plc控制自動(dòng)門

1、 自動(dòng)門控制系統(tǒng)PLC設(shè)計(jì) 專 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 目 錄引言. 2一、自動(dòng)門控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì). 31.1自動(dòng)門的功能要求分析. 31.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟. 3二、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì). 4三、功能器件的工作原理. 43.1自動(dòng)感應(yīng)門機(jī)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(dòng)門控制軟件設(shè)計(jì).64.1自動(dòng)門控制軟件設(shè)計(jì).64.2 plc自動(dòng)門控制軟件設(shè)計(jì).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.12引言在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的中國，高樓聳立的大都市里的大廈、賓館、

2、酒店、銀行、商場、寫字樓，自動(dòng)門以經(jīng)是隨處可見。自動(dòng)門的工作方式是通過自動(dòng)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(jìn)自動(dòng)門時(shí)，感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)到人的存在，給控制器一個(gè)開門信號(hào)，控制器通過驅(qū)動(dòng)裝置將門打開。將人通過之后，再將門關(guān)閉。由于自動(dòng)門在通電后可以實(shí)現(xiàn)無人管理，不但能給我們帶來人員進(jìn)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(dòng)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(dòng)門發(fā)展的黃金時(shí)期。自動(dòng)門的性能優(yōu)劣主要取決于它的控制裝置，早期的自動(dòng)門控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，造成安裝繁瑣、體積大、不穩(wěn)定、不易維修

3、的缺點(diǎn)已逐步被淘汰。目前自動(dòng)門及其自動(dòng)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(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可編程控制器的儲(chǔ)存器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、算數(shù)運(yùn)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(gè)種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，功能完善，實(shí)用性強(qiáng)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造，體積小，重量輕，能耗低等優(yōu)點(diǎn)。目前，可編程控制器在機(jī)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。因此運(yùn)用PLC控制自動(dòng)門具有較高的可靠性

4、，維修方便等特點(diǎn)，因此，進(jìn)行自動(dòng)門的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以推動(dòng)自動(dòng)門行業(yè)的發(fā)展，擴(kuò)大PLC在自動(dòng)化行業(yè)乃至整個(gè)自動(dòng)化行業(yè)的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟(jì)和理論研究價(jià)值。一、 自動(dòng)門控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)1.1自動(dòng)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(shí)，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(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān)位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。 2）當(dāng)自動(dòng)門到開門限位開關(guān)位置時(shí)啟動(dòng)延時(shí)定時(shí)器2秒后，自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門過程，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動(dòng)到關(guān)門限位開關(guān)時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。 3）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)，應(yīng)

5、立即停止關(guān)門，并自動(dòng)進(jìn)入開門程序。4）門打開后的2秒等待時(shí)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(shí)，必須重新開始等待2秒后，再自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。5）自動(dòng)門在出現(xiàn)故障或在維修的時(shí)候，用自動(dòng)控制從在一定的問題，最后決定加增手動(dòng)開門和關(guān)門開關(guān)。1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟自動(dòng)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(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。控制要求：1.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)S

6、1位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。2.限位開關(guān)位置停留2秒后，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)S2位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)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(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動(dòng)進(jìn)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(shí)，必須重新開始等待2秒后，再自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。二、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自動(dòng)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(jī)構(gòu)（使直流電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)）、關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)（使直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)）等部件組成PLC控制自動(dòng)門由于具有故障率低、可靠性高

7、、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，所以執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用直流電動(dòng)機(jī)。三、功能器件的工作原理3.1自動(dòng)感應(yīng)門機(jī)的基本工作原理首先，平移式自動(dòng)感應(yīng)門機(jī)組由以下部件組成：（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(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)，它就給主控制器一個(gè)脈沖信號(hào)；（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)門門扇加速與減

8、速運(yùn)行。（4）自動(dòng)感應(yīng)門扇行進(jìn)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(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（有的廠家使用三角皮帶）：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(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

9、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)門的限位，轎廂的上、下限位保護(hù)

10、。滾輪式行程開關(guān)又分為單滾輪自動(dòng)復(fù)位和雙滾輪(羊角式)非自動(dòng)復(fù)位式，雙滾輪行移開關(guān)具有兩個(gè)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(hào)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。四、自動(dòng)門控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)4.1繼電器接觸控制圖4.2Plc控制輸出輸入接線4.3程序流程圖4.4梯形圖4.5I/O分配表I/O分配表類別元件PLC元件作用

11、輸入SB1X01門外光檢測電開關(guān)SB2X02門內(nèi)光檢測電開關(guān)SB3X03開門限位電開關(guān)SB4X04關(guān)門限位電開關(guān)SB5X05過載保護(hù)開關(guān)SB6X06緊急停止開關(guān)SB7X07啟動(dòng)停止SB10X10手動(dòng)開門SB11X11手動(dòng)關(guān)門輸出KM0Y0電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器KM1Y1電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器KM2Y2過載保護(hù)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 Y

12、01ANI X03OR Y01LD X054.7過程分析1首先按下啟動(dòng)按鈕使x007閉合，若外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)有信號(hào)時(shí)x001或x002閉合。由于開門限位開關(guān)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線圈通電時(shí)y000閉合，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2秒的延時(shí)，若此時(shí)外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)x001或x002有信號(hào)，則使T0重新延時(shí)。4當(dāng)2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)或內(nèi)檢測開關(guān)x001,x002有信號(hào)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。結(jié)束語本設(shè)計(jì)完成了題目要求的基本部分的全部要求。發(fā)揮部分的因?yàn)闀r(shí)間和制作材料的短缺而沒有進(jìn)行嘗試，在今后條件允許的情況下再擴(kuò)展?；静糠指鲉卧ぷ鞣€(wěn)定。通過這次設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)如何去培養(yǎng)