自动门控制系统的设计
自动门控制系统毕业设计

自动门控制系统毕业设计自动门控制系统毕业设计随着科技的不断发展,自动门控制系统在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
无论是商场、酒店、医院还是办公楼,自动门的使用已经成为现代建筑的标配。
在这篇文章中,我们将探讨自动门控制系统的设计和实现。
首先,我们需要了解自动门控制系统的基本原理。
自动门控制系统主要由传感器、控制器和执行器组成。
传感器用于检测门口的人员或物体,控制器则负责接收传感器的信号,并根据预设的逻辑进行相应的控制,最后执行器将根据控制器的指令打开或关闭门。
在设计自动门控制系统时,我们需要考虑多种因素。
首先是安全性。
自动门必须能够准确地检测到人员或物体的存在,并在必要时停止运动,以避免意外发生。
其次是灵敏度。
传感器必须能够快速、准确地检测到门口的人员或物体,以确保门的运动能够及时响应。
此外,系统的稳定性和可靠性也是设计的重要考虑因素。
在选择传感器时,我们可以考虑使用红外线、超声波或微波等技术。
红外线传感器可以通过探测红外线的反射来检测门口的人员或物体,而超声波和微波传感器则可以通过发送和接收声波或电磁波来实现检测。
根据实际情况和需求,我们可以选择适合的传感器类型。
控制器是自动门控制系统的核心部件。
它负责接收传感器的信号,并根据预设的逻辑进行相应的控制。
在设计控制器时,我们可以使用微控制器或可编程逻辑控制器(PLC)。
微控制器具有较小的体积和较低的成本,并且可以根据需要进行编程。
而PLC则具有更高的可靠性和稳定性,适用于较大规模的自动门系统。
执行器是自动门控制系统的动力来源。
它可以是电动机、液压驱动器或气动驱动器。
电动机是最常见的执行器类型,其通过电能转换为机械能,驱动门的开闭。
液压驱动器和气动驱动器则通过液体或气体的压力来实现门的运动。
根据实际需求和预算限制,我们可以选择适合的执行器类型。
除了基本的自动门开闭功能,我们还可以考虑添加一些附加功能来提升用户体验。
例如,可以添加触摸屏或按钮,让用户可以手动控制门的开闭;还可以添加人脸识别或指纹识别等技术,提高门的安全性。
基于PLC自动门控制系统设计

基于PLC自动门控制系统设计自动门控制系统是一种非常常见的自动化设备,广泛应用于商业建筑、医院、机场、酒店等各种场所。
本文将基于PLC(可编程逻辑控制器)对自动门控制系统进行设计。
一、系统概述在自动门控制系统中,PLC作为控制核心,通过感知传感器的信号,实时监测门的状态,并根据预设的控制逻辑,控制电机进行门的开闭操作。
整个系统依靠PLC的高可靠性和强大的计算能力,实现自动门的安全、快速、可靠运行。
二、系统设计思路根据自动门的特点和功能需求,本系统的设计思路如下:1.选取适当的传感器,如红外线传感器、压力传感器等,用于检测门的状态,包括开门、关门、行人通过等。
2.PLC接收传感器信号,并根据预设的控制逻辑,判断门的状态,决定是否进行开门或关门操作。
3.控制门的电机,实现门的自动开闭,同时监控门的运行状态,确保门的正常运行。
4.设置安全保护机制,如急停开关、防夹手传感器等,以确保人员安全。
5.设计人机界面,方便操作人员对系统进行监控与控制。
三、PLC程序设计PLC程序是自动门控制系统的核心。
根据系统需求,我们可以设计如下主要的PLC程序模块:1.传感器信号的采集与处理模块:负责接收传感器的信号,并进行相应的处理,判断门的状态。
2.开关门控制模块:根据门的状态和预设的逻辑,实现门的自动开闭控制。
3.电机控制模块:负责控制电机的启停、速度调节等操作,并实时监测电机的运行状态,如电流、转速等。
4.安全保护模块:设计相应的安全保护机制,如急停开关、防夹手传感器的监控与控制。
5.监控与报警模块:实现对系统运行状态的实时监控与报警处理,以及记录日志等功能。
四、人机界面设计人机界面是操作人员与系统进行交互的重要途径,通过友好的界面设计可以方便操作人员对系统进行监控与控制。
