自动门控制装置设计论文

安徽矿业职业技术学院

毕业设计

（2016届）

题目自动门控制装置

指导教师朱克一

院系机电工程系

班级机电一体化1402

学号************

姓名朱宇

二〇一六年三月二十五日

安徽矿业职业技术学院

目录

第1章分析评估及控制任务 (2)

1.1课题的分析评估 (2)

1.2 课题的控制任务 (2)

1.2.1 课题内容 (2)

1.2.2 控制要求 (2)

第2章 plc的发展史 (4)

2.1 plc的起源 (4)

2.2 plc的功能 (4)

2.3 plc的主要特点 (4)

2.4 plc的联网与通信 (5)

第3章 plc的选型 (6)

3.1 plc容量的选择 (6)

3.2 plc及外设型号的选择 (6)

第4章功能器件的基本工作原理 (8)

4.1自动感应门机的基本工作原理 (8)

4.2自动门的分类 (8)

4.3 限位开关的工作原理 (9)

4.4光电开关介绍 (10)

第5章 I/O地址分配 (11)

第6章电气原理图 (12)

6.1 方案说明 (12)

6.2 程序流程图 (13)

6.3 继电器接触控制图 (14)

6.4 plc控制输出输入接线 (14)

第7章系统程序设计 (15)

7.1 梯形图 (15)

7.2 过程分析 (17)

第8章致谢 (19)

参考文献 (19)

机电一体化：自动门控制装置

第1章分析评估及控制任务

1.1课题的分析评估

随着PLC功能的不断提高和完善，PLC几乎可以完成工业领域的所有任务。但PLC还是有它最适合的应用场合，所以在接到一个控制任务后，要分析被控对象的控制过程和要求，看看用什么控制装备（PLC，单片机，DCS或IPC）来完成该任务最合适，比如仪器及仪表装置，家电的控制器就要用单片机来做；大型的过程控制系统大部分要用DCS来完成。而PLC最合适的控制对象是：工业环境较差，而对安全性，可靠性要求较高，系统工艺复杂，输入/输出以开关量为主的工业制动控制系统或装置。其实，现在的可编程控制器不仅处理开关亮，而且对模拟量的处理能力也很强。所以在很多情况下，也可以取代工业控制计算机（IPC）作为主控制器，来完成复杂的工业控制任务。

控制对象及控制装置（选定为PLC）确定后，还要进一步确定PLC的控制范围。一般来说，能够反映生产过程的运行情况，能用传感器进行直接测量的参数，控制逻辑复杂的部分都由PLC完成。另外，如紧急情况停车的环节，对主要控制对象还要加上手动控制功能，这就需要在设计电气系统原理图与编程时统一考虑。

1.2课题的控制任务

1.2.1课题内容：

1．自动门控制装置的硬件组成：

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，关门到位限位开关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。

1.2.2控制要求：

（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8秒后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被启动，

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电动机反转，当门移动到开门限位开关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，并自动进入关门程序。

（4）在门打开后的8秒等待时间内，若有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待8秒后，在自动进入关门过程，以保证人员的安全通过。

机电一体化：自动门控制装置

第二章 plc的发展史

2.1 PLC的起源

PLC是从早期的继电器逻辑控制系统发展而来的。自1836年继电器问世，人们就

开始用导线将它同开关器件巧妙地连接，构成用途各异的逻辑控制或顺序控制。上世纪60年代末，它不断吸收微电脑技术使之功能不断增强，逐渐适合复杂的控制任务。随

着微电子技术、计算机技术和数据通信技术的飞速发展、微处理器的出现，以及流程加

工行业（如汽车制造业）对生产流程迅速、频繁变更的需求，PLC技术出现并快速发展。

目前，PLC在小型化、大型化、大容量、强功能等方面有了质的飞跃，使早期的PLC

从最初的逻辑控制、顺序控制，发展成为具有逻辑判断、定时、计数、记忆和算术运算、数据处理、联网通信及PID回路调节等功能的现代PLC。但是，仍然沿用着顺序扫描、

程控等基本模式及CPU+通信+I/O的基本结构。

PLC之所以有生命力，在于它更加适合工业现场和市场的要求：高可靠性、强抗各

种干扰的能力、编程安装使用简便、低价格长寿命。它的输入输出端更接近现场设备，

不需添加太多的中间部件或需要更多的接口，这样节省了用户时间和成本。PLC的下端(输入端)为继电器、晶体管和晶闸管等控制部件，而上端一般是面向用户的微型计算机。人们在应用它时，可以不必进行计算机方面的专门培训，就能对可编程控制器进行操作

及编程。

2.2 PLC的功能

1、数据采集与输出。

2、控制功能。包括顺序控制、逻辑控制、定时、计数等。

3、数据处理功能。包括基本数学运算、比较、对字节的运算、PID运算、滤波等。

4、输入/输出接口调理功能。具有A/D、D/A转换功能，通过I/O模块完成对模拟量的控制和调节，具有温度、运动等测量接口。

5、通信、联网功能。现代PLC大多数都采用了通信、网络技术，有RS232或RS485接口，可进行远程I/O控制，多台 PLC可彼此间联网、通信，外部器件与一台或多台可编程控制器的信号处理单元之间，实现程序和数据交换，如程序转移、数据文文件转移、监视和诊断。在系统构成时，可由一台计算机与多台PLC 构成"集中管理、分散控制"的分布式控制网络，以便完成较大规模的复杂控制。通常所说的SCADA系统，现场端和远程端也可以采用PLC作现场机。

6、支持人机界面功能。提供操作者以监视机器/过程工作必需的信息。允许操作者和PC系统与其应用程序相互作用，以便作决策和调整，实现工业计算机的分散和集中操作与监视系统。

7、编程、调试等，并且大部分支持在线编程。

2.3 PLC的主要特点