1、精選優質文檔-傾情為你奉上 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GTPLC控制自動門的課程設計專心-專注-專業電氣控制與PLC課程設計題目：自動門控制裝置學院：專業：班級：姓名：學號：指導老師：時間：目錄一、引言在經濟飛速發展的中國，高樓聳立的大都市里的大廈、賓館、酒店、銀行、商場、寫字樓，自動門以經是隨處可見。自動門的工作方式是通過自動門內外兩側的感應開關來感應人的出入，當人走進自動門時，感應開關感應到人的存在，給控制器一個開門信號，控制器通過驅動裝置將門打開。將人通過之后，再將門關閉。由于自動門在通電后可以實現無人管理，不但能

2、給我們帶來人員進出方便、節約空調能源、防塵、防風、降低噪音等好處，更令我們的大門增添了不少高貴典雅的氣息。自動門在國外早以得到普遍應用，在我國也以優異的性能逐步得到大家的認同，中國已經迎來了自動門發展的黃金時期。自動門的性能優劣主要取決于它的控制裝置，早期的自動門控制系統采用繼電器邏輯控制，造成安裝繁瑣、體積大、不穩定、不易維修的缺點已逐步被淘汰。目前自動門及其自動化行業最穩定的控制裝置是可編程控制器（一下簡稱PLC），PLC是一種專門為工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它采用可編程控制器的儲存器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數、算數運算等作的指令，并能通過數字

3、式或邏輯式和開關量的邏輯控制的輸入和輸出，控制個種類型的機械或生產過程。PLC可靠性高，抗干擾能力強，功能完善，實用性強，系統的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造，體積小，重量輕，能耗低等優點。目前，可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業等領域的應用都得到了長足的發展。因此運用PLC控制自動門具有較高的可靠性，維修方便等特點，因此，進行自動門的PLC控制系統設計，可以推動自動門行業的發展，擴大PLC在自動化行業乃至整個自動化行業的應用，具有一定的經濟和理論研究價值。二、自動門控制裝置總體方案 、自動門控制裝置任務書完成自動門控制裝置，包括編寫程序和硬件接線圖，要求當有人按

4、下開門開關時，門自動打開，然后又能自動關閉。 1.外或由外到內通過光電檢測開關K1或K2時，開門執行機構KM1動作，電動機正轉，到達開門限位開關K3位置時，電機停止運行。2.位置停留8秒后，自動進入關門過程，關門執行機構KM2被起動，電動機反轉，當門移動到關門限位開關K4位置時，電機停止運行。3.中，當有人員由外到內或由內到外通過光電檢測開關K2或K1時，應立即停止關門，并自動進入開門程序。4.的8秒等待時間內，若有人員由外至內或由內至外通過光電檢測開關K2或K1時，必須重新開始等待8秒后，再自動進入關門過程，以保證人員安全通過。 自動門的控制要求分析1.當有人由內到外或由外到內通過光電檢測開

5、關時，開關上有電流通過（光電檢測開關是脈沖觸發須對其自鎖）由于開門限位開關常閉，所以線圈上有電通過，電動機正轉，到達開門限位開關位置時，電機停止運行。2.當自動門到開門限位開關位置時啟動延時定時器8秒后，自動進入關門過程，電動機反轉，當門移動到關門限位開關時，電機停止運行。3.關門過程中，當有人員由外到內或由內到外通過光電檢測開關，應立即停止關門，并自動進入開門程序。4.門打開后的8秒等待時間內，若有人員由外至內或由內至外通過光電檢測開關時，必須重新開始等待8秒后，再自動進入關門過程，以保證人員安全通過。5.自動門在出現故障或在維修的時候，用自動控制從在一定的問題，最后決定加增手動開門和關門開

6、關三、自動門控制系統的硬件設計 的選擇 在PLC系統設計時，首先應確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設計選型。工藝流程的特點和應用要求是設計選型的主要依據。因此工程設計選型和估算時，應詳細分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務和范圍確定所需要的操作和動作，然后根據控制要求，估計輸入輸出點數、所需存儲器的容量、確定PLC的功能、外部設備特性等，最后選擇有較高性能價格比的PLC和設計相應的控制系統。(1)機型的選擇 PLC的類型 PLC按結構分為整體型和模塊兩類型型，按應用環境分為現場安裝和控制室安裝兩類；按CPU字長分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從應用角度出發，通常可按

7、控制功能或輸入輸出點數選型。整體型PLC的I/0點數固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統；模塊型PLC提供多種I/0卡件或插卡，因此用戶可較合理的選擇和配置系統控制的I/0點數，功能擴展方便靈活，一般用于大中型控制系統。 經濟的考慮 選擇PLC時，應考慮性能價格比。考慮經濟性時，應同時考慮應用的可擴展性、可操作性、投入產出比等因素，進行比較和兼顧，最終選出比較滿意的產品。輸入輸出點數對價格有直接影響。點當數增加到一數值后，相應的存儲器容量相應增加，因此，點數的增加對PLC選用、存儲器容量、控制功能范圍等選擇都有影響。在估算和選用時應充分考慮，使整個控制系統有較合理的性能價格比。本課題

8、所設計的自動門屬于小型控制系統，結合經濟性的考慮因此選用整體型PLC。 （2）輸入輸出（I/O）點數的估算 I/O點數估算時應考慮適當的余量，通常根據統計的輸入輸出點數，在增加10%到20%的可擴展。余量后，作為輸入輸出點數估算數據。實際訂貨時，還需根據制造廠商PLC的產品特點對輸入輸出點數進行圓整。根據估算的方法故本課題的I/O點數為輸入12點，輸出12點。（3）存儲器容量的選擇 存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應用項目實用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器的容量。設計階段，由于用戶程序還未編制，因此，程序容量在設計階段是未知的，須在程序調