人机界面可以采用触摸屏或者按钮控制等形式,主要包括以下内容:1.显示当前门的状态,包括开门、关门、停止等。
2.提供开关门的手动控制按钮,以便操作人员手动控制门的运行。
毕业设计:自动门的PLC控制系统

毕业设计:自动门的PLC控制系统1. 项目背景随着科技的发展和城市化进程的加快,自动化技术在各个领域得到了广泛应用。
自动门作为一种常见的自动化设备,不仅提高了人们的生活质量,还降低了人工成本,增强了工作效率。
可编程逻辑控制器(PLC)作为自动门控制系统的重要组成部分,具有可靠性高、灵活性强、易于扩展等优点。
本毕业设计旨在研究和设计一种基于PLC的自动门控制系统,以满足现代社会对智能化、自动化设备的需求。
2. 系统功能与要求2.1 系统功能自动门控制系统的主要功能包括:1. 门的开关控制:根据输入信号(如红外线、按钮等)实现门的开关。
2. 门的状态检测:实时检测门的开关状态,以确保系统的正常运行。
3. 异常情况处理:当发生异常情况(如门卡住、电压波动等)时,系统能自动采取措施,避免设备损坏。
4. 运行数据记录:记录门的运行数据(如开关次数、运行时间等),便于后期分析和维护。
2.2 系统要求自动门控制系统应满足以下要求:1. 可靠性:系统运行稳定,故障率低。
2. 安全性:确保人员和设备的安全。
3. 灵活性:可适应不同场景和需求,易于扩展和升级。
4. 经济性:降低运行成本,提高设备利用率。
3. PLC选型及系统硬件设计3.1 PLC选型根据系统功能与要求,选择合适的PLC作为自动门控制系统的核心控制器。
在本设计中,我们选择西门子S7-200系列PLC,该系列PLC具有性能稳定、性价比高、易于编程和维护等特点。
3.2 系统硬件设计自动门控制系统的硬件部分主要包括:PLC、输入/输出模块、传感器、执行器等。
1. PLC:西门子S7-200系列PLC。
2. 输入模块:用于接收各种开关信号,如红外线、按钮等。
3. 输出模块:用于控制执行器,如电动机、电磁阀等。
4. 传感器:用于检测门的状态,如红外线传感器、霍尔传感器等。
5. 执行器:用于实现门的开关,如电动机、电磁阀等。
4. 系统软件设计系统软件设计主要包括以下几个方面:1. 输入/输出信号分配:根据实际需求,合理分配输入/输出信号。
基于PLC实现的自动门控制系统毕业设计

基于PLC实现的自动门控制系统毕业设计简介本文档为基于PLC(可编程逻辑控制器)实现的自动门控制系统的毕业设计。
自动门控制系统是一种应用广泛的智能门禁系统,通过PLC控制门的开关,实现自动化的进出门控制。
设计目标本毕业设计的目标是设计一个可靠、高效的自动门控制系统,具备以下特点:1. 自动感知:系统能够自动感知门口的人员,并根据人员的进出进行门的开关控制。
2. 安全可靠:系统应具备安全可靠的设计,避免门的错误操作或损坏。
3. 灵活性:系统应具备灵活的配置和扩展能力,以适应不同场景的应用需求。
设计方案本毕业设计采用以下设计方案来实现自动门控制系统:1. 硬件选型:选择适合自动门控制的PLC设备,具备足够的输入输出接口以及通信能力。
3. 控制策略:通过PLC编程,实现控制策略,根据传感器信号控制门的开关。
4. 安全保护:设计相应的安全保护机制,如门碰撞检测、紧急停止等,以确保门的操作安全可靠。
5. 用户界面:设计一个简洁直观的用户界面,用于配置和监控系统的运行状态。
实施计划本毕业设计的实施计划如下:1. 第一周:研究自动门控制系统的相关知识,了解PLC的基本原理和编程方法。
2. 第二周:进行硬件选型,选择合适的PLC设备和传感器,并购买所需的元器件。
3. 第三周:进行系统的搭建和调试,包括PLC的连接和编程,传感器的布置和测试。
4. 第四周:设计和实现控制策略,编写PLC程序,并进行系统整体测试。
5. 第五周:设计用户界面,实现系统的配置和监控功能。
6. 第六周:进行系统的性能测试和安全测试,优化系统的功能和稳定性。
