PAGE9PAGE9《可編程控制器》課程設計自動門的控制院系：機械工程系專業：機械設計制造及其自動化班級：1212班姓名：黃健勁學號：1220116226指導教師：郭麗華目錄目錄 第一章課程設計任務 1第二章總體方案分析 22.1分析控制要求 22.2選擇PLC型號 22.3分配I/O點 4第三章PLC控制系統設計 43.1輸入/輸出電路設計(參照P125頁圖4-13) 43.2控制程序設計 43.2.1梯形圖設計 53.2.2指令表 53.3控制程序分析 5第四章課程設計小結 8參考文獻 9第一章課程設計任務設計以PLC為控制器的自動門控制系統。在自動門正上方里外各安裝一個光電探測開關，當有人欲進入時，光電探測開關檢測出有人要進入或出去，從而產生輸出信號。PLC獲取到該輸入信號，啟動電機，將門打開。當門打開到一定程度后，碰到限位開關，限位開關動作，產生輸出信號，自動門停止動作。等待一時間段后，自動門自動合上。在閉合過程中，如光電探測開關檢測有人要進入或出去時，自動門停止閉合，并立刻打開。為了保障門的安全性，設置關門限位開關，從而保障在自動門閉合即將結束時，不會發生兩扇門相撞。

（1）當有人由內到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）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

啟動，電動機反轉，當門移動到開門限位開關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，若有人員由外到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，在自動進入關門過程，以

保證人員的安全通過。

（5）開門與關門不可同時進行。第二章

總體方案分析2.1

分析控制要求

經分析設計任務，可知完成任務的實質就是控制電機的正反轉。要實現自動控制首先要具備以下功能部件：光電檢測開關，限位開關，過載保護開關，直流電機。

現確定電機與門扇軌道組成的系統，要實現電機正轉——開門，電機反轉——關門。

1）當有人由內到外或由外到內通過光電檢測開關時，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）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，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）考慮到自動門在出現故障或在維修的時候，用自動控制從在一定

問題，最后決定加增手動開門和關門開關。

2.2

選擇PLC型號

對于PLC型號的選擇問題，則有以下幾個方面要考慮：

（1）功能方面

所有PLC一般都具有常規的功能，但對某些特殊要求，就要知道所選用的PLC是否有能力完成控制任務。如對PLC與PLC，PLC與智能儀表及上位機之間有靈活方便的通訊要求；或對PLC的計算速度，用戶程序容量等有特殊要求；或對PLC的位置控制有特殊要求等。這就要求用戶對市場上流行的PLC品種有一個詳細的了解，以便做出正確的選擇。

（2）價格方面

不同廠家的PLC產品價格相差很大，有些功能類似，質量相當，I/O點數相當的PLC的價格能相差40%以上。在使用PLC較多的情況下，這樣的差價當然是必須考慮的因素。

（3）個人喜好方面

有些工程技術人員對某些品牌的PLC熟悉，所以一般比較喜歡使用這種產品。另外，甚至一些政治因素或個人情感有時也會成為選擇的理由。

PLC主機選定后，如果控制系統需要，則相應的配套模塊也就選定了。如模擬量單元，顯示設定單元，位置控制單元或熱電偶單元等。

對于本課設來說不需要擴展單元與模擬量單元，可知PLC可以選擇我們所熟悉的三菱系列PLC,根據以上的分析可知我們可以選擇PLC型號為FX2N-32M。2.3分配I/O點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過載保護接觸器第三章

PLC控制系統設計3.1

輸入/輸出電路設計 3.2

控制程序設計

3.2.1

梯形圖設計3.2.2指令表指令表LDX001OUTY000ANIY000ORX006ORX002LDX003ANIY002ORY002ORY000ANIX001ANDX007ANDX007ANIY002ANIX002ORX011OUTY002ANDX007OUTT0ANIX004ENDORX010LDT0OUTY001ANIX003ORY001LDX0053.3控制程序分析1．首先按下啟動按鈕使x007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，此時電動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.電動機停止轉動。

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x004關閉，所以使y001通電并自鎖，電機反轉執行關門過程。

5．在關門過程中，若外檢測開關或內檢測開關x001,x002有信號又使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。程序流程圖第四章課程設計小結課程設計是培養學生綜合運用所學知識,發現、提出、分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環節,是對我們實際工作能力的具體訓練和考察過程。我開始先認真審題，考慮設計系統的要求及條件，培養我們的創新精神，從而不斷地戰勝自己，超越自己。創新，是要我們學會將理論很好地聯系實際，并不斷地去開動自己的大腦，從為人類造福的意愿出發，做自己力所能及的事。

在這段時間里，讓我體會到了PLC這門課程與現實生活中的諸多事物已然掛鉤，同時也明白了理論必須經過實踐的道理。在實際生活中，很多東西都是理論所不具備的，但又是通過理論而得出的結論與行動。知道了如何來分析得來的知識。參考文獻（1）《小型可編程控制器實用技術》王兆義機械工業出版社（2）《可編程控制器教程》王兆義機械工業出版社（3）《機械電氣設計簡明手冊》