1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。PLC課程設計-課題：自動門控制裝置一：自動門的應用在超級市場、公共建筑、銀行、醫院等入口，經常使用自動門控制系統。早期的自動門控制系統采用繼電器邏輯控制，已逐漸被淘汰。PLC控制自動門由于具有故障率低、可靠性高、維修方便等優點，因而得到廣泛的控制。二自動門控制的基本要求自動門控制裝置由門內光電探測開關K1,門外光電探測開關K2，開門到位限自動門開關K3，關門到限開關K4，開門執行機構KM1（使直流電動機正轉），關門執行機構KM2（使直流電動機反轉）等部件組成。（1）當有人由內到外或由外到內通過光電檢測

2、開關K1或K2時，開門執行機構KM1動作，電動機正轉，達到開門限位開關K3位置時，電機停止運行。（2）自動門在開門位置停留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）在關門過程中，當有人員由外到內或由內到外通過光電檢測開關K2或K1時，應立即停止關門，并自動進入開門程序。（4）在門打開后的8秒等待時間內，若有人員由外至內或由內到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。根據不同的需求可對自動門增加以下功能。1.連接附加控制開關：開門自動關門。2.連接峰鳴器以提示什么時

3、候門將要關閉。3.可根據時間或方向將門打開。例如只在商店營業時間開門，在商店不營業時，只有從內往外走時，門才能打開。三控制系統的I/O輸入輸出及地址分配控制系統的輸入、輸出信號的名稱、代碼及地址編號如表1-1名稱代碼地址編號輸入信號門內檢測開關K1I0.1門外檢測開關K2I0.2開門限位開關K3I0.3關門限位開關K4I0.4輸出信號電機正轉KM1Q0.0電機反轉KM2Q0.1表1-1輸入輸出信號的名稱，代碼及地址分配編號四：PLC系統選型從上面的分析可以知道，系統共有開關量輸入點4個，開關量輸出點2個；如果選用CPU226PLC，則價格較高，浪費較大，參照西門子S7-200產品目錄及市場實際

4、價格，選用主機為S7200CPU221（14入10出）一臺，這樣的配置是最經濟的。五：電氣控制系統原理圖電氣控制系統原理圖包括主電路圖，控制電路圖及PLC外圍接線圖。（1）主電路圖如圖1-1所示電氣控制系統主電路由到開關QS，熔斷器FU1，接觸器KM1的常開主觸點，接觸器KM2的常開主觸點和直流電動機M組成。其中KM1吸合時電動機M正轉，KM2吸合時改變了直流電動機M定子繞組的電源相序，使直流電動機M反轉，控制電路必須保證KM1,KM2不能同時吸合，否則引起電源短路。圖1-1電氣控制系統主電路圖（2）控制電路圖圖1-2電氣控制系統主電路圖控制電路由3個子控制回路構成：回路1由光電開關K1，K2

5、的常開觸點，限位開關K3的常閉觸點，熔斷器FU2組成；回路2由限位開關K3的常開觸點，8秒延時導通定時器KT1的線圈，熔斷器FU2組成；回路3由定時器KT1的延時閉合瞬間斷開常開觸點，光電開關K1，K2的常閉觸點，限位開關K4的常閉觸點，熔斷器FU2組成。（3）PLC外圍接線圖K1門外檢測K2門內檢測K3開門限位K4關門限位圖1-3PLC及擴展模塊外圍接線圖（4）電路的工作原理如下合上刀開關QS，主電路引入三相電源，門處于關閉的初始狀態。(a)開門過程：在回路1中，當光電開關K1,K2檢測到有人時，其常開觸點閉合，KM1線圈得電吸合，電動機M正轉開門，同時KM1的常開輔助觸點對KM1的線圈進行