7. 第七周:完成毕业设计报告的撰写和整理,准备答辩。
预期成果本毕业设计的预期成果如下:1. 完整的自动门控制系统,能够实现自动感知和控制门的开关。
2. 具备安全保护机制的系统,确保门的操作安全可靠。
3. 用户界面设计和实现,方便用户进行系统的配置和监控。
4. 毕业设计报告,包括设计思路、实施过程、测试结果和总结等内容。
基于单片机的自动门控制系统设计

自动门控制系统是一种应用广泛的智能化设备,可以实现门的自动打开和关闭,提高出入口的便利性和安全性。
本文将介绍如何设计一个基于单片机的自动门控制系统,包括系统架构、硬件设计、软件编程和系统调试等方面。
一、系统架构设计自动门控制系统的架构设计是整个系统设计的基础,它包括系统功能模块的划分和各模块之间的关联关系。
1. 功能模块划分:将自动门控制系统划分为传感器模块、执行器模块、控制模块等,每个模块负责不同的功能。
2. 关联关系设计:设计各功能模块之间的信号传输和控制逻辑,确保系统各部分协调工作。
二、硬件设计硬件设计是自动门控制系统的物理实现,包括选择合适的传感器和执行器、搭建电路板、连接线路等。
1. 传感器选择:选择合适的传感器,如红外传感器、超声波传感器等,用于检测门口的人员或障碍物。
2. 执行器选择:选择合适的执行器,如电机、气缸等,用于驱动门的开启和关闭。
3. 电路设计:设计电路板,包括传感器接口、执行器接口、电源管理等,确保各部分正常工作。
4. 连接线路:连接传感器、执行器和单片机,建立稳定可靠的电气连接。
三、软件编程软件编程是实现自动门控制逻辑的核心,通过编程实现传感器信号的处理和执行器的控制。
1. 单片机选择:选择合适的单片机,如Arduino、STM32等,根据系统需求确定型号。
2. 程序设计:编写控制程序,包括传感器数据处理、门控制逻辑、异常处理等。
3. 通讯协议:设计单片机与传感器、执行器之间的通讯协议,实现数据交换和控制指令传输。
4. 调试优化:通过仿真和实际调试,优化程序性能,确保系统正常运行。
四、系统调试与优化系统调试与优化是确保自动门控制系统正常运行的关键步骤,需要对系统进行全面测试和性能优化。
1. 功能测试:测试传感器检测、执行器控制等功能,验证系统的基本功能是否正常。
2. 性能优化:调整程序逻辑和参数,优化系统响应速度和准确性。
3. 稳定性测试:长时间运行测试,验证系统在连续工作状态下的稳定性和可靠性。
自动门控制设计范文

自动门控制设计范文一、引言自动门是一种能够自主感知周围环境、自动打开或关闭的门。
它们广泛应用于商业建筑、公共场所、医院、酒店等场所,为用户提供了更加便捷和安全的出入通道。
自动门的控制系统是实现自动门功能的关键部分,本文将对自动门控制系统的设计进行详细分析和讨论。
二、自动门控制系统的功能需求1.开门与关门控制:能够自动控制门的打开和关闭,避免用户手动操作,提高门的便捷性。
2.安全保障:能够为用户提供安全保障,例如在门口安装红外线传感器,当有物体靠近时能够及时停止门的关闭,避免夹到人或物。
3.远程控制:能够远程控制门的开启和关闭,例如通过手机App或网页控制门的状态,提高便捷性和实用性。
4.电力节约:能够有效控制门的打开和关闭时间,避免长时间不必要的开启,节约能源。
5.紧急情况处理:能够处理门因故障或紧急情况下的开启与关闭,例如火灾报警时门能够自动打开,确保用户安全疏散。
三、自动门控制系统的设计方案1.硬件设计(1)电机驱动:选择适合的电机以及电机驱动器,能够实现门的平稳开启和关闭,同时具备较强的驱动力。
(2)传感器:选用合适的传感器,例如红外线传感器用于检测门口是否有人或物体靠近,光电传感器用于检测门的开闭状态。
(3)控制器:选择合适的控制器,例如单片机或可编程逻辑控制器(PLC),用于接收来自传感器的信号并进行相应的控制逻辑。
(4)电源:为自动门控制系统提供稳定的电源,确保系统正常运行。
