基于PLC的自动门控制系统的设计

基于PLC的自动门控制系统的设计
基于PLC的自动门控制系统的设计

课程设计

课程名称传感器原理及工程应用

专业班级测控技术与仪器

姓名朱广申

学号 1021

齐鲁工业大学课程设计专用纸成绩课程名称传感器原理及工程应用指导教师孙凯

院(系)电气学院专业班级测控13-1 学生姓名朱广申学号 1021 设计日期

课程设计题目自动门控系统设计

摘要

随着电子技术的发展,可编程控制器(以下简称PLC)不断更新、发展,PLC控制

是自动控制中最常见控制方式之一,自动门就是自动控制应用的一典型例子,由于可编

程控制器具有很好的处理自动门的开关控制及良好的稳定性,而且可以很简单的改变控

制的方式,因此,自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日

常生活中运用越来越广泛。

关键词:PLC,变频器,驱动装置,感应器。

目录

摘要.................................................... 错误!未定义书签。引言.................................................... 错误!未定义书签。

1. 概述................................................... 错误!未定义书签。国内外自动门发展现状..................................... 错误!未定义书签。本课题研究的内容......................................... 错误!未定义书签。本课题研究的目的和意义................................... 错误!未定义书签。

2. 自动门控制系统总体方案设计............................. 错误!未定义书签。自动门的功能需求分析..................................... 错误!未定义书签。系统设计的基本步骤....................................... 错误!未定义书签。自动门技术参数的确定..................................... 错误!未定义书签。自动门的机械传动机构设计................................. 错误!未定义书签。

3. 自动门硬件系统的设计................................... 错误!未定义书签。控制系统结构设计......................................... 错误!未定义书签。可编程控制器(PLC)的选型.................................. 错误!未定义书签。 PLC概述................................................ 错误!未定义书签。可编程控制器(PLC)的选型................................. 错误!未定义书签。驱动装置的选型........................................... 错误!未定义书签。变频器的选型............................................. 错误!未定义书签。变频器原理............................................... 错误!未定义书签。变频器的选型............................................. 错误!未定义书签。变频器的参数设定......................................... 错误!未定义书签。感应开关的选型........................................... 错误!未定义书签。自动门系统I/O分配表..................................... 错误!未定义书签。控制系统的电气接线....................................... 错误!未定义书签。

结束语

参考文献

齐鲁工业大学课程设计专用纸(附页)

引言

在经济飞速发展的中国,高楼耸立的大都市里的大厦、宾馆、酒店、银行、商场、写字楼,自动门已经是随处可见。自动门的工作方式是通过自动门内外两侧的感应开关来感应人的出入,当人走近自动门时,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打开。当人通过门之后,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、防风、防尘、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。

自动门在国外早已得到普遍应用,在我国也以其优异的性能逐步得到大家的认同,中国已经迎来了自动门发展的黄金时期。

1. 概述

国内外自动门发展现状

在国外,进入90年代以来,自动化技术发展很快,技术已经相对成熟,并取得了惊人的成就,自动化技术是自动门的重要部分。在现代人们生活中自动门可以节约空调能源、降低噪音、防风、防尘,同时可以使出入口显得庄重高档,因此应用非常广泛。

随着我国经济的飞速发展,自动门在人们的生活中的运用越来越广泛,自动门适合于宾馆、酒店、银行、写字楼、医院、商店等,使用自动门。但在国内,自动门的自主研发尚处于初级阶段。在自动门控制系统的设计中,稳定、节能、环保、安全及人性化是需要首先考虑的因素。

由于门体的重量及体积不同会对自动门驱动和传动系统提出不同的要求,所以各种

自动门又可以分为重型自动门和轻型自动门。

客流量的差异会对自动门的使用产生很大影响,因此,自动门还可以分为一般自动门和可频繁使用的自动门。

自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等,其中平开门用的场合较少,旋转门由于昂贵而且非常庞大,一般只用于有需要的高档宾馆,自动平移门使用得最广泛,大家一般所说的自动门、感应门就是指自动平移门,目前市场上流行的平移型自动门一般是两开,这种门的特点是简单易控,维护方便。

自动平移门最常见的形式是自动门内外两侧加感应器,当人走近自动门时,感应器感应到人的存在,给控制器一个开门信号,控制器通过驱动装置将门打开。当人通过门之后,再将门关闭。由于自动平移门在通电后可以实现无人管理,既方便又提高了建筑的档次,于是迅速在国内外建筑市场上得到大范围的普及。

自动门的控制方法很多,从控制器的不同来分,有传统的继电器控制,即通过按钮和复杂的接线安装来控制;智能控制器控制,即通过运用现代自动化设备来控制,它具有稳定性高,安全等优点,因此被很多生产厂商所运用。由于继电器逻辑控制的自动门系统因存在许多缺陷而逐步被智能控制器控制控制的自动门所淘汰。

在智能控制器的选择上,自动门的主控器有微电脑控制器控制和可编程控制器(PLC)控制,微电脑控制主要有体积小、安装方便等特点,目前有许多厂家采用此种方式生产自动门,PLC控制的特点是稳定型高、维护方便,目前许多大型的商场的自动门都是由这种方式来控制。

本课题研究的内容

本设计将在以下几个方面对自动门的控制系统进行研究和论证。

1.自动门类型的选择。综合了自动门的简洁、简单的要求,在本课题中主要研究自动平移门,本课题设计的自动平移门具有手动和自动开门功能和分时间段控制功能以及配备安全防夹人光线、后备电源等辅助装置来满足商场等人流众多的场所的高效率、高安全性的要求。

2.自动门硬件系统的设计。本课题设计的自动门要求有很高的稳定性来满足日常的需要,故在本设计中所选用的智能控制器为稳定性良好的三菱FX系列PLC。在自动门的开关门速度控制上本设计以三菱变频器作为调节器,运用变频器的三段速控制来实现自动门的转速控制,为了解决变频器在频率很低的时候会出现不稳定的问题,驱动装置选用功率强大、稳定性较好的自带减速装置的三相交流电机,在感应器运用自动门专用的微波雷达感应器和在工业自动控制上大量运用的具有检测精度高、寿命长、稳定性能好的接近传感器,运用感应器的开关量信号输入给PLC来实现PLC对自动门的控制。由于本课题的具体需求在硬件系统的设计过程中主要考虑了自动门的经济实用、稳定的需要。

3.自动门软件的设计。在本设计中选用了目前运用最多的PLC编程语言梯形图,梯

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形图的编程能直观明了的设计出自动门控制的要求,并能更好的考虑到安全性和故障报警等问题,梯形图的编写运用三菱的GX Developer编程软件,此软件支持全部的三菱的PLC,并且具有强大的诊断功能,能更快的查找出故障的原因,从而大大缩短了维修时间。

