自動(dòng)門(mén)PLC控制要點(diǎn)

1、淮安技師學(xué)院課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告課程名稱： 電氣控制與PLC 設(shè)計(jì)名稱： 自動(dòng)門(mén)的PLC控制設(shè)計(jì) 姓 名： 王昌盛 班 級(jí)： D12504電子高職 淮安技師學(xué)院電氣工程系制淮安技師學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 姓 名： 王昌盛 院 （系）： 電氣工程系 專 業(yè)： 應(yīng)用電子技術(shù) 班級(jí)：D12504電子高職課程設(shè)計(jì)題目：自動(dòng)門(mén)的PLC控制設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)要求：1.當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)K1或K2時(shí)，開(kāi)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)K3位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。2.自動(dòng)門(mén)在開(kāi)門(mén)位置停留8秒后，自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門(mén)過(guò)程，關(guān)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2被起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門(mén)移動(dòng)到關(guān)門(mén)限位開(kāi)關(guān)K4位置

2、時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。3.在關(guān)門(mén)過(guò)程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)K2或K1時(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門(mén)，并自動(dòng)進(jìn)入開(kāi)門(mén)程序。設(shè)計(jì)任務(wù)總述：1. 設(shè)計(jì)出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖等；2. 系統(tǒng)有啟動(dòng)、停止功能；3. 運(yùn)用功能指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)；4. 程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)；5. 進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)/停止的控制要求。工作計(jì)劃及安排：2011-11-28：明確設(shè)計(jì)任務(wù)，做相關(guān)的準(zhǔn)備工作。2011-11-29：設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、時(shí)序圖等。2011-11-30：將設(shè)計(jì)好的各部分進(jìn)行仿真、組合等。2011-12-01：進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)各部分功能。2011-12

3、-02：總體調(diào)試，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴泉的控制要求。 目 錄引言-4第一章 自動(dòng)門(mén)控制裝置的設(shè)計(jì)任務(wù)-51.1 自動(dòng)門(mén)控制裝置的硬件組成-51.2 控制要求-5第二章 自動(dòng)門(mén)控制裝置框圖與原理-63.1自動(dòng)門(mén)控制裝流程圖-63.2自動(dòng)門(mén)控制裝置系統(tǒng)的工作原理-6 自動(dòng)感應(yīng)門(mén)機(jī)的基本工作原理-7 行程開(kāi)關(guān)(限位開(kāi)關(guān))的工作原理-7 光電開(kāi)關(guān)的工作原理-8第三章 自動(dòng)門(mén)控制裝置系統(tǒng)程序-84.1 繼電器接觸控圖 -94.2 PLC控制輸出輸入接線-104.3 梯形圖-114.4 指令-124.5 程序過(guò)程分析-134.6 系統(tǒng)調(diào)試-14設(shè)計(jì)體會(huì)-15 引 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

4、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(lái)實(shí)現(xiàn)的，其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(kāi)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(yǔ)言采用直觀的梯形圖語(yǔ)言，軟件更改方便，通用性和靈活性好。目前，可編程控制器PLC主要是朝著小型化、

5、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(chǎng)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(jí)市場(chǎng)、公共建筑、銀行、醫(yī)院等入口，經(jīng)常使用自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)。早期的自動(dòng)門(mén)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(mén)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

6、，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(duì)門(mén)的自動(dòng)開(kāi)、關(guān)控制而論。自動(dòng)門(mén)控制裝置系統(tǒng)由檢測(cè)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(cè)，有無(wú)人到門(mén)口的信號(hào)，再把檢測(cè)到的信號(hào)送入可編程序控制器（PLC）中，由可編程序控制器來(lái)對(duì)信號(hào)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(mén)的開(kāi)、關(guān)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，門(mén)自動(dòng)打開(kāi)；當(dāng)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，門(mén)自動(dòng)關(guān)閉。第一章 自動(dòng)門(mén)控制裝置的設(shè)計(jì)任務(wù)1.1 自動(dòng)門(mén)控制裝置的硬件組成自動(dòng)門(mén)控制裝置由門(mén)內(nèi)光電探測(cè)開(kāi)關(guān)K1、門(mén)外光電探測(cè)開(kāi)關(guān)K2、開(kāi)門(mén)到位限位開(kāi)關(guān)K3、關(guān)門(mén)到位限位開(kāi)關(guān)K4、開(kāi)門(mén)