2.软件设计(1)开门与关门逻辑:根据实际需求,设计合理的开门和关门逻辑,例如通过红外线传感器检测到有人或物体靠近时,自动门能够打开,一段时间后自动关闭。
同时,要考虑到安全性,例如在门打开状态下,若红外线传感器再次检测到人或物体靠近,则应停止门的关闭动作。
(2)远程控制逻辑:设计远程控制门的开启和关闭的逻辑,例如通过手机App发送指令给控制器,控制门的状态。
同时,要考虑到安全性和权限控制,确保只有授权的用户能够进行远程控制。
毕业设计:自动门的PLC控制系统

毕业设计:自动门的PLC控制系统简介本文档旨在介绍毕业设计的主题:自动门的PLC控制系统。
自动门是现代建筑中常见的设备,其自动化控制系统对门的开关、安全性和用户体验具有重要作用。
本设计将利用PLC(可编程逻辑控制器)来实现自动门的控制,以提高门的操作效率和安全性。
设计目标本设计的目标是开发一个稳定可靠的自动门控制系统,具备以下特点:- 自动门的开关控制:能够准确控制自动门的开启和关闭,通过PLC编程实现灵活的控制逻辑。
- 安全性保护功能:通过传感器监测门周围的环境,实时判断门是否能够安全开启或关闭,并采取相应的措施保护使用者的安全。
- 用户友好的操作界面:设计一个简单直观的操作界面,方便用户进行参数设置和监控。
设计方案本设计将采用以下步骤来实现自动门的PLC控制系统:1. 硬件选择:选择适合的PLC设备,具备足够的输入输出接口和处理能力,以满足自动门控制的需求。
2. 传感器选择:选择合适的传感器,如红外线传感器、光电开关等,用于检测门周围的环境和门的状态。
3. PLC编程:使用PLC编程软件,编写控制逻辑,实现自动门的开关控制和安全性保护功能。
编程过程中,应考虑各种情况下的异常处理和错误处理。
4. 操作界面设计:设计一个用户友好的操作界面,通过触摸屏或按钮等方式,实现参数设置和监控功能。
界面应简洁明了,易于操作。
5. 硬件连接和调试:将PLC设备、传感器和执行机构等硬件组件进行连接,并进行相应的调试和测试,确保系统能够正常工作。
6. 系统优化:对系统进行优化,如增加响应速度、提高安全性等方面的改进,确保系统的稳定性和可靠性。
预期成果通过本设计,预期可以实现一个功能完善的自动门的PLC控制系统。
该系统具备灵活的开关控制、安全性保护功能和用户友好的操作界面。
设计完成后,可进行系统测试和验证,确保系统的性能和可靠性达到预期要求。
时间计划本设计的时间计划如下:- 第1-2周:调研和文献综述- 第3-4周:硬件选择和采购- 第5-6周:传感器选择和PLC编程- 第7-8周:操作界面设计和系统连接- 第9-10周:系统调试和优化- 第11周:系统测试和性能验证- 第12周:撰写毕业设计报告预期挑战在设计和实现自动门的PLC控制系统过程中,可能会面临以下挑战:- 硬件和软件兼容性问题:选择的PLC设备和传感器是否能够良好地兼容和协同工作。
基于PLC实现的自动门控制系统毕业设计

基于PLC实现的自动门控制系统毕业设计1. 简介本文档旨在介绍基于PLC(可编程逻辑控制器)实现的自动门控制系统的毕业设计。
自动门控制系统是一种常见的门禁系统,它通过使用PLC控制门的开关状态,实现自动的门开关功能。
本毕业设计将重点研究自动门控制系统的设计和实现。
2. 设计目标本毕业设计的主要设计目标如下:- 设计一个基于PLC的自动门控制系统。
- 实现自动门的开关功能,包括自动开门和自动关门。
- 考虑安全性和可靠性,确保门在合适的时机开关。
- 通过PLC编程实现门的控制逻辑。
- 考虑门的各种状态和异常情况,并进行相应处理。
3. 设计方案本毕业设计的设计方案如下:- 使用PLC作为自动门控制系统的核心控制器。
- 连接传感器和执行器,通过传感器检测门的状态,并通过执行器控制门的开关。
- 使用PLC编程语言(如Ladder Diagram)编写门的控制逻辑。
- 考虑使用安全传感器和紧急停止按钮等组件,以确保门的安全性。
- 设计合适的用户界面,用于监控和手动控制门的状态。