6、自保。當門完全打開碰到限位開關K3，K3的常閉觸點斷開，KM1的線圈失電，電動機M停止。(b)關門延時過程：在回路2中，門停在完全打開的位置后，K3的常開觸點閉合；如光電開關K1或K2連續8秒檢測不到有人靠近時，其常閉觸點將連續導通8秒，然后延時導通定時器KT1的線圈失電，電動機M停止。(c)關門過程：在回路3中，延時導通定時器KT1的線圈吸合后，其常開觸點導通，KM2線圈得電吸合，電動機M反轉關門，同時KM2的常開輔助觸點對KM2的線圈進行自保。如門在關閉過程中，光電開關K1或K2又檢測到有人靠近，則K1或K2的常閉觸點斷開，使KM2線圈的電路回路斷開，電動機M停止。另外，K1或K2的常開觸

7、點導通又使KM1得電吸合，電動機M正轉，又重新進入開門過程；如果門在關門的過程中，光電開關K1或K2沒有檢測到有人靠近，則門會完全關閉，直至未碰到限位開關K4，K4的常閉觸點斷開，KM2的線圈失電，電動機M停止，回到門關閉的初始狀態。(d)互鎖控制：為了防止KM1和KM2同時吸合引起電源短路，在回路1，回路3的KM1，KM2線圈回路中相互交叉串聯了要互鎖的接觸器KM2，KM1的常閉觸點。六、系統程序設計1）控制電路相對應的流程圖如下圖13所示開始檢測是否有人開門觸動開門限位開關延時8秒檢測是否有人關門檢測是否有人觸動關門限位開關停止有否否有圖13控制電路相對應的流程圖2）、控制電路相對應的梯形

8、圖如下圖14所示圖1-4控制電路相對應的梯形圖KM1-正轉接觸器KM2-反轉接觸器K1-門內光電探測開關K2-門外光電探測開關K3-開門到位限位開關K4-關門到位限位開關KT1-8秒延時導通定時器七：系統調試系統調試分模擬調試和聯機調試。硬件部分的模擬調試可在斷開主電路的情況下，主要試一試手動部分是否正確。軟件部分的模擬調試可借助于模擬開關和PLC輸出端的輸出指示燈進行，需要模擬量信號I/O時，可用電位器和萬用表配合進行，調試時，可利用上述外圍設備模擬各種現場開關和傳感器狀態，然后觀察PLC的輸出邏輯是否正確。如果有錯誤則修改后反復調試，現在主流的PLC產品都可在PC機上編程，并可在電腦上直接

9、進行模擬調試。聯機調試時，可把編好的程序下載到現場的PLC中。有時PLC也許只有這一臺，調試時一定要將主電路斷電，只對控制電路就可進行聯調，通過現場聯調信號的接入常常還會發現軟硬中的問題。要經過反復測試系統后才能交互使用，系統完成后一定要及時整理技術材料并存檔。八：總結經過足足數個星期的設計，終于可以上交了。在做此PLC控制系統設計中遇到了不少的難題，例如對CPU的選擇，因為沒有怎么接觸過這CPU，所以當初還是選擇了課本上學的那重型號，但那是模擬量的，而此次做的是數字量，幸好經過老師的指點才得到解決；其次就是對繼電器控制電路圖的制作，在草稿紙上能很快的畫出，但卻不知道如何把圖傳到電腦上，想到用一般的畫圖軟件畫，可試過之后，還是難以畫出想象中的圖質來，經過老師的指引，自學計算機輔助工具CAD畫圖軟件，這才把問題拿下。為什么會做PLC課程設計呢？這是由于與傳統的電器控制，單片機控制等方案比較，PLC具有運行穩定可靠，設備簡單，易于維護等優越性，自然而然的適應于我的自動門控制裝置系統設計。經過這次的課程設計，使我了解了PLC控制系統課程設計的步驟和內容，及同時也讓我學到了不少課外的知識。在這個設計的過程中得到了指導老師的指導。在此，衷心感謝指導老師。參考文獻1張萬忠等。可編程