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

题目：停车场管理系统设计

课程：电器控制及可编程控制器

专业：电气工程及其自动化

班级：

学号：

姓名：

指导教师：李新兵蒋步军

完成日期： 2015年 1月 6 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：

1.功能要求

所有PLC一般都具有常规的功能，但对某些特殊要求，就要知道所选用的PLC是否有能力完成控制任务。如对PLC与PLC，PLC与智能仪表及上位机之间有灵活方便的通讯要求；或对PLC的计算速度，用户程序容量等有特殊要求；或对PLC的位置控制有特殊要求等。这就要求用户对市场上流行的PLC品种有一个详细的了解，以便做出正确的选择。

2.价格要求

不同厂家的PLC产品价格相差很大，有些功能类似，质量相当，I/O点数相当的PLC的价格能相差40%以上。在使用PLC较多的情况下，这样的差价当然是必须考虑的因素。

3.个人喜好要求

有些工程技术人员对某些品牌的PLC熟悉，所以一般比较喜欢使用这种产品。另外，甚至一些政治因素或个人情感有时也会成为选择的理由。

PLC主机选定后，如果控制系统需要，则相应的配套模块也就选定了。如模拟量单元，显示设定单元，位置控制单元或热电偶单元等。

综上所诉，选择了OMRON CPM1A小型可编程PLC控制器。

三、PLC编程思路分析

（一）.实现方法

由于此门的控制模式较多，在进行编程设计时，首先要选择门的工作状态，再来进行门的控制。门的常开，长闭，只能进，只能出都可以用状态开关的拨上拨下来实现。这样实现最为简单，但是会导致控制复杂，且常开长闭跟只能进出开关容易产生逻辑上的抵触，容易出错。

还有一种方法是都用按钮来实现工作状态的切换，用按钮来让中间继电器自锁，通

过中间继电器的状态来控制门的其他状态。本方案中将开关跟按钮方案都使用到。这样方便也不会冲突。

（二）.方案比较

对延时关门的实现上，开门的信号也是自锁的，在开门的中间继电器断掉后，激活一个定时器计时，定时时间到就关闭开门的信号的自锁，从而关门。

对只能进只能出的理解为，只能进时，只有外面的传感器有用，里面的传感器不响应。只能出反之。

对关门的状态没有专门使用继电器来表示，而是开门的反状态，毕竟门不是开就是关。

故障报警直接使用一个按钮表示故障，按下即报警。

四、外部接线的设计

（一）.I/O接线图

系统的外部接线图如下：

图4-1 外部I/O接线图

（二）.控制流程

具体控制流程为，按下开按钮，开启控制装置。状态选择开关合上时，处于常开常关自动状态，此时按常开，门常开，按常关，门常关，按自动则门里或门外有人时开门。当状态选择断开时，进出选择合上则只能进，断开则只能出。当故障按钮按下时则蜂鸣器启动。

五、软件设计

（一）.流程图

图5-1 流程图（二）.梯形图

图5-2 梯形图（三）.指令语句

LD 0.00

OR 200.00 ANDNOT 0.01 OUT 200.00 LD 200.00 AND 0.02 OUT 200.01 LD 200.00 ANDNOT 0.02 OUT 200.02 LD 0.03

OR 200.03 AND 200.01 ANDNOT 0.04 ANDNOT 0.05 OUT 200.03 LD 0.05

OR 200.04 AND 200.01

ANDNOT 0.03

ANDNOT 0.04

OUT 200.04

LDNOT 10.00

OUT 10.02

LD 0.06

OR 0.07

OR 10.00

AND 200.04

ANDNOT TIM000

OR 200.03

OR 200.05

OR 200.06

OUT 10.00

LDNOT 0.06

ANDNOT 0.07

AND 10.00

TIM 000 #20

LD 0.08

OUT 10.01

LD 0.09

AND 200.02

AND 0.07

OR 200.05

ANDNOT TIM001

OUT 200.05

LDNOT 0.07

AND 200.05

TIM 001 #20

LDNOT 0.09

AND 200.02

AND 0.06

OR 200.06

ANDNOT TIM002

OUT 200.06

LDNOT 0.06

AND 200.06

TIM 002 #20 六、总结体会

课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现、提出、分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对我们实际工作能力的具体训练和考察过程。我开始先认真审题，考虑设计系统的要求及条件，复习有关课程内容，之后多方收集相关资料并截选，再与同学交流、请教老师。

回顾起此次欧姆龙PLC课程设计，令我仍感慨颇多。一个多星期的时间里，付出了不少时间和精力，努力地查找资料、绘制电路图等，但学到了很多很多东西。同时，不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知

电气控制及可编程控制器课程设计

识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，才能提高自己的思维能力和实际应用能力。在设计的过程中常遇到问题，可以说是困难重重，第一次做此类设计，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新巩固。

通过本次课程设计，我在老师的精心指导和严格要求下，获得了丰富的理论知识，极大地提高了实践能力，这对我今后进一步学习这方面的知识有极大的帮助。在此，忠心感谢老师的指导和同学的帮助。

参考文献

1、《电气控制系统与可编程控制器》主编常晓玲机械工业出版社；

2、《监控组态软件与PLC入门》主编严盈富人民邮电出版社；

3、《可编程控制器及应用》主编林小峰高等教育出版社；

4、《现代电气控制及PLC应用技术》编者王永华（第二版）北京航空航天大学出版社