PLC自動(dòng)門設(shè)計(jì)(共19頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目 錄引言-1第一章 PLC發(fā)展史及特點(diǎn) - 2第二章 自動(dòng)門控制裝置的設(shè)計(jì)任務(wù)-1.1 自動(dòng)門控制裝置的硬件組成-21.2 控制要求-2第三章 自動(dòng)門控制裝置框圖與原理-33.1自動(dòng)門控制裝流程圖-33.2自動(dòng)門控制裝置系統(tǒng)的工作原理-33.2.1 自動(dòng)感應(yīng)門機(jī)的基本工作原理-43.2.2 行程開關(guān)(限位開關(guān))的工作原理-53.2.3 光電開關(guān)的工作原理-5第四章 自動(dòng)門控制裝置系統(tǒng)程序-64.1 繼電器接觸控圖 -64.2 PLC控制輸出輸入接線-74.3 梯形圖-84.4 指令-94.5 程序過程分析-114.6 系統(tǒng)調(diào)試-12設(shè)計(jì)體會(huì)-15參考文獻(xiàn)-16 引

2、言隨著生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的日常生活和生產(chǎn)活動(dòng)大量的使用自動(dòng)化控制，不僅節(jié)約了人力資源，而且很大程度的提高了生產(chǎn)效率，又進(jìn)一步的促進(jìn)了生產(chǎn)力快速發(fā)展，并不斷的豐富著人們的生活。早期的自動(dòng)控制系統(tǒng)是依靠繼電-接觸器來實(shí)現(xiàn)的，其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、抗干擾能力強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)集中控制和遠(yuǎn)距離控制，但是其采用固定接線，通用性和靈活性差；又采用觸點(diǎn)的開關(guān)動(dòng)作，工作頻率低，觸點(diǎn)易損壞，可靠性差。1969年，出現(xiàn)了可編程邏輯控制器PLC（Programmable Logic Controller），其特點(diǎn)是：具備邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，編程語言采用直觀的梯形圖語言，軟件更改方便，通用性和

3、靈活性好。目前，可編程控制器PLC主要是朝著小型化、廉價(jià)化、標(biāo)準(zhǔn)化、高速化、智能化、大容量化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，形成工業(yè)控制機(jī)系統(tǒng)、分布式控制系統(tǒng)DCS(Distributed Control System)、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS(Field bus Control System)，這將使PLC的功能更強(qiáng)，可靠性更高，使用更方便，適用范圍更廣。在超級市場、公共建筑、銀行、醫(yī)院等入口，經(jīng)常使用自動(dòng)門控制系統(tǒng)。早期的自動(dòng)門控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，已逐漸被淘汰。PLC控制自動(dòng)門由于具有故障率低、可靠性高、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛的應(yīng)用。由于直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍寬廣，調(diào)速

4、特性平滑。直流電動(dòng)機(jī)超載能力較強(qiáng)，熱動(dòng)和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，所以執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用直流電動(dòng)機(jī)。本論文主要是對門的自動(dòng)開、關(guān)控制而論。自動(dòng)門控制裝置系統(tǒng)由檢測元件紅外傳感器、繼電器、可編程序控制器（PLC）、電動(dòng)機(jī)組成。它主要是利用熱釋電人體紅外傳感器檢測，有無人到門口的信號，再把檢測到的信號送入可編程序控制器（PLC）中，由可編程序控制器來對信號的處理，處理的最后結(jié)果用繼電器輸出，從而達(dá)到控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。又由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)門的開、關(guān)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，門自動(dòng)打開；當(dāng)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，門自動(dòng)關(guān)閉。第一章 PLC發(fā)展史及特點(diǎn)第二章 自動(dòng)門控制裝置的設(shè)計(jì)任務(wù)2.1 自動(dòng)門控制裝置的硬件組成自動(dòng)門控制裝置由門內(nèi)光電探測開

5、關(guān)K1、門外光電探測開關(guān)K2、開門到位限位開關(guān)K3、關(guān)門到位限位開關(guān)K4、開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1(使直流電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn))、關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2(使直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn))等部件組成。光電探測開關(guān)為無光導(dǎo)通，有光斷開。2.2 控制要求(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)K1或K2時(shí)，開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān)K3位置時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。(2) 自動(dòng)門在開門位置停留8s后，自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2被起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動(dòng)到關(guān)門限位開關(guān)K4位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。(3) 在關(guān)門過程中，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(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動(dòng)進(jìn)入