7、執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1(使直流電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn))、關(guān)門(mén)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(cè)開(kāi)關(guān)為無(wú)光導(dǎo)通，有光斷開(kāi)。1.2 控制要求(1) 當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)K1或K2時(shí)，開(kāi)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)K3位置時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。(2) 自動(dòng)門(mén)在開(kāi)門(mén)位置停留8s后，自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門(mén)過(guò)程，關(guān)門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2被起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門(mén)移動(dòng)到關(guān)門(mén)限位開(kāi)關(guān)K4位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。(3) 在關(guān)門(mén)過(guò)程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過(guò)光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)K2或K1時(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門(mén)，并自動(dòng)進(jìn)入開(kāi)門(mén)程序。(4) 在門(mén)打開(kāi)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(guò)光

8、電檢測(cè)開(kāi)關(guān)K2或K1時(shí)，必須重新開(kāi)始等待8s后，再自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門(mén)過(guò)程，以保證人員安全通過(guò)。(5) 開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)不可同時(shí)進(jìn)行。第二章 自動(dòng)門(mén)控制裝置框圖與原理2.1 自動(dòng)門(mén)控制裝置原理框圖2.2 自動(dòng)門(mén)控制裝置系統(tǒng)的工作原理1開(kāi)啟動(dòng)作當(dāng)人靠近自動(dòng)門(mén)時(shí)，設(shè)置于門(mén)內(nèi)外側(cè)的檢測(cè)裝置（墊開(kāi)關(guān)、紅外線開(kāi)關(guān)、光線開(kāi)關(guān)等）將其檢測(cè)出來(lái)，之后，信號(hào)送到控制裝置。控制裝置接到該信號(hào)后驅(qū)動(dòng)馬達(dá)向門(mén)的開(kāi)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(mén)向開(kāi)啟方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)門(mén)接近門(mén)擋通過(guò)開(kāi)啟制動(dòng)位置時(shí)，制動(dòng)力作用于馬達(dá)，門(mén)減速，其速度變?yōu)樾煨兴俣?，行至門(mén)擋位置后停止。2關(guān)閉動(dòng)作當(dāng)人離開(kāi)檢測(cè)裝置的檢測(cè)范圍，開(kāi)啟定時(shí)器定時(shí)結(jié)束

9、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(mén)向關(guān)閉方向動(dòng)作，門(mén)徐行后在門(mén)擋位置停止。 2.2.1 自動(dòng)感應(yīng)門(mén)機(jī)的基本工作原理 (1) 主控制器：它是自動(dòng) 感應(yīng)門(mén)的指揮中心，通過(guò)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(guò)主控器調(diào)節(jié)門(mén)扇開(kāi)啟速度、開(kāi)啟幅度等參數(shù)。(2) 感應(yīng)探測(cè)器：負(fù)責(zé)采集外部信號(hào)，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(hào)；(3) 動(dòng)力馬達(dá)：提供開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)的主動(dòng)力，控制自動(dòng)感應(yīng)門(mén)扇加速與減速運(yùn)行。(4) 自動(dòng)感應(yīng)門(mén)扇行進(jìn)軌道：就像火車的鐵軌，約束門(mén)扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向行進(jìn)。(5) 門(mén)扇吊具

10、走輪系統(tǒng)：用于吊掛活動(dòng)門(mén)扇，同時(shí)在動(dòng)力牽引下帶動(dòng)門(mén)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(mén)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(mén)門(mén)扇下部的導(dǎo)向與定位裝置，防止門(mén)扇在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)前后門(mén)體擺動(dòng)。當(dāng)自動(dòng)感應(yīng)門(mén)門(mén)扇要完成一次開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)，其工作流程如下：感應(yīng)探測(cè)器探測(cè)到有人進(jìn)入時(shí)，將脈沖信號(hào)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(mén)扇開(kāi)啟；自動(dòng)感應(yīng)門(mén)扇開(kāi)啟后由控制器作出判斷，如需關(guān)自動(dòng)感應(yīng)門(mén)，通知馬達(dá)作反向運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉自動(dòng)感應(yīng)門(mén)

11、。 2.2.2 行程開(kāi)關(guān)(限位開(kāi)關(guān))的工作原理行程開(kāi)關(guān)又稱限位開(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)時(shí)，行程開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)電路的切換。因此，行程開(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)來(lái)控制開(kāi)關(guān)轎門(mén)的速度、自動(dòng)開(kāi)關(guān)的限位，轎廂的上、下限位保護(hù)。 2.2.3 光電開(kāi)關(guān)的工作原理光電開(kāi)關(guān)(光電傳感器)是光電接近開(kāi)關(guān)的簡(jiǎn)稱，它是利用被檢測(cè)物對(duì)光束的遮擋或反射，由同步回路