本课题研究的目的和意义

在超级市场、公共建筑、银行、医院入口,经常使用自动门控制系统。使用自动门,可以节约空调能源、降低噪音、防风、防尘,同时可以使出入口显得庄重高档,因此应用非常广泛。自动平移门最常见的形式是自动门机及门内外两侧加光电感应开关,当人走近自动门时,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打开。当人通过门之后,再将门关闭。由于自动平移门在通电后可以实现无人管理,既方便又提高了建筑的档次,于是迅速在国内外建筑市场上得到大范围的普及。

自动门在国外早已得到普遍应用,在我国也逐步得到大家的认同,已经迎来了自动门发展的黄金时期。

早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制,造成安装烦琐、体积大、不稳定、不易维修等缺点已逐渐被淘汰。

PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式和开关量的逻辑控制的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC具有可靠性高,抗干扰能力强,功能完善,适用性强,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发展。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。

本课题的自动门设计运用PLC做控制器能大大提高自动门的稳定性和经济性,对于整个自动门行业是一次技术的革新,提高了自动门的使用率,因此,进行自动门的PLC 控制系统设计,可以推动自动门行业的发展,扩大PLC在自动门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。

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2. 自动门控制系统总体方案设计

自动门的功能需求分析

本设计面向商场入口的应用,需要有安全和可靠性,在设计的时候改进了自动门的友好性,结构如图所示:

图自动门结构图

根据商场中对自动门的具体要求,本课题所设计的自动门应具有以下功能:

1.开门和关门控制应具有手动和自动方式

为了便于维护,自动门应具有手动和自动方式。手动和自动开门方式由手自动转换开关来控制。当转换开关拨向手动位置时,门可以手动调节开或者关。当转换开关拨向自动位置时,手动开门失效,由感应器检测到有人接近门口且门未打开或者检测到已无人接近门且门未关闭,PLC动作输出信号给变频器来控制电机的正转或者反转来实现开门或者关门。

2.蜂鸣器的提示功能

当自动门开启和关闭时,PLC输出信号给蜂鸣器,蜂鸣器响以提醒来往行人注意。

3.防夹人功能

为了杜绝自动门的夹人事件,在门两侧安装防夹人红外感应器,以防止停留在门附近的人被门所夹住。

自动门控制系统包含PLC控制和动作执行元件构成。采用自动和手动点动控制方式,此种控制模式为目前大多自动门的控制方式。本课题所设计的自动门控制系统采用PLC 为控制中心来控制传动机构从而控制门的开和关实现门的自动化控制。

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系统设计的基本步骤

在自动门系统设计与调试过程中最主要的是先列出设计的主要步骤流程图,如图所示。

在自动门控制系统的设计过程中主要要考虑以下几点:

1.深入了解和分析自动门的工艺条件和控制要求。

2.确定I/O设备。根据自动门控制系统的功能要求,确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等,常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯等。

3.根据I/O点数选择合适的PLC类型。

4.分配I/O点,分配PLC的输入输出点,编制出输入输出分配表或者输入输出端子的接线图。

5.设计自动门系统的梯形图程序,根据工作要求设计出周密完整的梯形图程序,这是整个自动门系统设计的核心工作。

6.将程序输入PLC进行软件测试,查找错误,使系统程序更加完善。

图设计调试步骤图

自动门技术参数的确定

自动平移门安装和调试的关键是提高精度,即导轨的平直度和水平度,门体的两个吊挂点所形成的直线与导轨的平行度和垂直度,最大限度地减少门体的静态侧摆。在自

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动门投入使用后,尤其是初期,应经常调节门体,修正运行产生的误差。

要严格限制门体重量,不能超过自动门的额定负重。通常在三个月最多一年内要对自动门进行全面的清理和调整。

公共场所的自动平移门因为使用频率非常频繁,而任何自动门的使用频率和使用寿命都有限。例如机场、大型超市和医院外门的人员流量每天可达成千上万人次,或者在特定时间段里集中通过大量人员,在这种情况下,要使用自动门就必须进行综合考虑。例如增加门的数量,加大门扇宽度,增加关门延迟时间等。具体参数如表所示。

表自动门具体参数

自动门的机械传动机构设计

在本课题设计的自动门针对人流较多的商场,应对周围环境进行综合考虑,所以在本课题的自动门机械传动设计中考虑了以下几个方面:

1.自动门的传动主要包括安装板,轨道,门机,皮带,吊挂件等。

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2.所有的组件都为插入式元件,使得安装很简便。

3.电机:驱动电机采用380V三相交流电机,功率大,可调性强。

4.导轨:水平双导轨结构,形成正悬挂,解决了侧摆的问题,从而确保了门扇的稳定性。并配以双侧密封毛刷,形成密封式导轨,避免积尘对导轨及滑轮的磨损,实现了维护方面的特点。

5.滑轮:采用特殊的尼龙滑轮,强度高,耐磨性好,同时还有一定的减震效果。

6.皮带:采用齿形皮带, 齿形皮带的齿形截面为曲线设计,增加了齿形的高度,提高了皮带与传动齿轮的吻合度,从而提高了机械效率。皮带底部采用尼龙加强,减少了齿距变形,提高了使用寿命。

7.传动结构如图所示。其中马达皮带轮直径为5cm,皮带滑轮内径为,外径为。

图机械传动

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3. 自动门硬件系统的设计

控制系统结构设计

本设计运用PLC控制变频器来调节交流电机运转来实现自动门运转的控制方式。采用变频器电路,结构简单,控制方便、可靠性高,交流电机具有效率高、维护成本低的特点。交流电机驱动系统与直流电机驱动系统相比,具有效率高、结构简单、维护方便、易于冷却和寿命长等优点,并且系统调速范围宽,而且能实现低速恒转矩、高速恒功率运转等特性。随着变频技术的发展,交流电机控制的成本得以降低,为交流驱动系统在自动门中的大量运用提供了条件。

PLC概述

可编程控制器,英文称Programmable Controller,简称PLC,本课题中用PLC作为它的简称。PLC是用于工业现场的电控制器。它源于继电器控制技术,但基于电子计算机。它通过运行存储在其内存中的程序,把经输入电路的物理过程得到的输入信息,变换为所要求的输出信息,进而再通过输出电路的物理过程去实现对负载的控制。

PLC基于电子计算机,但并不等同于普通计算机。普通计算机进行入出信息变换时,大多只考虑信息本身,信息入出的物理过程一般不考虑的。而PLC则要考虑信息入出的可靠性、实时性,以及信息的实际使用。特别要考虑怎么适应于工业环境,如便于安装,便于维修及抗干扰等问题,入出信息变换及可靠的物理实现,可以说是PLC实现控制的两个基本要点。PLC可以通过它的外设或通信接口与外界交换信息。其功能要比继电控制装置多的多、强的多。

