plc控制自動門

1、自動門控制系統(tǒng)PLC設(shè)計專 業(yè)班 級姓 名學(xué)號指導(dǎo)老師目錄引言 2一、自動門控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計 31.1 自動門的功能要求分析 31.2 系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟 3二、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 4三、功能器件的工作原理 43.1 自動感應(yīng)門機的基本工作原理 43.2 行程開關(guān)（限位開關(guān)）的工作原理 53.3 光電開關(guān)介紹 5四、自動門控制軟件設(shè)計 64.1 自動門控制軟件設(shè)計 64.2 plc 自動門控制軟件設(shè)計 74.3 程序流程圖 84.4 梯形圖 94.5I/O 分配表 104.6 指令表 104.7 過程分析 11結(jié)束語 1212引言在經(jīng)濟飛速發(fā)展的中國， 高樓聳立的大都市里的大廈、 賓館、酒店

2、、銀行、商場、 寫字樓， 自動門以經(jīng)是隨處可見。 自動門的工作方式是通過自動門內(nèi)外兩側(cè)的感應(yīng)開 關(guān)來感應(yīng)人的出入，當(dāng)人走進自動門時，感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)到人的存在，給控制器一個開 門信號，控制器通過驅(qū)動裝置將門打開。將人通過之后，再將門關(guān)閉。由于自動門在 通電后可以實現(xiàn)無人管理，不但能給我們帶來人員進出方便、節(jié)約空調(diào)能源、防塵、 防風(fēng)、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(yīng)用，在我國也以優(yōu)異的性能逐步得到大家的認(rèn)同， 中國已經(jīng)迎來了自動門發(fā)展的黃金時期。自動門的性能優(yōu)劣主要取決于它的控制裝置， 早期的自動門控制系統(tǒng)采用繼電器 邏輯控制，造成安裝繁瑣、體積大、

3、不穩(wěn)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(yè)最穩(wěn)定的控制裝置是可編程控制器（簡稱PLC , PLC是一種專門為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)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(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)、算數(shù)運算等操作的指 令，并能通過數(shù)字式或邏輯式和開關(guān)量的邏輯控制的輸入和輸出， 控制個種類型的機 械或生產(chǎn)過程。PLC可靠性高，抗干擾能力強，功能完善，實用性強，系統(tǒng)的設(shè)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(yōu)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(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長 足的發(fā)展。因此

4、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(tǒng)設(shè)計，可以推動自動門行業(yè)的發(fā)展，擴大PLC在自動化行業(yè) 乃至整個自動化行業(yè)的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟和理論研究價值。自動門控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計1.1 自動門的功能要求分析1）當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān)時，開關(guān)上有電流通 過（光電檢測開關(guān)是脈沖觸發(fā)須對其自鎖）由于開門限位開關(guān)常閉，所以線 圈上有電通過，電動機正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān)位置時，電機停止運行。2 ）當(dāng)自動門到開門限位開關(guān)位置時啟動延時定時器2 秒后，自動進入關(guān)門過程，電動機反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到關(guān)門限位開關(guān)時，電機停止運行。3 ）關(guān)門過程中，當(dāng)有

5、人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)，應(yīng) 立即停止關(guān)門，并自動進入開門程序。4）門打開后的 2 秒等待時間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光 電檢測開關(guān)時，必須重新開始等待 2 秒后，再自動進入關(guān)門過程，以保證人 員安全通過。5）自動門在出現(xiàn)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(guān)門開關(guān)。1.2 系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟自動門控制裝置由門內(nèi)光電探測開關(guān) K1、門外光電探測開關(guān) K2、開門 到位限位開關(guān)S1、關(guān)門到限位開關(guān)S2、開門執(zhí)行機構(gòu)KM1（使直流電動機正 轉(zhuǎn)）、關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)KM2（使直流電動機反轉(zhuǎn)）等部件組成?？刂埔螅?.由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān)