12、選通電路，從而檢測(cè)物體有無(wú)的。物體不限于 金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測(cè)。光電開(kāi)關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號(hào)射出，接收器再根據(jù)接收到的光線的強(qiáng)弱或有無(wú)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè)。第三章 自動(dòng)門(mén)控制裝置系統(tǒng)程序3.1繼電器接觸控制圖3.2.PLC控制輸出輸入接線3.3.梯形圖X001 門(mén)外光檢測(cè)點(diǎn)開(kāi)關(guān) X002門(mén)內(nèi)光檢測(cè)點(diǎn)開(kāi)關(guān)X003 開(kāi)門(mén)限位點(diǎn)開(kāi)關(guān) X004關(guān)門(mén)限位點(diǎn)開(kāi)關(guān)X005 過(guò)載保護(hù)開(kāi)關(guān) X006 緊急停車開(kāi)關(guān) X007 停止開(kāi)關(guān) X010 手動(dòng)開(kāi)門(mén)X011 手動(dòng)關(guān)門(mén)3.4程序指令如下LD X001OR X002OR Y000ANI Y002AND X007OR X010ANI X0

13、03OUT Y000LD X003ANI X001 ANI X002OUT T0 LD T0OR Y001 ANI Y000ANI Y002AND X007OR X010ANI X004OUT Y001LD X005 OR X006OR Y002AND X007OUT Y002END3.5程序過(guò)程分析1首先按下啟動(dòng)按鈕x007閉合，若外檢測(cè)開(kāi)關(guān)或內(nèi)檢測(cè)開(kāi)關(guān)有信號(hào)時(shí)x001或者x002閉合。由于開(kāi)門(mén)限位x003是長(zhǎng)閉的，所以y000線圈通電，有原理分析可知光電檢測(cè)開(kāi)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(shí)y000合，此時(shí)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)帶動(dòng)自動(dòng)門(mén)扇移動(dòng)，執(zhí)行開(kāi)門(mén)過(guò)程。2，當(dāng)門(mén)扇完全打開(kāi)

14、時(shí)，使開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)x003打開(kāi)，y000線圈斷電，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。3.當(dāng)門(mén)扇停止移動(dòng)時(shí)，由于開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)的長(zhǎng)閉變成長(zhǎng)開(kāi)，故使長(zhǎng)開(kāi)閉合。進(jìn)行8秒的延時(shí)，若此時(shí)外檢測(cè)開(kāi)門(mén)或內(nèi)檢測(cè)開(kāi)門(mén)x001或x002有信號(hào)，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(mén)限位開(kāi)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(mén)過(guò)程。5.在關(guān)門(mén)過(guò)程中，若外檢測(cè)開(kāi)關(guān)或者內(nèi)檢測(cè)開(kāi)關(guān)x001，x002有信號(hào)又使y000通電，由于在關(guān)門(mén)過(guò)程中y000長(zhǎng)閉，此時(shí)打開(kāi)并中斷關(guān)門(mén)過(guò)程，轉(zhuǎn)向開(kāi)門(mén)過(guò)程。6.在此控制過(guò)程中，為了保證其安全性設(shè)置過(guò)載保護(hù)和緊急停車。7.考慮到主動(dòng)門(mén)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

15、手動(dòng)開(kāi)門(mén)和手動(dòng)關(guān)門(mén)。3.6系統(tǒng)調(diào)試1、 語(yǔ)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(guò)課程設(shè)計(jì)，來(lái)總計(jì)這學(xué)期所學(xué)的知識(shí)特別是PLC這門(mén)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(duì)這個(gè)設(shè)計(jì)的材料搜索進(jìn)行獨(dú)立搜索時(shí)，對(duì)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(wèn)題的能力。通過(guò)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(jiǎn)單編程方法，對(duì)于三菱的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(duì)一些細(xì)節(jié)的不加重視，當(dāng)我把自己想出來(lái)的一些認(rèn)為是對(duì)的程序運(yùn)用到梯形圖編輯時(shí)，問(wèn)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](méi)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(guò)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(lái)，同樣也看清了自己的不足之處。通過(guò)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