4. 系统实现本毕业设计的系统实现步骤如下:1. 确定自动门的具体要求和功能。
2. 设计自动门的硬件电路,包括传感器、执行器和PLC的连接方式。
3. 编写PLC程序,实现门的自动开关功能。
4. 测试和调试自动门控制系统,确保其正常工作。
5. 设计用户界面,包括显示门的状态和提供手动控制的按钮等。
6. 完善系统的安全性和可靠性,添加安全传感器和紧急停止按钮等组件。
7. 进行系统整体测试,并对可能的异常情况进行处理和修复。
5. 结论本毕业设计将基于PLC实现一个自动门控制系统,通过PLC 控制门的开关状态,实现自动的门开关功能。
该系统将考虑安全性和可靠性,并提供用户界面用于监控和手动控制门的状态。
通过该毕业设计,将深入了解PLC的应用和自动控制系统的设计与实现过程。
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毕业设计报告(论文)2016年12月17日容摘要随着科学技术的日新月异,我们的生活发生了巨大的变化。
一个智能化、自动化的社会已经开始呈现于我们的眼前,这为我们提供了非常多的便利。
其中自动门就是自动化进程中的一个典型代表,此设计就是运用所学的知识,结合实际需要而进行研究的。
为了增强自动门运行的可靠性,提出了一种以S7-200可编程序控制器(PLC)为核心的自动门控制系统。
分析了该控制系统的工作原理,描述了系统的硬件组成,介绍了人体感应探测、自动门运行位置检测、门运行障碍检测等控制电路的工作过程,对PLC 的选型及I/O点的确定进行了说明。
结合PLC的运行特点,对控制系统的工作流程作了合理的优化。
在此基础上,采用结构化的编程方法,给出了主程序模块、开门子程序模块、关门子程序模块的程序流程图。
系统已通过硬件和软件调试,在实际中获得了应用。
应用结果表明,整个系统功能完善,性能可靠。
索引关键词:可编程控制器 S7-200 自动门控制系统目 B录第一章概论 (1)第二章自动门控制系统总体方案设计 (2)2.1自动门的功能需求分析 (2)2.2自动门控制系统构成 (2)2.3自动门的机械传动系统构成设计 (3)第三章系统硬件设计 (3)3.1PLC简介与选型 (3)3.2驱动装置的设计 (4)3.3感应器件的设计 (5)3.4变频器的选择 (5)3.5行程开关的工作原理 (6)3.6硬件电路设计 (7)第四章系统软件设计 (8)4.1程序的设计思路 (8)4.2程序设计 (9)后记 (11)参考文献 (12)自动门控制系统的设计自动门控制系统,在现当代社会是一个应用非常广泛的设备,自动门已经广泛应用于酒店、银行、超市、停车场或公共建筑等入口,其主要核心部分——自动门控制系统正是我们这论文的主要研究讨论的课题。
自动门是指:可以将人接近门的动作(或将某种入门授权)识别为开门信号的控制单元,通过驱动系统将门开启,在人离开后再将门自动关闭,并对开启和关闭的过程实现控制的系统。
例如:各种用可识别感应器控制的自动专用门。
这是实现生活自动化进程的一个重要组成部分。
自动门的问题研究,其控制系统可追溯到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。
而基于PLC(可编程控制器,以下统一用“PLC”表示)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。
所以此设计中,我以西门子公司S7-200系列PLC为控制系统的核心元件,作信号的处理工作。
而感应部分,采用BISS0001芯片与RE200B热释电元件的组合,实现人或物体进出时的信号转换装置。
而实现门的开与关,则用直流电机作为动力装置,配以继电器控制来达到电机正反转动作,并加上行程开关作为限位,以实现该功能,因为以上器件在生活中非常容易购买,且价格适宜,同时也便于维护,非常适合广泛生产应用。
本课题所研究的自动门控制系统,主要通过PLC作为控制基础,加上对红外热释电传感器的应用,从而实现了门的“自动”功能,此设计拓展了PLC的应用层面,增加了实现自动门控制系统的选择性。