6、K1或K2時，開門執(zhí)行機構(gòu)KM1動作，電動機正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān) S1 位置時，電機停止運行。2限位開關(guān)位置停留2秒后，自動進入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)KM2被起動，電動機反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到關(guān)門限位開關(guān)S2位置時，電機停止運行。3. 當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動進入開門程序。4. 若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時，必須重新開始等待 2 秒后，再自動進入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計自動門控制裝置由門內(nèi)光電探測開關(guān)、門外光電探測開關(guān)、開門到位限位開關(guān)、 關(guān)門到限位開關(guān)、開門執(zhí)行機構(gòu)（使直流電動機正轉(zhuǎn)） 、關(guān)門

7、執(zhí)行機構(gòu)（使直流電動 機反轉(zhuǎn)）等部件組成PLC控制自動門由于具有故障率低、可靠性高、維修方便等優(yōu)點, 因而得到廣泛的應(yīng)用。由于直流電動機的調(diào)速范圍寬廣，調(diào)速特性平滑。直流電動機 超載能力較強,熱動和制動轉(zhuǎn)矩較大,所以執(zhí)行機構(gòu)使用直流電動機。三、功能器件的工作原理3.1 自動感應(yīng)門機的基本工作原理 首先,平移式自動感應(yīng)門機組由以下部件組成： （1）主控制器：它是自動感應(yīng)門 的指揮中心,通過內(nèi)部編有指令程序的大規(guī)模集成塊,發(fā)出相應(yīng)指令,指揮馬達(dá)或電 鎖類系統(tǒng)工作；同時人們通過主控器調(diào)節(jié)門扇開啟速度、開啟幅度等參數(shù)。 （ 2）感應(yīng) 探測器：負(fù)責(zé)采集外部信號, 如同人們的眼睛, 當(dāng)有移動的物體進入它的

8、工作范圍時, 它就給主控制器一個脈沖信號；（3）動力馬達(dá)：提供開門與關(guān)門的主動力,控制自動 感應(yīng)門門扇加速與減速運行。（4）自動感應(yīng)門扇行進軌道：就象火車的鐵軌,約束門 扇的吊具走輪系統(tǒng),使其按特定方向行進。 （5）門扇吊具走輪系統(tǒng) : 用于吊掛活動門 扇,同時在動力牽引下帶動門扇運行。 （6）同步皮帶（有的廠家使用三角皮帶） ：用 于傳輸馬達(dá)所產(chǎn)動力,牽引自動感應(yīng)門扇吊具走輪系統(tǒng)。 （7）下部導(dǎo)向系統(tǒng)：是自動 感應(yīng)門門扇下部的導(dǎo)向與定位裝置, 防止門扇在運行時出現(xiàn)前后門體擺動。 當(dāng)自動感 應(yīng)門門扇要完成一次開門與關(guān)門,其工作流程如下：感應(yīng)探測器探測到有人進入時, 將脈沖信號傳給主控器,主控器

9、判斷后通知馬達(dá)運行,同時監(jiān)控馬達(dá)轉(zhuǎn)數(shù),以便通知 馬達(dá)在一定時候加力和進入慢行運行。 馬達(dá)得到一定運行電流后做正向運行, 將動力 傳給同步帶, 再由同步帶將動力傳給吊具系統(tǒng)使自動感應(yīng)門扇開啟； 自動感應(yīng)門扇開 啟后由控制器作出判斷, 如需關(guān)自動感應(yīng)門, 通知馬達(dá)作反向運動, 關(guān)閉自動感應(yīng)門。3.2 行程開關(guān) （限位開關(guān) ）的工作原理行程開關(guān)又稱限位開關(guān),用于控制機械設(shè)備的行程及限位保護。在實際生產(chǎn)中,將行程開關(guān)安裝在預(yù)先安排的位置， 當(dāng)裝于生產(chǎn)機械運動部件上的模塊撞擊行程開關(guān) 時，行程開關(guān)的觸點動作，實現(xiàn)電路的切換。因此，行程開關(guān)是一種根據(jù)運動部件的 行程位置而切換電路的電器， 它的作用原理與按