9、試之后才知道。為了設計選型時，能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來代替，存儲器內存容量的估算沒有固定的形式，許多文獻資料中給出了不同的公式，大體上都是按數字量I/O點數的10到15倍，加上模擬I/O點數的100倍，以此數為內存的總字數（16位為一個字），另外再按次數的25%考慮余量。因此本課題的PLC內存容量選擇應能存儲索要儲存的程序，這樣才能在以后的改造過程中有足夠的空間。（4）控制功能的選擇 該選擇包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等性能的選擇。根據本課題所設計的自動門控制系統的要求，主要介紹一下幾種功能的選擇。控制功能 PLC主要用于順序邏輯控制

10、，因此，大多數場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需要的控制功能，提高PLC的處理速度和節省存儲器容量。編程功能 離線編程方式：PLC和編程器共用一個CPU，編程器在編程模式時，CPU只為編程器提供服務，不對現場設備進行控制。完成編程后，編程器切換到運行模式，CPU對現場設備進行控制，不能進行編程。離線編程方式可降低系統成本，但使用和調試不方便。編程方式：CPU和編程器有各自的CPU，主機CPU負責現場控制，并在一個掃描周期內與編程器進行數據交換，編程器把在線編制的程序或數據發送到主機，下一掃描周期，主機就根據新收到的程序運行。這種方式成本較高

11、，但系統調試和操作方便，在大中型PLC中常采用。 診斷功能 PLC的診斷功能爆孔硬件和軟鍵的診斷。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內診斷和外診斷。通過軟件對PLC內部的性能和功能進行診斷是內診斷，通過軟鍵對PLC的CPU玉外部輸入輸出等部件信息叫喚功能進行診斷是外診斷。PLC的診斷功能的強弱，直接影響對操作和維護人員技術能力的要求，并影響平均維修時間。（5）對PLC響應時間的要求 對于多數場合，PLC的相應時間基本上能滿足控制要求。響應時間包括輸入濾波時間，輸出濾波時間和掃描周期。PLC的工作方式決定了他不能接受頻率過高或持續時間小于掃描周期的輸入信號，當有此類信號輸入

12、時需要選用掃描速度高的PLC或快速響應模塊和中斷輸入模塊。綜合以上因素，本課題的設計日本三菱公司生產的FX1S小型PLC來實現整個系統的控制。光電檢測開關 它是光電接近開關的簡稱，是利用被測物對光束的遮擋或反射，由同步回路選通所要接通的電路，從而檢測物體的有無。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可檢測。光電開關將輸入電流在發射器上轉化為光信號射出，接受器再根據接受到的光線強弱或有無目標物體進行探測。限位開關 限位開關又稱行程開關，是一種利用生產機械某些運動部件的碰撞來發出控制命令的主令電器。用于控制生產機械的運動方向、速度、行程大小或位置的一種自動控制器件。限位開關廣泛應用于各類機床、起重

13、機械以及輕工機械的行程控制。當生產機械運動到某一運動位置時，行程開關通過機械可動部分的動作，將機械信號轉化為電信號，以實現對生產機械的控制，限制它們的動作和位置，借此對生產機械給以必要的保護。四、自動門控制系統軟件的設計、I/O分配表I/O分配表類別元件PLC元件作用輸入SB1X01門外光檢測電開關SB2X02門內光檢測電開關SB3X03開門限位電開關SB4X04關門限位電開關SB5X05過載保護開關SB6X06緊急停車開關SB7X07啟動停止SB10X10手動開門SB11X11手動關門輸出KM0Y0電動機正轉接觸器KM1Y1電動機反轉接觸器KM2Y2過載保護接觸器表4-1、plc控制輸出接線

14、圖4-1、程序流程圖圖4-2、梯形圖圖4-3、指令表圖4-4、時序圖圖4-5五、系統調試及過程分析、系統調試圖5-1過程分析 1.首先按下啟動按鈕使X007使之閉合，若外檢測開關或內檢測開關有信號時、X001或X002閉合。由于開門限位開關X003是長閉的，所以Y000線圈通電，有原理分析可知光電檢測開關的觸發方式是脈沖觸發所以需要自鎖。當Y000線圈通電時Y000閉合，此時電機正轉帶動自動門扇移動，執行開門過程。 2 當門扇完全打開時，使開門限位開關X003打開，Y000線圈斷電.電機停止轉動。 3 當門扇停止移動時，由于開門限位開關的長閉變成長開，故使長開閉合。進行8秒的延時，若此時外檢測

15、開關或內檢測開關X001或X002有信號，則使T0重新延時。 4 當8秒的延時完畢后T0線圈通電，關門限位開關關閉，所以使Y001通電并自鎖，電機反轉執關門過。 5 在關門過程中，若外檢測開關或內檢測開關X001或X002有信號時使Y000通電，由于在關門過程中Y000長閉，此時打開并中斷關門過程，轉向開門過程。 6 在此控制過程中，為了保證其安全性設置過載保護和緊急停車。 7 考慮到主動門若出現故障時，使用自動控制系統有所不適，于是設置手動開門和手動關門。六、個人心得 經過為數不多天數的PLC課程設計，首先讓我明白了PLC在現實生活中有這么大的作用，這次課設讓我對PLC產生了非常大的興趣，我個人非常想從事控制方面事業，這對我以后的發展有很大的幫助，在這里感謝老師找了這么多聯系實際的題目，使我對PLC這