第一章概论本章主要从自动门的研究背景与意义、自动门的介绍及起源、自动门的组成及分类三个部分来对自动门进行简单的了解。
自动门的普及和应用,改变了人们的防护意识,提升了人们的安全观念。
自动门除可美化出入口环境外,由于中国没有相关的自动门国家标准,导致自动门档次、质量良莠不齐。
如果你没有使用过自动门,最好选择一个由专业厂生产、能提供较完善售后服务的自动门品牌(目前有很多自动门品牌是有一些贸易公司购买散件加上自己拼装而成,应尽量避免购买此类产品)。
不要认为样本上全是外国语,由于自动门在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,浴室迅速在国外的建筑市场上得到大围的普及。
同时也几乎成为了银行,写字楼,酒店等办公娱乐场所装修所不可少的一项配置。
第二章自动门控制系统总体方案设计2.1自动门的功能需求分析本设计面向商场入口的应用,需要有安全性和可靠性。
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由以下功能:一、开门和关门控制应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。
当信号采集装置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口且门未关闭,PLC动作输出信号开控制点动机正转或者反转来开门或者关门。
二、紧急停止当自动门出现夹人现象时,可闭合紧急停止开关,自动门自动进入开门过程。
自动门控制系统包含PLC控制和执行元件构成。
采用自动和手动控制方式,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。
2.2自动门控制系统构成一、当有人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KM1二、自动门在开门位置停留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。
三、在关门过程中,当有人员由外到或由到外通过光电检测开关K2或K1时,应立即停止关门,并自动进入开门程序。
四、在门打开后的8秒等待时间,若有人员由外至或由至外通过光电检测开关。
K2或K1时,必须重新开始等待8秒后,再自动进入关门过程,以保证人员安全通过。
五、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。
2.3自动门的机械传动系统构成设计自动门控制系统包含PLC控制和动作执行元件构成。
采用自动和手动电动控制方式,此种控制方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。
PLC基于电子计算机,但并不等同于计算机。
普通计算机进行入出信息交换时,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。
特别要考虑怎样适应于工业环境,如便于安装便于门外感应采集信号,便于维修和抗干扰等问题,入出信息变换及可靠地物理实现,可以说是PLC 实现控制的两个基本点。
PLC可以通过他的外设或通信接口与外界交换信息。
其功能要比继电器控制装置多得多、强得多。
一、自动门的传动主要包括安装版,轨道,门机,皮带,吊挂件等。
二、所有的组件都为插入式元件,使得安装很简单。
三、电机:驱动电机采用64V直流电动机,功率大,可调性强四、导轨:水平双导轨结构,形式正悬挂,解决了侧摆得问题,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,实现了维护方便的特点。
五、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。