6、開門程序。(4) 在門打開后的8s等待時(shí)間內(nèi)，若有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時(shí)，必須重新開始等待8s后，再自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。(5) 開門與關(guān)門不可同時(shí)進(jìn)行。第三章 自動(dòng)門控制裝置框圖與原理3.1 自動(dòng)門控制裝置原理框圖3.2 自動(dòng)門控制裝置系統(tǒng)的工作原理1開啟動(dòng)作當(dāng)人靠近自動(dòng)門時(shí)，設(shè)置于門內(nèi)外側(cè)的檢測裝置（墊開關(guān)、紅外線開關(guān)、光線開關(guān)等）將其檢測出來，之后，信號送到控制裝置。控制裝置接到該信號后驅(qū)動(dòng)馬達(dá)向門的開啟方向馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)減速器、皮帶輪、皮帶或鏈條，使門向開啟方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)門接近門擋通過開啟制動(dòng)位置時(shí)，制動(dòng)力作用于馬達(dá)，門減速，其速度變?yōu)樾煨兴俣?/p>

7、，行至門擋位置后停止。2關(guān)閉動(dòng)作當(dāng)人離開檢測裝置的檢測范圍，開啟定時(shí)器定時(shí)結(jié)束后（該時(shí)間設(shè)定可以調(diào)整），控制裝置將馬達(dá)逆轉(zhuǎn)，使門向關(guān)閉方向動(dòng)作，門徐行后在門擋位置停止。 3.2.1 自動(dòng)感應(yīng)門機(jī)的基本工作原理 (1) 主控制器：它是自動(dòng) 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(shí)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(dòng)的物體進(jìn)入它的工作范圍時(shí)，它就給主控器一個(gè)脈沖信號；(3) 動(dòng)力馬達(dá)：提供開門與關(guān)門的主動(dòng)力，控制自動(dòng)感應(yīng)門扇加速與減速運(yùn)行。(4) 自動(dòng)感應(yīng)門扇行進(jìn)軌道

8、：就像火車的鐵軌，約束門扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向行進(jìn)。(5) 門扇吊具走輪系統(tǒng)：用于吊掛活動(dòng)門扇，同時(shí)在動(dòng)力牽引下帶動(dòng)門扇運(yùn)行。(6) 同步皮帶：用于傳輸馬達(dá)所產(chǎn)動(dòng)力，牽引自動(dòng)感應(yīng)門扇吊具走輪系統(tǒng)。(7) 下部導(dǎo)向系統(tǒng)：是自動(dòng)感應(yīng)門門扇下部的導(dǎo)向與定位裝置，防止門扇在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)前后門體擺動(dòng)。當(dāng)自動(dòng)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(jìn)入時(shí)，將脈沖信號傳給主控器，主控器判斷后通知馬達(dá)運(yùn)行，同時(shí)監(jiān)控馬達(dá)轉(zhuǎn)數(shù)，以便通知馬達(dá)在一定時(shí)候加力和進(jìn)入慢行運(yùn)行。馬達(dá)得到一定運(yùn)行電流后做正向運(yùn)行，將動(dòng)力傳給同步帶，再由同步帶將動(dòng)力傳給吊具系統(tǒng)使自動(dòng)感應(yīng)門扇開啟；自動(dòng)感應(yīng)門

9、扇開啟后由控制器作出判斷，如需關(guān)自動(dòng)感應(yīng)門，通知馬達(dá)作反向運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉自動(dòng)感應(yīng)門。 3.2.2 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(jī)械設(shè)備的行程及限位保護(hù)。在實(shí)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(jī)械運(yùn)動(dòng)部件上的模塊撞擊行程開關(guān)時(shí)，行程開關(guān)的觸點(diǎn)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)電路的切換。因此，行程開關(guān)是一種根據(jù)運(yùn)動(dòng)部件的行程位置而切換電路的電器，它的作用原理與按鈕類似。行程開關(guān)廣泛用于各類機(jī)床和起重機(jī)械，用以控制其行程、進(jìn)行終端限位保護(hù)。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(dòng)開關(guān)的限位，轎廂的上、下限位保護(hù)。 3.2.3 光電開關(guān)的工作原理光電開關(guān)(光

10、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，接收器再根據(jù)接收到的光線的強(qiáng)弱或有無對目標(biāo)物體進(jìn)行探測。第四章 自動(dòng)門控制裝置系統(tǒng)程序4.1繼電器接觸控制圖4.2.PLC控制輸出輸入接線4.3.梯形圖X001 門外光檢測點(diǎn)開關(guān) X002門內(nèi)光檢測點(diǎn)開關(guān)X003 開門限位點(diǎn)開關(guān) X004關(guān)門限位點(diǎn)開關(guān)X005 過載保護(hù)開關(guān) X006 緊急停車開關(guān) X007 停止開關(guān) X010 手動(dòng)開門X011 手動(dòng)關(guān)門4.4程序指令如下LD X001OR X