10、鈕類似。 行程開關(guān)廣泛用于各類機床 和起重機械，用以控制其行程、進行終端限位保護。在電梯的控制電路中，還利用行 程開關(guān)來控制開關(guān)轎門的速度、自動開關(guān)門的限位，轎廂的上、下限位保護。滾輪式 行程開關(guān)又分為單滾輪自動復(fù)位和雙滾輪 （羊角式 ） 非自動復(fù)位式，雙滾輪行移開關(guān)具 有兩個穩(wěn)態(tài)位置，有“記憶”作用，在某些情況下可以簡化線路。3.3 光電開關(guān)介紹1.工作原理光電開關(guān)（光電傳感器）是光電接近開關(guān)的簡稱，它是利用被檢測物 對光束的遮擋或反射， 由同步回路選通電路， 從而檢測物體有無的。 物體不限于金屬， 所有能反射光線的物體均可被檢測。 光電開關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號射 出，接收器再根

11、據(jù)接收到的光線的強弱或有無對目標(biāo)物體進行探測。四、自動門控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計4.1繼電器接觸控制圖4.2Plc控制輸出輸入接線TSB1X001YOOOX002X003Y001X0O4X005xoos伽X007XOIOX011COMCQMIIKMOTSB21IKNI1丿SB3X5B4KTSB5SB6TSB7SB10JsB114.3程序流程圖4.4梯形圖4.51/0分配表I/O分配表類別元件PLC元件作用SB1X01門外光檢測電開關(guān)SB2X02門內(nèi)光檢測電開關(guān)輸SB3X03開門限位電開關(guān)SB4X04關(guān)門限位電開關(guān)SB5X05過載保護開關(guān)SB6X06緊急停止開關(guān)入SB7X07啟動停止SB10X10手動

12、開門SB11X11手動關(guān)門輸KM0Y0電動機正轉(zhuǎn)接觸器KM1Y1電動機反轉(zhuǎn)接觸器出KM2Y2過載保護接觸器4.6指令表指令表LD X01OUT YOANI Y0OR X06OR X02LD X03ANI Y2OR Y02OR YOANI X01AND X07AND X07ANI Y2ANI X02OR X11OUT Y02AND X07OUT T0ANI X04ENDOR X10LD T0OUT Y01ANI X03OR Y01LD X054.7 過程分析1首先按下啟動按鈕使 x007 閉合，若外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)有信號時 x001 或 x002 閉合。由于開門限位開關(guān) x003 是長閉的，

13、所以 y000 線圈通電，有原理分析 可知光電檢測開關(guān)的觸發(fā)方式是脈沖觸發(fā)所以需要自鎖。 當(dāng) y000 線圈通電時 y000 閉 合，此時電動機正轉(zhuǎn)帶動自動門扇移動，執(zhí)行開門過程。2當(dāng)門扇完全打開時，使開門限位開關(guān) x003 打開， y000 線圈斷電電動機停止 轉(zhuǎn)動。3當(dāng)門扇停止移動時，由于開門限位開關(guān)的長閉變成長開，故使長開閉合。進行 2 秒的延時，若此時外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān) x001 或 x002 有信號，則使 T0 重新 延時。4當(dāng)2秒的延時完畢后TO線圈通電，關(guān)門限位開關(guān)關(guān)閉，所以使 y001通電并 自鎖，電機反轉(zhuǎn)執(zhí)行關(guān)門過程。5.在關(guān)門過程中， 若外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān) x001,x002 有信號又使 y000 通電， 由于在關(guān)門過程中 y000 長閉，此時打開并中斷關(guān)門過程，轉(zhuǎn)向開門過程。6在此控制過程中，為了保證其安全性設(shè)置過載保護和緊急停車。7. 考慮到主動門若出現(xiàn)故障時，使用自動控制系統(tǒng)有所不適，于是設(shè)置手動開 門和手動關(guān)門。纟士審五結(jié)束語本設(shè)計完成了題目要求的基本部分的全部要求。 發(fā)揮部分的因為時間和制作材料 的短缺而沒有進行嘗試， 在今后條件允許的情況下再擴展。 基本部分各單元工作穩(wěn)定。 通過這次設(shè)計使