六、皮带:采用齿形皮带,齿形皮带的截面为曲线设计,增加了齿形的高度,提高了皮带与传动齿轮的吻合度,从而提高了使用寿命。
第三章系统硬件设计3.1PLC简介与选型随着时代和科技的不断进步,PLC也在不断发展,现在对它进行一个比较准确的定义还是比较困难的。
美国电气制造商协会(NEMA)经过多年的研究和调查工作,在1980年向大众宣布正式将可编程序的控制器命名为PC(ProgrammableController),为了和个人计算机PC(Personal Computer)相互区分,人们常常将可编程控制器简称为PLC。
PLC的工作方式是“顺序扫描,不断循环”。
也就是在PLC工作时,CPU依据个体用户编写完成并存储在用户存储器中的程序,按指令的步序号作周期性循环扫描,如在该程序中无跳转指令,则从用户第一条指令开始按照顺序逐次执行用户程序,直到该程序结束。
然后再重新返回最开始的指令,进行新的扫描。
PLC面积小、作用强。
PLC的控制是由软件来实现的,大量减少了继电器、定时器的应用,同时也提供了大量的软触点来代替传统电路中的硬触点。
这些特点不但增加了PLC的功能同时也缩小了它本身的体积,减少了其自身能耗。
同时也更有利于其在控制过程中发挥作用。
编写程序简单、易于实现、维修方便。
梯形图语言其表现形式与继电器电路的原理图有很大的相似之处,使用户能够很快掌握其编程语言并运用到实际工程中。
PLC本身的功能就具有完善的故障诊断,其本身也是采用模块化结构,使维修人员快速和准确地找到出现问题的模块,并及时的更换出问题的模块或者对其进行其它处理,所以其维修相当方便。
关于PLC型号的选择。
工艺流程的实际需要和控制要选型的主要根据。
因此在工业设计中对工程设计选型和计算时,应该对该工艺过程的特点和控制要求进行详细的理论分析和工程计算,进而确定该系统控制任务,确定所要进行的每一步操作和外部负载的动作要求,根据系统的控制要求,及其它设备所需的技术参数确定PLC所要完成的功能、所需的外部设备等,最后选择性价比较高的PLC类型,并按照控制要求设计控制系统。
在本次设计中根据控制要求系统不需要扩展单元,所以关于PLC型号的选择我们可以使用应用比较广泛的西门子系列,按照最终的功能实现,考虑到经济及其他因素我们选择PLC型号为CPU315-2DP的S7-300系列PLC。
3.2驱动装置的设计驱动装置即自动门的动力系统是自动门是否能够完成要求动作的根本保障,本次设计中我们选择使用直流无刷电机作为自动门的驱动装置。
直流无刷电动机有以下特点完全满足本次设计需要,首先直流无刷电机功率高,工作时基本没有噪音,而且其调速性能良好,针对本次自动门系统直流无刷电机具有交流电动机的显著特点其结构简单、工作可靠、并且维护维修方便,另外直流无刷电机功也拥有直流电动机的特点,它具有良好的线性机械特性、调速性能好、启动时转矩较大、运行工作效率高。
该设计中使用直流无刷电机功作为驱动装置是最佳的选择。
根据本设计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,在结合了安全、稳定的考虑,本设计的自动门控制系统的驱动装置选用步进电机。
在实际的生产部分的直流电动机的电枢绕组都是在电动机的转子上,定子和电动机的外壳固定在一起,用来产生一个固定不动的磁场。
要想使直流电动机旋转起来,就必须要通过电动机中间的结构来不停地改变绕组中流过电流的方向,这也就是电刷和换向器的作用,在这种情况下两个磁场的方向一直都是相互垂直的,产生一个恒定的转矩使电动机不断动作。
无刷直流电动机与传统直流电动机有很大的区别,它去掉了电刷等换向设施,将电枢移到定子,而转子则用永磁体制成,其结构设计完全与普通直流电动机相反。
就算这样改变结构电动机仍然是不会旋转的。
为了保证电动机的正常工作,则需要给定子上的各相绕组连续地换相通电,这样定子绕组产生的磁场与转子永磁磁场会存在一定的空间角度,这样就会产生足够大的转矩推动转子不断旋转。