PLC有丰富的指令系统,有各种各样的I/O接口、通信接口,有大容量的内存,有可靠的自身监控系统,因而具有以下基本的功能:

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1. 逻辑处理功能;

○2数据运算功能;

○3准确定时功能;

○4高速计数功能;

○5中断处理(可以实现各种内外中断)功能;

○6程序与数据存储功能;

○7联网通信功能;

○8自检测、自诊断功能。

可以说,凡普通小型计算机能实现的功能,PLC几乎也都可以做到。

像PLC这样。集丰富功能于一身,是别的电控器所没有的,更是传统的继电控制电路所无法比拟的。丰富的功能为PLC的广泛应用提供了可能,同时,也为自动门行业的远程化、信息化及智能化创造了条件。

可编程控制器(PLC)的选型

在PLC系统设计时,首先应确定控制方案,下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。因此,工程设计选型和估算时,应详细分析工艺过程的特点、控制要求,明确控制任务和范围确定所需的操作和动作,然后根据控制要求,估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等,最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。

1.输入输出(I/O)点数的估算

I/O点数估算时应考虑适当的余量,通常根据统计的输入输出点数,再增加10%~20%的可扩展。余量后,作为输入输出点数估算数据。实际订货时,还需根据制造厂商PLC的产品特点,对输入输出点数进行圆整。根据估算的方法故本课题的I/O点数为输入12点,输出12点。

2.存储器容量的估算

存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小,程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小,因此程序容量小于存储器容量。设计阶段,由于用户应用程序还未编制,因此,程序容量在设计阶段是未知的,需在程序调试之后才

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知道。

为了设计选型时能对程序容量有一定估算,通常采用存储器容量的估算来替代。

存储器内存容量的估算没有固定的公式,许多文献资料中给出了不同公式,大体上都是按数字量I/O点数的10~15倍,加上模拟I/O点数的100倍,以此数为内存的总字数(16位为一个字),另外再按此数的25%考虑余量。因此本课题的PLC内存容量选择应能存储2000条梯形图,这样才能在以后的改造过程中有足够的空间。

3.控制功能的选择

该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。

根据本课题所设计的自动门控制的需要,主要介绍以下几种功能的选择。

(1)控制功能

PLC主要用于顺序逻辑控制,因此,大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制,有时也采用专用的智能输入输出单元完成所需的控制功能,提高PLC的处理速度和节省存储器容量。

(2)编程功能

离线编程方式:PLC和编程器公用一个CPU,编程器在编程模式时,CPU只为编程器提供服务,不对现场设备进行控制。完成编程后,编程器切换到运行模式,CPU对现场设备进行控制,不能进行编程。离线编程方式可降低系统成本,但使用和调试不方便。在线编程方式:CPU和编程器有各自的CPU,主机CPU负责现场控制,并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换,编程器把在线编制的程序或数据发送到主机,下一扫描周期,主机就根据新收到的程序运行。这种方式成本较高,但系统调试和操作方便,在大中型PLC中常采用。

五种标准化编程语言:顺序功能图(SFC)、梯形图(LD)、功能模块图(FBD)三种图形化语言和语句表(IL)、结构文本(ST)两种文本语言。选用的编程语言应遵守其标准(IEC6113123),同时,还应支持多种语言编程形式,如C,Basic等,以满足特殊控制场合的控制要求。

(3)诊断功能

PLC的诊断功能包括硬件和软件的诊断。硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的齐鲁工业大学课程设计专用纸(附页)

故障位置,软件诊断分内诊断和外诊断。通过软件对PLC内部的性能和功能进行诊断是内诊断,通过软件对PLC的CPU与外部输入输出等部件信息交换功能进行诊断是外诊断。

PLC的诊断功能的强弱,直接影响对操作和维护人员技术能力的要求,并影响平均维修时间。

4.机型的选择

(1)PLC的类型

PLC按结构分为整体型和模块型两类,按应用环境分为现场安装和控制室安装两类;按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发,通常可按控制功能或输入输出点数选型。

整体型PLC的I/O点数固定,因此用户选择的余地较小,用于小型控制系统;模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡,因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数,功能扩展方便灵活,一般用于大中型控制系统。

(2)经济性的考虑

选择PLC时,应考虑性能价格比。考虑经济性时,应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素,进行比较和兼顾,最终选出较满意的产品。

输入输出点数对价格有直接影响。当点数增加到某一数值后,相应的存储器容量相应增加,因此,点数的增加对CPU选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响。在估算和选用时应充分考虑,使整个控制系统有较合理的性能价格比。本课题所设计的自动门属于小型控制系统,结合经济性的考虑因此选择整体型PLC。

综合以上因素,本课题的设计采用日本三菱公司生产的FX2N-32M小型PLC来实现

整个自动系统的控制,如图所示。

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图 FX2N可编程控制器(PLC)

三菱FX2N-32M具有如下优点:最大范围地包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块,它可以为自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。

三菱FX2N-32M具有突出的寄存器容量:三菱FX2N-32M包括8K步内置RAM寄存器,用一个寄存器盒可扩充到16K步RAM或EEPROM。丰富的元件资源:3072点辅助继电器、256点计时器、235点计数器和8000点数据寄存器、实时时钟、使用标准型号实时时钟满足时间灵敏度应用要求。

驱动装置的选型

自动门的驱动器是自动门能否良好工作的保障,在本设计中是运用变频器的三段速度调节来自动调节电机的速度,以达到驱动自动门的目的。这种方法具有稳定性能好,维修方便,连接简单,成本较低,是在目前的自动门行业主流控制方式。

根据本课题所设计的自动门的要求应选用绝缘电阻、绝缘介电强度、接地装置、过电压保护等符合国际安全标准规定的,具有噪声低、过载能力强的特点的并且转速不高于500r/min的电机,在结合了安全、稳定的考虑本课题所设计的自动控制系统的驱动装置选用天津安全电机有限公司生产的型号为YSM100/112、W、S的3相380V交流电机,电机如图所示。

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图 YSM100/112、W、S交流电机

变频器的选型

变频器原理

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频),先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。

变频器是输出频率可改变的交流电力拖动设备。变频器调速的主要工作原理是将供给电机定子的三相交流工频电经大功率整流元件整流,变成直流,再将直流电用正弦波脉宽调节技术逆变为频率可调、幅度也随之改变的三相交流电,以此为电源再供给电机使用。

变频器的选型

根据自动门的需要,变频器选型时要确定以下几点:

1. 变频器与负载的匹配问题

(1)电压匹配;变频器的额定电压与负载的额定电压相符。本课题所用的电机的额定电压为380V,故在选择变频器时要符合电机的额定电压。

(2)电流匹配;变频器的额定电流与电机的额定电流相符,以最大电流确定变频器电流和过载能力。在本课题所使用的三相交流电机的最大起动电流为Y形接法为,△形接法为,本设计中采用Y形接法,所用的变频器的最大电流应大于电机的Y形接法的最大起动电流。

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(3)转矩匹配;这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生,本课题所用电机的最初起动转矩为,在选型中要考虑。

2. 在使用变频器驱动高速电机时,由于高速电机的电抗小,高次谐波增加导致输出电流值增大。因此用于高速电机的变频器的选型,其容量要稍大于普通电机的选型。

综合以上因素,本课题变频器采用日本三菱公司生产的FR-500系列中的FR-540变频器(如图所示)作为控制电机转速的控制器。

图三菱FR-540变频器

三菱FR-540变频器具有以下优点:

(1) 接线简单,可运用PLC的继电器输出接到变频器的控制输入端来控制变频的正反转和频率。

(2) 安装灵活,可以根据实际需要,把控制装置安装到任何位置,进行远距离操作。

(3) 频率设置简单,并且具有三速设定功能,可以满足本课题自动门系统的控制要求,且操作方便,只需轻轻转动外接电位器的旋钮,就可以进行频率设置。

变频器的参数设定

本课题所设计的自动门系统具有如下速度要求:

自动门要求快速启动→(限位)常速运行→(限位)慢速运行→停止, 构成了如图的开门和关门曲线。

根据转速公式:n=60f/p(1-s)其中f表示电流的频率,p表示电机的极对数,s表示电机的转差率,n表示转子的实际转速,计算出变频器的设定频率。

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根据公式和电机参数p=6,额定转速为400 r/min,算出电机的转差率S=,马达皮带轮与门上的皮带轮外径、门上的皮带轮内径转速比为:1:,得出马达皮带轮与门上的皮带轮内径转速比为:1。

1.根据上一章提到的门的规格,加速开门或者关门的距离为30cm,时间控制在,速度为3600 cm /min,此时要求转子的转速为204r/min。

2.中速开门和关门的距离为65cm,时间为2s,速度为1950cm/min,此时要求电机的转速为min。

3.减速开门和关门的距离为30cm,时间为,速度为1200cm/s,此时要求电机的转速为min。

根据以上速度要求设置变频器,变频器的频率具体设定方式见表,根据以下设定方式按课题要求设定好变频器三速控制的频率。

图开门和关门曲线

表变频器设定

感应开关的选型

目前自动门行业的运用的感应开关主要有触摸感应开关,微波感应器,红外感应器,接近感应开关等,根据不同的功能和性能运用在各类不同场合的自动门控制系统中,是自动门系统的关键部位,其性能直接影响自动门系统的安全及稳定,如在高档酒店、写字楼,可以选择高灵敏度的感应器;在人行道边上的银行、商店等经常有人路过的地方,选择窄区域的感应器。

PLC控制自动门的课程设计

《电气控制与PLC》课程设计题目:自动门控制装置 学院: 专业: 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 时间:

目录 一、引言 (1) 二、自动门控制装置总体方案 (1) 2.1、自动门控制装置任务书 (1) 2.2自动门的控制要求分析 (2) 三、自动门控制系统的硬件设计 (2) 3.1PLC的选择 (2) (1)机型的选择 (2) (2)输入输出(I/O)点数的估算 (2) (3)存储器容量的选择 (3) (4)控制功能的选择 (3) (5)对PLC响应时间的要求 (3) 3.2光电检测开关 (4) 3.3限位开关 (4) 四、自动门控制系统软件的设计 (4) 4.1、I/O分配表 (4) 4.2、plc控制输出接线 (5) 4.3、程序流程图 (6) 4.4、梯形图 (7) 4.5、指令表 (8) 4.5、时序图 (8) 五、系统调试及过程分析 (12) 5.1、系统调试 (12) 5.2过程分析 (13) 六、个人心得 (14) 七、参考文献 (15) 附录一 (16)

一、引言 在经济飞速发展的中国,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内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打开。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发展的黄金时期。 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(一下简称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,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数、算数运算等作的指令,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发展。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,进行自动门的PLC控制系统设计,可以推动自动门行业的发展,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。 二、自动门控制装置总体方案 2.1、自动门控制装置任务书 完成自动门控制装置,包括编写程序和硬件接线图,要求当有人按下开门开关时,门自动打开,然后又能自动关闭。 1.外或由外到内通过光电检测开关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K3位置时,电机停止运行。 2.位置停留8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K4位置时,电机停止运行。 3.中,当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时,应立即停止关门,并自动进入开门程序。 4.的8秒等待时间内,若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1时,必须重新开始等待8秒后,再自动进入关门过程,以保证人员安全通过。

plc自动门控制

PLC自动门控制装置 目录 第一章:设计的要求 第二章:绪论 2.1 国内自动门发展现状 2.2 自动门的技术发展方向 2.3 课题研究内容 第三章自动门控制系统硬件介绍 3.1 可编程程序控制器(PLC) 3.1.1 PLC的定义 3.1.2 PLC的产生背景 3.13 PLC发展历史 3.1.4 PLC的特点 3.1.5 PLC的应用与发展趋势 第四章功能器件的基本工作原理 4.1自动感应门机的基本工作原理 4.1.1平移式自动感应门机组由以下部件组成 4.1.2工作流程 4.2自动门的分类 4.3行程开关(限位开关)的工作原理 4.4光电开关 4.4.1光电开关的分类 4.4.2光电开关工作原理 4.4.3光电开关的特点 4.4.4 使用及注意事项 第五章自动门的程序设计 5.1继电器接触控制图 5.2 Plc控制输出输入接线 5.3 程序流程图 5.4 梯形图以及指令 5.5 指令如下 5.6 过程分析 第六章结束语 参考文献

第一章毕业设计要求 一设计题目: PLC自动门的控制装置系统 二设计要求: 经分析设计任务,可知完成任务的实质就是控制电机的正反转。要实现自动控制首先要具备以下功能部件:光电检测开关,限位开关,超载保护开关,直流电机。 现确定电机与门扇轨道组成的系统,要实现电机正转——开门,电机反转——关门。 1)当有人由内到外或由外到内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,电机停止运行。 2)当自动门到开门限位开关位置时启动延时定时器8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,电机停止运行。 3)在关门过程中,当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关,应立即停止关门,并自动进入开门程序。 4)在门打开后的8秒等待时间内,若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关时,必须重新开始等待8秒后,再自动进入关门过程,以保证人员安全通过。 5)考虑到自动门在出现故障或在维修的时候,用自动控制从在一定问题,最后决定加增手动开门和关门开关。

