圈通电，有原理分析可知光电检测开关的触发方式是脉冲触发所以需要自锁。当y000线圈通电时y000闭合，此时电动机正转带动自动门扇移动，执行开门过程。

2．当门扇完全翻开时，使开门限位开关*003翻开，y000线圈断电电动机停顿转动。

3．当门扇停顿移动时，由于开门限位开关的长闭变成长开，故使长开闭合。进展2秒的延时，假设此时外检测开关或检测开关*001或*002有信号，则使T0重新延时。

4．当2秒的延时完毕后T0线圈通电，关门限位开关关闭，所以使y001通电并自锁，电机反转执行关门过程。

5.在关门过程中，假设外检测开关或检测开关*001,*002有信号又使y000通电，由于在关门过程中y000长闭，此时翻开并中断关门过程，转向开门过程。

6．在此控制过程中，为了保证其平安性设置过载保护和紧急停车。

7.考虑到主动门假设出现故障时，使用自动控制系统有所不适，于是设置手动开门和手动关门。

完毕语

本设计完成了题目要求的根本局部的全部要求。发挥局部的因为时间和制作材料的短缺而没有进展尝试，在今后条件允许的情况下再扩展。根本局部各单元工作稳定。通过这次设计使我学会如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。创新，是要我们学会将理论很好地联系实际，并不断地去开动自己的大脑，从为人类造福的意愿出发，做自己力所能及的，别人却没想到的事。使之不断地战胜别人，超越前人。同时，更重要的是，我在这一设计过程中，学会了坚持不懈，不轻易言弃。设计过程，也好比是我们人类成长的历程，常有一些不如意，也许这就是在对我们提出了挑战，勇敢过，也战胜了，胜利的钟声也就一定会为我们而敲响。

. z.