11、002OR Y000ANI Y002AND X007OR X010ANI X003OUT Y000LD X003ANI X001 ANI X002OUT T0 LD T0OR Y001 ANI Y000ANI Y002AND X007OR X010ANI X004OUT Y001LD X005 OR X006OR Y002AND X007OUT Y002END4.5程序過程分析1首先按下啟動(dòng)按鈕x007閉合，若外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)有信號時(shí)x001或者x002閉合。由于開門限位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(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

12、時(shí)y000合，此時(shí)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)帶動(dòng)自動(dòng)門扇移動(dòng)，執(zhí)行開門過程。2，當(dāng)門扇完全打開時(shí)，使開門限位開關(guān)x003打開，y000線圈斷電，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。3.當(dāng)門扇停止移動(dòng)時(shí)，由于開門限位開關(guān)的長閉變成長開，故使長開閉合。進(jìn)行8秒的延時(shí)，若此時(shí)外檢測開門或內(nèi)檢測開門x001或x002有信號，則使t0重新延時(shí)。4當(dāng)8秒的延時(shí)完畢后t0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(jī)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)或者內(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(shí)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

13、護(hù)和緊急停車。7.考慮到主動(dòng)門若出現(xiàn)故障時(shí)，使用自動(dòng)控制系統(tǒng)有所不適，于是設(shè)置手動(dòng)開門和手動(dòng)關(guān)門。4.6系統(tǒng)調(diào)試1、 語法錯(cuò)誤檢查-檢查命令碼及其格式2雙線圈檢驗(yàn)-檢查同一元件或顯示順序輸出命令的重復(fù)使用狀況 3、電路錯(cuò)誤檢查- 檢查梯形圖電路中的缺陷設(shè)計(jì)體會(huì)在學(xué)期結(jié)束我們通過課程設(shè)計(jì)，來總計(jì)這學(xué)期所學(xué)的知識特別是PLC這門課程。我做的這個(gè)題目是有關(guān)與PLC系統(tǒng)理論與實(shí)踐相結(jié)合的設(shè)計(jì)。在對這個(gè)設(shè)計(jì)的材料搜索進(jìn)行獨(dú)立搜索時(shí)，對于辦公軟件的應(yīng)用有了進(jìn)一步的提高，以及實(shí)際應(yīng)用操作的情況下，提高了實(shí)際操作和獨(dú)立解決問題的能力。通過這次設(shè)計(jì)實(shí)踐。讓我更熟練的掌握了三菱的PLC軟件的簡單編程方法，對于三菱

14、的PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在理論的運(yùn)用中，也提高了我的工程素質(zhì)。由于我對一些細(xì)節(jié)的不加重視，當(dāng)我把自己想出來的一些認(rèn)為是對的程序運(yùn)用到梯形圖編輯時(shí)，問題出現(xiàn)了。轉(zhuǎn)換成指令表后則顯示不出很多正確的指令程序，這主要是因?yàn)槲覜]有把理論和實(shí)踐相結(jié)合，缺乏動(dòng)手能力而造成的結(jié)果，最后通過老師的糾正和自己的實(shí)際操作，終于把正確的結(jié)果做了出來，同樣也看清了自己的不足之處。通過這次設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新，是要我們學(xué)會(huì)將理論很好地聯(lián)系實(shí)際，并不斷地去開動(dòng)自己的大腦，從為人類造福的意愿出發(fā)，做自己力所能及的，別人卻沒想到的事。使之不斷地戰(zhàn)勝別人

15、，超越前人。同時(shí)，更重要的是，我在這一設(shè)計(jì)過程中，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持不懈，不輕言放棄，設(shè)計(jì)過程，也好比是我們?nèi)祟惓砷L的歷程，常有一些不如意，也許這就是在對我們提出了挑戰(zhàn)，勇敢過，也戰(zhàn)勝了，勝利的鐘聲也就一定會(huì)為我們而敲響。本研究及論文是在指導(dǎo)老師陳國凡老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。陳國凡老師都始終給予我們細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。在此謹(jǐn)向陳國凡老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意參 考 文 獻(xiàn)1趙永江樓宇的門禁、監(jiān)控及車庫管理系統(tǒng)M北京：中國，電力出版社，20052謝克明，夏路易可編程控制器原理與程序設(shè)計(jì)M北京，電子工業(yè)出版社，20023張進(jìn)秋可編程控制器原理及應(yīng)用實(shí)例M北京：機(jī)械，工業(yè)出版社，20034 PLC入門學(xué)習(xí)基礎(chǔ)教程M 北京：機(jī)械，工業(yè)出版社，20035可編程序控制器應(yīng)用指南           易傳祿主編   上海科普出版社6 可編程序控制器原理及應(yīng)用   鐘肇新 彭 侃編   華南理工大學(xué)出