PLC自动门课程设计

电气控制与PLC课程设计题目:自动门控制装置设计 院系:工学院电气与电子工程系 专业:电气工程及其自动化 班级:电气工程1402 姓名:汤安琪 学号:201402012011 指导教师:朱璐瑛 烟台南山学院教务处 二〇一七年六月

电气控制与PLC课程设计任务书 一、基本情况 学时:1周学分:1学分班级:电气工程1402 二、进度安排 本设计共安排1周,合计30学时,具体分配如下: 实习动员及准备工作: 4学时 总体方案设计: 4学时 硬件设计: 8学时 软件设计: 8学时 撰写设计报告: 6学时 教师辅导:随时 三、基本要求 1、课程设计的基本要求 电气控制与PLC技术课程设计的主要内容包括:理论设计与撰写设计报告等。其中理论设计又包括总体方案选择,硬件系统设计、软件系统设计;硬件设计包括单元电路,选择元器件及计算参数等;软件设计包括模块化层次结构图,程序流程图,应用程序。程序设计是课程设计的关键环节,通过进一步完善程序设计,使之达到课题所要求的指标。课程设计的最后要求是写出设计总结报告,把设计内容进行全面的总结,若有实践条件,把实践内容上升到理论高度。 2、课程设计的教学要求 电气控制与PLC技术课程设计的教学采用相对集中的方式进行,以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训教学课堂化,严格考勤制度,在实训期间累计旷课达到6节以上,或者迟到、早退累计达到8次以上的学生,该课程考核按不及格处理。在实训期间需要外出查找资料,必须在指定的时间内方可外出。 课程设计的任务相对分散,每6名学生组成一个小组,完成一个课题的设计。小

组成员既有分工、又要协作,同一小组的成员之间可以相互探讨、协商,可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。但每个学生必须单独完成设计任务,要有完整的设计资料,独立撰写设计报告,设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。 四、设计报告 设计完成后,必须撰写课程设计报告。设计报告必须独立完成,格式符合要求,文字(不含图形、程序)不少于2000字,图形绘制规范。设计报告的格式如下: 1、封面 2、内容提要 3、目录 4、正文 (1) 所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能; (2) 方案选择及论证; (2) 硬件电路设计及描述; (3) 软件设计流程及描述; (4) 源程序代码; 5、结论 6、致谢 7、参考文献 五、考核方法 电气控制与PLC技术课程设计的考核方式为考查,考核结果为优秀、良好、中等、及格和不及格五等,分数在90-100之间为优秀,80-89分之间为良好,70-79分之间为中等,60-69分之间为及格,60分以下为不及格。 考核分三个方面进行:平时表现20%;设计过程25%;设计报告 40%;设计答辩15%。 有下列情形之一者,课程设计考核按不及格处理: 1、设计期间累计迟到、早退达8次; 2、设计期间累计旷课达6节;

基于PLC自动门控制系统设计的文献综述(自动门及其控制系统简介)

自动门及其控制系统简介 摘要:门是伴随着人们的文明而诞生的,随着科学的发展,门的种类越来越多,技术也越来越复杂。自动门从理论上理解应该是门的使用观念的延伸,是人们根据需要对门的功能的提升和完善。所以对自动门的认识应该从人对门功能的要求开始。作为建筑物一部分的门,从最基本的意义上讲,要同时满足隔离外部环境和不妨碍人的通行这两种要求。因此门体本身应牢固、密封。 自动门是随着人们对生活条件的不断追求、科技的不断发展应运而生的高科技产品,因此,它具备了普通门所没有的优势:雅观漂亮,而且使用管理起来更加的安全、方便、舒适,通电后可以实现无人看管,同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音,既方便又提高了建筑的档次。因此自动门被广泛的应用于大型商场、银行、大酒店、机场、办公大厦等各种大型的公共场所。 本文通过结合PLC控制系统的简介及各种普遍应用的自动门的特点,对由PLC 作为控制系统的自动门的概况、主要分类、组成、原理、软硬件控制系统、PLC 程序的编写等都进行了一定的介绍。 关键词:自动门;PLC;控制;编程 Abstract: The door is accompanied by the birth of human civilization, with the development of science, the types of doors more and more, technology is more complex. Automatic doors from the theoretical understanding of the concept should be an extension of the use of the door, door people as needed to enhance and improve the function. Therefore, the understanding of the automatic door to door should be functional requirements from the beginning people. As part of the building door, from the most basic sense, isolated from the external environment to meet people and do not hinder the passage of these two requirements. Thus door itself should be firmly sealed. Automatic door is the living conditions as people continue to pursue the development of science and technology came into being in the high-tech products, so it does not have the advantages of ordinary doors: decency beautiful, but it is more secure use and management, convenience, Comfort, power can be achieved after the unattended while at the same energy saving air conditioning, wind, dust, noise reduction, convenient and improve the grade of the building. Therefore, automatic doors are widely used in large shopping malls, banks, large hotels, airports, office buildings and other large public places. In this paper, combined with PLC control system and a variety of widely used

基于PLC自动门控制系统的毕业设计论文

基于PLC自动门控制 系统的设计 (正文) 摘要 本文是关于自动门控制系统的设计,自动门系统主要由可编程控制器(PLC)、感应器件、驱动装臵和传动装臵组成。主要工作原理是感应器件将检测到的人体或物体信号传送到PLC,PLC再综合收到的自动门状态信号作出判断,而后发出控制信号,使驱动装臵运行,在通过传动装臵带动门的动作。 随着电子技术的发展,PLC不断的更新,PLC控制已成为自动控制中最常见的方式之一。自动门就是自动控制应用的以典型例子,由于可编程控制器具有很好的处理自动门开关控制及良好的稳定性,而且可以很简单的改变控制的方式,因此,自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日常生活中用越来越广泛。PLC 控制具有较高的可靠性、稳定性、维修方便等优点。

本文分四个部分来介绍其软、硬件结构、工作原理等,具体如下: 第二章介绍自动门的设计要求 第三章介绍自动门的硬件设计,PLC选型,驱动装臵选型,感应器件的选型, 第四章介绍了系统软件设计,PLC梯形图设计,软件设计 第五章介绍程序调试,硬件接线 关键词:自动门、PLC、感应器件、驱动装臵

目录 摘要--------------------------------------7 1 前言------------------------------------11 2 国内外自动门的发展----------------------13 2.1国内外自动门的发展现状-------------13 2.2本课题研究的内容-------------------15 2.3本课题研究的目的和意义-------------16 3自动门控制系统总体方案设计--------------17 3.1自动门的功能需求分析--------------17 3.1自动门的控制要求------------------18 3.3自动门控制系统构成----------------19 3.3.1 PLC 概述------------------19 3.3.2 具体构成------------------24 3.4自动门的机械传机构设计------------25 4 自动门控制系统的硬件设计----------------26 4.1 PLC 的选型----------------------26 4.2 驱动装臵的选型------------------30 4.3 感应器件的选型------------------31

