基于PLC的自动门装置控制系统设计.doc

目录

0.前言??1

1.总体方案设计??2

2.硬件电路的设计??2

2.1开关门动作系统??2

2.2自动感应门的工作原理??2

2.3行程开关（限位开关）的工作原理??3

2.4光电开关的工作原理??3

2.5继电器接触控制图??3

2.6PLC控制输入输出接线图??4

3.软件设计??5

3.1程序过程分析??5

3.2程序流程图??6

3.3梯系统IO分配表??6

4.组态软件??8

5.系统调试??8

6.课设小结及进一步设想??10

参考文献??11

基于PLC的自动门装置控制系统设计

加进军?沈阳航空航天大学自动化学院

摘要：本文主要设计了一个基于PLC的自动门装置控制系统，利用PLC与组态王软件教学实验系统实现对自动门的控制。控制结果通过组态王软件仿真进行显示。

关键字：组态王；PLC；自动门；电机控制。

1.前言

计算机的发展对通信起了巨大的推动作用，随着生产力和科学技术的不断发展，人们的日常生活和生产活动大量的使用自动化控制，不仅节约了人力资源，而且很大程度的提高了生产效率，又进一步的促进了生产力快速发展，并不断的丰富着人们的生活。

早期的自动控制系统是依靠继电-接触器来实现的，其特点是：结构简单、价格低廉、抗干扰能力强，可以实现集中控制和远距离控制，但是其采用固定接线，通用性和灵活性差；又采用触点的开关动作，工作频率低，触点易损坏，可靠性差。

1969年，出现了可编程逻辑控制器PLC（ProgrammableLogicController），其特点是：具备逻辑控制、定时、计数等功能，编程语言采用直观的梯形图语言，软件更改方便，通用性和灵活性好。

目前，可编程控制器PLC主要是朝着小型化、廉价化、标准化、高速化、智能化、大容量化、网络化的方向发展，与计算机技术相结合，形成工业控制机系统、分布式控制系统DCS(DistributedControlSystem)、现场总线控制系统FCS(FieldbusControlSystem)，这将使PLC的功能更强，可靠性更高，使用更方便，适用范围更广。

在超级市场、公共建筑、银行、医院等入口，经常使用自动门控制系统。早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，已逐渐被淘汰。PLC控制自动门由于具有故障率低、可靠性高、维修方便等优点，因而得到广泛的应用。由于直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑。直流电动机超载能力较强，热动和制动转矩较大，所以执行机构使用直流电动机。

本论文主要是对门的自动开、关控制而论。自动门控制装置系统由检测元件红外传感器、继电器、可编程序控制器（PLC）、电动机组成。它主要是利用热释电人体红外传感器检测，有无人到门口的信号，再把检测到的信号送入可编程序控制器（PLC）中，由可编程序控制器来对信号的处理，处理的最后结果用继电器输出，从而达到控制电动机的转动。又由电动机带动门的开、关。当电动机正转时，门自动打开；当电动机反转时，门自动关闭。

1.总体方案设计

在本次设计中，硬件部分，自动门控制装置有门内光电探测开关K1，门外光电探测开关，开门到限位开关K3，关门到限位开关K4，开门执行机构KM1（使直流电机正传），关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。

信号通过计时器和开关来产生，经过分配，放大和解析后，信号最终传送至PLC

通过PLC实现对两个步进电机的控制。

图1总体设计方案图

2.硬件电路的设计

2.1开关门动作系统

（1）开启动作

当人靠近自动门时，设置于门内外侧的检测装置（垫开关、红外线开关、光线开关等）将其检测出来，之后，信号送到控制装置。控制装置接到该信号后驱动马达向门的开启方向—马达的旋转带动减速器、皮带轮、皮带或链条，使门向开启方向运动。当门接近门挡通过开启制动位置时，制动力作用于马达，门减速，其速度变为徐行速度，行至门挡位置后停止。

（2）关闭动作

当人离开检测装置的检测范围，开启定时器定时结束后（该时间设定可以调整），控制装置将马达逆转，使门向关闭方向动作，门徐行后在门挡位置停止。

2.2自动感应门的工作原理

（1）主控制器

它是它是自动感应门的指挥中心，通过内部编有指令程序的大规模集成块，发出相应指令，指挥马达或电锁类系统工作；同时人们通过主控器调节门扇开启速度、开启幅度等参数。

（2）感应探测器

负责采集外部信号，如同人们的眼睛，当有移动的物体进入它的工作范围时，它就给主控器一个脉冲信号。

（3）动力马达

提供开门与关门的主动力，控制自动感应门扇加速与减速运行。

（4）自动感应门行进轨道

就像火车的铁轨，约束门扇的吊具走轮系统，使其按特定方向行进。。

（5）门扇吊具走轮系统

用于吊挂活