基于PLC的自动门控制系统设计报告

《机电控制与可编程控制器技术》课程设计报告 题目:基于PLC的自动门控制系统设计 学生姓名: 学号: 电大分校: 学生所在单位: 指导教师: 二○一四年十一月

目录 一、引言 (2) 二、PLC的概述 (3) 三、自动门电气控制系统 (3) 3.1电气控制系统主电路图 (3) 3.2工作方式 (4) 四、设计要求 (4) 五、PLC控制系统硬件选择 (5) 5.1自动门控制系统I/O地址分配图 (6) 5.2 PLC外围接图 (7) 六、PLC控制系统软件的设计 (8) 6.1梯形图的设计 (8) 七、程序调试 (10) 7.1联机模拟调试 (10) 7.1.1调试的现象 (10) 八、总结 (11) 参考文献 (11)

摘要:以自动感应门为研究对象,设计PLC外部硬件电路和软件程序,使控制系统更加智能化、人性化。综合了自动门的简洁、简单的要求,在本课题中主要研究自动平移门,本课题设计的自动平移门具有自动开门功能和分时间段控制功能以及配备安全防夹人光线、后备电源等辅助装置来满足商场等人流众多的场所的高效率、高安全性的要求。 关键词:PLC;自动门;梯形图;控制系统; 一、引言 进入90年代以来,自动化技术发展很快,技术已经很成熟,并取得了惊人的成就,自动化技术是自动门的重要部分。在现在人们生活中自动门可以节约空调能源、降低噪音、防尘、防风,同时可以使出入口显得很庄重高档,因此自动门在人们的生活中的运用越来越广泛,自动门适合于宾馆、酒店、银行、写字楼、医院、商店等。使用中自动门的控制方法较多,但在实际中相当多的自动门系统一般采用继电器逻辑控制,这种控制方式故障率高、可靠性低、维修不方便等缺点。而在自动门控制系统的研究设计中,稳定、安全可靠及人性化是首先考虑的

PLC自动门控制系统

PLC自动门控制系统 专业: 测控技术与仪器 班级: 测控08-2 姓名: 王彦东 学号: 18 指导教师: 姜勇森 时间: 2011 年 10 月 25 日 目录 1,前 言 ..................................................................... ........................................ 3 2,国内外自动门发展...................................................................... .. (3) 2.1国内外自动门发展现 状 ..................................................................... 4 2.2本课题研究的目的和意 义 (6) 3,自动门控制系统总体方案设 计 ..................................................................... . (7) 3.1在自动门的功能需求分 析 (7)

3.2自动门的控制要 求 ..................................................................... . (7) 3.3自动门控制系统构 成 ..................................................................... (8) 3.3.1PLC概 述 ..................................................................... (8) 3.3(2 具体构 成 ..................................................................... ............ 9 4,自动门控制系统的硬件设 计 ..................................................................... .. (10) 4.1 PLC的选 择 ..................................................................... ............. 10 5,自动门控制系统软件的设 计 ..................................................................... .. (12) 5.1 工作过程的分 析 ..................................................................... . (12) 5.2 程序程流图 (14)

plc控制自动门

自动门控制系统PLC设计 专业 班级 姓名 学号 指导老师

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系统设计的基本步骤 (3) 二、控制系统结构设计 (4) 三、功能器件的工作原理 (4) 3.1自动感应门机的基本工作原理 (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) 结束语 (12)

引言 在经济飞速发展的中国,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内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打开。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发展的黄金时期。 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,用来在其内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发展。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,进行自动门的PLC控制系统设计,可以推动自动门行业的发展,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

PLC自动门课程设计

燕山大学 课程设计说明书题目:自动门控制装置 学院(系):电气工程学院 年级专业:仪表二班 学号: 学生姓名: 指导教师:韩立强 教师职称:副教授

燕山大学课程设计(论文)任务书 2013年 7 月 2 日

目录 摘要 (1) 第一章 plc简介 (2) 第二章自动门控制系统总体方案设计 (4) 2.1自动门的功能需求分析 (4) 2.2自动门的控制要求 (4) 2.3自动门控制系统构成 (5) 第三章自动门控制系统的硬件设计 (5) 3.1PLC 的选型 (5) 3.2检测开关 (6) 3.3限位开关 (7) 3.4I/O地址分配表 (7) 3.5电路连接图 (7) 第四章自动门控制系统的软件设计 (8) 4.1工作过程分析 (8) 4.2梯形图程序 (9) 4.2.1梯形图的概述 (9) 4.2.2梯形图的设计 (10) 第五章程序调试 (11) 心得体会 (15) 参考文献 (16) 附录

摘要 本文是关于自动门控制系统的设计,自动门系统主要由可编程控制器(PLC)、感应器件、驱动装置和传动装置组成。主要工作原理是感应器件将检测到的人体或物体信号传送到PLC,PLC再综合收到的自动门状态信号作出判断,而后发出控制信号,使驱动装置运行,在通过传动装置带动门的动作。 随着电子技术的发展,PLC不断的更新,PLC控制已成为自动控制中最常见的方式之一。自动门就是自动控制应用的以典型例子,由于可编程控制器具有很好的处理自动门开关控制及良好的稳定性,而且可以很简单的改变控制的方式,因此,自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日常生活中用越来越广泛。PLC控制具有较高的可靠性、稳定性、维修方便等优点。

基于PLC的自动门控制系统的设计

课程设计 课程名称传感器原理及工程应用 专业班级测控技术与仪器 姓名朱广申 学号 1021 齐鲁工业大学课程设计专用纸成绩课程名称传感器原理及工程应用指导教师孙凯

院(系)电气学院专业班级测控13-1 学生姓名朱广申学号 1021 设计日期 课程设计题目自动门控系统设计 摘要 随着电子技术的发展,可编程控制器(以下简称PLC)不断更新、发展,PLC控制 是自动控制中最常见控制方式之一,自动门就是自动控制应用的一典型例子,由于可编 程控制器具有很好的处理自动门的开关控制及良好的稳定性,而且可以很简单的改变控 制的方式,因此,自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日 常生活中运用越来越广泛。 关键词:PLC,变频器,驱动装置,感应器。

目录 摘要.................................................... 错误!未定义书签。引言.................................................... 错误!未定义书签。 1. 概述................................................... 错误!未定义书签。国内外自动门发展现状..................................... 错误!未定义书签。本课题研究的内容......................................... 错误!未定义书签。本课题研究的目的和意义................................... 错误!未定义书签。 2. 自动门控制系统总体方案设计............................. 错误!未定义书签。自动门的功能需求分析..................................... 错误!未定义书签。系统设计的基本步骤....................................... 错误!未定义书签。自动门技术参数的确定..................................... 错误!未定义书签。自动门的机械传动机构设计................................. 错误!未定义书签。 3. 自动门硬件系统的设计................................... 错误!未定义书签。控制系统结构设计......................................... 错误!未定义书签。可编程控制器(PLC)的选型.................................. 错误!未定义书签。 PLC概述................................................ 错误!未定义书签。可编程控制器(PLC)的选型................................. 错误!未定义书签。驱动装置的选型........................................... 错误!未定义书签。变频器的选型............................................. 错误!未定义书签。变频器原理............................................... 错误!未定义书签。变频器的选型............................................. 错误!未定义书签。变频器的参数设定......................................... 错误!未定义书签。感应开关的选型........................................... 错误!未定义书签。自动门系统I/O分配表..................................... 错误!未定义书签。控制系统的电气接线....................................... 错误!未定义书签。

扬州大学plc电气控制及可编程电气控制技术课程设计报告自动门

扬州大学水利与能源动力工程学院本科生课程设计 课程:电气控制及可编程控制器课程设计 专业:建筑电气与智能化 班级: 学号: 姓名: 指导老师:李新兵、蒋步军 完成日期:2014年6月27日

目录 一、任务书 (2) (一).题目 (2) (二).概况及控制要求 (2) 二、控制方式选择 (2) (一).控制方式比较 (2) (二).PLC型号的选择 (2) 1. 功能要求 (3) 2. 价格要求 (3) 3. 个人喜好要求 (3) 三、PLC编程思路分析 (3) (一).实现方法 (3) (二).方案比较 (4) 四、外部接线的设计 (4) (一).I/O接线图 (4) (二).控制流程 (5) 五、软件设计 (5) (一).流程图 (5) (二).梯形图 (6) (三).指令语句 (7) 六、总结体会 (8) 参考文献 (9)

一、任务书 (一).题目 自动门控制系统设计 (二).概况及控制要求 在商店,银行等入口,经常使用感应自动门,有人出入时能够自动打开和关闭大门。 有人接近时,门应自动打开。 门打开后,应保持开状态,直到门的通道上已无任何人为止。 如果门的通道上已无任何人,门必须在很短的时间里自动关闭。 设置功能选择控制开关:○1常开,常关,自动三种状态;○21只能进,只能出。 门故障时,蜂鸣器发出报警信号。 二、控制方式选择 (一).对于选用的控制方式比较 对继电控制,单片机控制,PLC控制进行比较 继电控制常常适用于高压电路且控制方式比较简单的电路中,设计复杂的开关过程 时电路复杂,且体积大,噪声大,门的开关不需要那么大的控制电路,编程也过于复杂,不能选用。 单片机的稳定性不好,门的控制要求一定的抗干扰性,安全性,不能选用。 Plc有小型化,稳定性好,编程简单的特点,故选用PLC控制。 (二).PLC型号的选择 对于PLC型号的选择问题,则有以下几个方面要考虑:

基于PLC的自动门控制系统方案

基于PLC自动门控制系统的设计 摘要 本文是关于自动门控制系统的设计,自动门系统主要由可编程控制器(PLC)、感应器件、驱动装置和传动装置组成。主要工作原理是感应器件将检测到的人体或物体信号传送到PLC,PLC再综合收到的自动门状态信号作出判断,而后发出控制信号,使驱动装置运行,在通过传动装置带动门的动作。 随着电子技术的发展,PLC不断的更新,PLC控制已成为自动控制中最常见的方式之一。自动门就是自动控制应用的以典型例子,由于可编程控制器具有很好的处理自动门开关控制及良好的稳定性,而且可以很简单的改变控制的方式,因此,自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日常生活中用越来越广泛。PLC控制具有较高的可靠性、稳定性、维修方便等优点。 本文分四个部分来介绍其软、硬件结构、工作原理等,具体如下:第二章介绍自动门的设计要求 第三章介绍自动门的硬件设计,PLC选型,驱动装置选型,感应器件的选型, 第四章介绍了系统软件设计,PLC梯形图设计,软件设计 第五章介绍程序调试,硬件接线 关键词:自动门、PLC、感应器件、驱动装置

目录 摘要--------------------------------------7 1 前言------------------------------------11 2 国外自动门的发展----------------------13 2.1国外自动门的发展现状-------------13 2.2本课题研究的容-------------------15 2.3本课题研究的目的和意义-------------16

自动门控制装置PLC梯形图控制程序的设计与调试

题 试 机电系统课程设计 目:自动门控制装置 PLC 梯形图控制程序的设计与调 学 班 院: 级: 工学院、职业技术教育学院 机械 112 班 指导老师: 成 绩:

1、引言 随着我国经济的飞速发展,自动门在人们生活中的运用越来越广泛。自动门 性能的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,造成安装烦琐、体积大、不稳定、不易维修等缺点,已逐渐被淘汰。目前自 动门及自动化行业最稳定的控制装置是可编程控制器(PLC),PLC是一种专门 为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置,具有可靠性高,抗干扰 能力强,功能完善,适用性强,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。因此运用PLC 控制自动门具有较高的可 靠性,维护方便。 2、总体方案的设计 本自动门控制系统是利用PLC为核心来控制,其电路结构简单,单元电路 分别通过原理图设计、由梯形图语言设计完成,利用试验室所提供的条件来模 拟和验证程序,并利用指示灯实现系统功能,非常适用于日常生活控制场合。 自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位 限位开关K3、关门到限位开关K4、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。光电探测开关为检测到 人或物体时为ON,否则OFF,具体的控制要求如下: (1)、当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关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K3位置时,电机停止运行。 (2)、自动门在开门位置停留8s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K4位置时,电机停止运 行。 (3)、在关门过程中,当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2 或K1 时,应立即停止关门,并自动进入开门程序。 (4)、在门打开后的8s等待时间内,若有人员由外至内或由内至外通过光 电检测开关K2或K1 时,必须重新开始等待8s后,再自动进入关门过程,以 保证人员安全通过。 (5)、开门与关门不可同时进行。

自动门控制装置PLC梯形图控制程序的设计与调试

机电系统课程设计 题目:自动门控制装置PLC梯形图控制程序的设计与调试学院:工学院、职业技术教育学院 班级:机械112班 指导老师: 成绩:

1、引言 随着我国经济的飞速发展,自动门在人们生活中的运用越来越广泛。自动门性能的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,造成安装烦琐、体积大、不稳定、不易维修等缺点,已逐渐被淘汰。目前自动门及自动化行业最稳定的控制装置是可编程控制器(PLC),PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置,具有可靠性高,抗干扰能力强,功能完善,适用性强,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。因此运用PLC控制自动门具有较高的可靠性,维护方便。 2、总体方案的设计 本自动门控制系统是利用PLC为核心来控制,其电路结构简单,单元电路分别通过原理图设计、由梯形图语言设计完成,利用试验室所提供的条件来模拟和验证程序,并利用指示灯实现系统功能,非常适用于日常生活控制场合。 自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、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。光电探测开关为检测到人或物体时为ON,否则OFF,具体的控制要求如下: (1)、当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关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K3位置时,电机停止运行。 (2)、自动门在开门位置停留8s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K4位置时,电机停止运行。 (3)、在关门过程中,当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时,应立即停止关门,并自动进入开门程序。 (4)、在门打开后的8s等待时间内,若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1时,必须重新开始等待8s后,再自动进入关门过程,以保证人员安全通过。 (5)、开门与关门不可同时进行。

PLC自动门控制系统

摘要 本设计是关于自动门控制系统的设计,自动门系统主要由可编程控制器(PLC)、感应器件、驱动装置和传动装置组成。主要工作原理是感应器件将检测到的人体或物体信号传送到PLC,PLC再综合收到的自动门状态信号作出判断,而后发出控制信号,使驱动装置运行,在通过传动装置带动门的动作。 随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高,各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活,以PLC为核心的电动机控制系统就是其中之一。同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。它实用性强,功能齐全,技术先进,使人们相信这是科技进步的成果。它更让人类懂得,数字时代的发展将改变人类的生活,将加快科学技术的发展。

目录 摘要 (1) 目录 (2) 第一章课程设计任务 (3) 第二章总体方案分析 (4) 2.1 分析控制要求 (4) 2.2 选择PLC型号 (4) 2.3自动门控制系统软件的设计 (5) 2.4 分配I/O点 (6) 第三章 PLC控制系统设计 (7) 3.1 输入/输出电路设计 (7) 3.2 控制程序设计 (8) 3.2.1 梯形图设计 (8) 3.2.2 指令表 (9) 3.3 控制程序分析 (11) 第四章课程设计小结 (12) 参考文献

第一章课程设计任务 本课题设计的自动门要求有很高的稳定性来满足日常的需要,故在本设计中所选用的智能控制器为稳定性良好的德国西门子公司生产的CPU224小型PLC。在自动门的开关门速度控制上本设计以变频器作为调节器,运用变频器的三段速控制实现自动门的转速控制,为了解决在频率很低时出现不稳定的问题,驱动装置选用功率强大、稳定性好的自带减速装置的直流电动机,在感应器方面运用了自动门专用的微波雷达感应器和在工业控制上大量运用的具有检测精度高、寿命长、稳定性好的接近传感器,运用感应器的开关量信号输入给PLC来实现PLC 对自动门的控制。由于本课题的具体需要在硬件系统的设计过程中主要考虑自动门的经济实用、稳定的需要。 在本设计中选用了目前运用最多的PLC编程语言梯形图,梯形图能直观明了的设计出自动门的控制要求,并能更好的考虑到安全性和故障报警等问题,梯形图的编写运用西门子自带的编程软件,此软件具有强大的诊断功能,能更快的查处故障原因,从而大大缩短了维修时间。

自动门PLC控制

淮安技师学院课程设计报 课程名称:电气控制与PLC ___________ 设计名称:自动门的PLC控制设计 姓名: _____________ 王昌盛___________ 班级:D12504 电子高职 淮安技师学院电气工程系制 淮安技师学院课程设计任务书

姓名:王昌盛院(系):电气工程系专业:应用电子技术班级:D12504电子高职

引言--------------------------------------------------------------- 4 第一章自动门控制装置的设计任务--------------------------------------- 5 1.1 自动门控制装置的硬件组成--------------------------------- 5 1.2 控制要求------------------------------------------------- 5 第二章自动门控制装置框图与原理---------------------------------------- 6 3.1自动门控制装流程图------------------------------------------ 6 3.2自动门控制装置系统的工作原理-------------------------------- 6 3.2.1自动感应门机的基本工作原理------------------------------ 7 322行程开关(限位开关)的工作原理--------------------------- 7 3.2.3光电开关的工作原理------------------------------------ 8 第三章自动门控制装置系统程序---------------------------------------- 8 4.1 继电器接触控图------------------------------------------- 9 4.2 PLC 控制输出输入接线--------------------------------------- 10 4.3 梯形图--------------------------------------------------- 11 4.4 指令----------------------------------------------------- 12 4.5 程序过程分析----------------------------------------------- 13 4.6 系统调试--------------------------------------------------- 14 设计体会------------------------------------------------------------- 15 引言 随着生产力和科学技术的不断发展,人们的日常生活和生产活动大量的使用自动化控制,不仅节约了人力资源,而且很大程度的提高了生产效率,又进一步的促进了生产力快速

PLC办公楼自动门课程设计

创新型课程设计报告 设计题目:办公楼自动门的控制系统设计 班级: 09 级机械设计制造及其自动化 姓名学号:张凯098321122 指导教师:徐文权老师 物理与电气工程学院 2012年12月30日 引言 随着生产力和科学技术的不断发展,人们的日常生活和生产活动大量的使用自动化控制,不仅节约了人力资源,而且很大程度的提高了生产效率,又进一步的促进了生产力快速发展,并不断的丰富着人们的生活。 早期的自动控制系统是依靠继电-接触器来实现的,其特点是:结构简单、价格低廉、抗干扰能力强,可以实现集中控制和远距离控制,但是其采用固定接线,通用性

和灵活性差;又采用触点的开关动作,工作频率低,触点易损坏,可靠性差。 1969年,出现了可编程逻辑控制器PLC ( Programmable Logic Controller),其特点 是:具备逻辑控制、定时、计数等功能,编程语言采用直观的梯形图语言,软件更改方便,通用性和灵活性好。 目前,可编程控制器PLC 主要是朝着小型化、廉价化、标准化、高速化、智能化、大容量化、网络化的方向发展,与计算机技术相结合,形成工业控制机系统、分布式控制系统 DCS(Distributed Control System)现场总线控制系统FCS(Field bus Control System),这将使PLC的功能更强,可靠性更高,使用更方便,适用范围更广。 在超级市场、公共建筑、银行、医院等入口,经常使用自动门控制系统。早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制,已逐渐被淘汰。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范围宽广,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。 本论文主要是对门的开、关控制而论。自动门控制装置系统由继电器、可编程序控制器(PLC)、电动机组成。它主要是通过开门开关、关门开关、停止开关、限位开关以及安全压力开关,把检测到的信号送入可编程序控制器( PLC )中,由可编程序控 制器来对信号的处理,处理的最后结果用继电器输出,从而达到控制电动机的转动。又由电动机带动门的开、关。当电动机正转时,门自动打开,到达开门限位开关时,门停止运动;当电动机反转时,门自动关闭,到达关门限位开关时,门停止运动。

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