自动门控制装置 设计说明书

设计说明书

《可编程控制器》课程设计

设 计 题 目： 自动门控制装置

学 院： 机电工程学院

学 号： 102261008001

专业（方向）年级： 电气工程及其自动化

学 生 姓 名： 何智杰

福建农林大学机电工程学院电气工程系

2013年 6 月 17日

设计说明书

目录

1引言 ........................................................................................................................................ 3

2系统总体方案设计 ................................................................................................................ 4

2.1 系统硬件配置及组成原理 ........................................................................................... 4

2.2 系统变量定义及分配表 ............................................................................................... 4

2.3 系统接线图设计 ........................................................................................................... 5

3控制系统程序设计 ................................................................................................................ 6

4控制系统的上位机设计 ........................................................................................................ 8

4.1 人机界面选择 ............................................................................................................... 8

4.2 人机界面设计 ............................................................................................................... 9

5系统调试及结果分析 .......................................................................................................... 11

5.1 PLC程序调试及解决的问题 ...................................................................................... 11

5.2 PLC与上位机联调 ...................................................................................................... 11

5.3 结果分析 ..................................................................................................................... 11

结束语： ................................................................................................................................. 12

参考文献 ................................................................................................................................. 13

1引言

在人来人往的商业化城市以及自动化经营的现代化都市中，实现自动化的开关门动作控制系统，在经济进一步提高的今天，具有至关重要的作用。设计出一个可以感应的门控制装置是我设计的主要目的，以符合设计任务书为前提，精简流程、简化硬件、可持续应用为基础，以期设计出实用、简洁的自动门控制装置。自动门控制系统，在现当代社会是一个应用非常广泛的设备，自动门已经广泛应用于酒店、银行、超市、停车场或公共建筑等入口，其主要核心部分——自动门控制系统正是我们这论文的主要研究讨论的课题。自动门的性能优劣主要取决于它的控制装置，早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，造成安装繁琐、体积大、不稳定、不易维修等缺点已逐渐被淘汰。目前自动门及其自动化行业最稳定的控制装置是可编程控制器（以下简称PLC）,PLC是一种专门为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式和开关量的逻辑控制的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程，PLC具有可靠性高，抗干扰能力强，功能完善，适用性强，系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造，体积小，重量轻，能耗低等优点。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展，因此运用PLC控制自动门具有较高的可靠性，维修方便等特点，因此，进行自动门的PLC控制系统设计，可以推动自动门行业的发展，扩大PLC在自动门行业乃至整个自动化行业的应用，具有一定的经济和理论研究价值。由于用PLC控制自动门具有故障频率低、可靠性高、维修方便等优点，而Siemens s7—200系列PLC性价比高，在各个行业中的运用非常普遍，本研究重点讨论使用s7—200系列PLC来实现自动门控制系统的设计与应用。

2系统总体方案设计

2.1 系统硬件配置及组成原理

确定I/O点数，选择PLC 的型号，完成系统组态或硬件配置。I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，在增加10%到20%的可扩展。余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，还需根据制造厂商PLC的产品特点对输入输出点数进行圆整。选用s7—200系列PLC有助于课程的温固，而且切合课本知识，易于设计、操作。

根据对自动门控制装置的作用分析，该控制系统应有4个输入点，2个输出点。I/O点总数为5个。本课题设计的自动门要求有很高的稳定性来满足日常的需要，故在本设计中所选用的智能控制器为稳定性良好的德国西门子公司生产的CPU224小型PLC。在自动门的开关门速度控制上本设计以变频器作为调节器，运用变频器的三段速控制实现自动门的转速控制，为了解决在频率很低时出现不稳定的问题，驱动装置选用功率强大、稳定性好的自带减速装置的直流电动机，在感应器方面运用了自动门专用的微波雷达感应器和在工业控制上大量运用的具有检测精度高、寿命长、稳定性好的接近传感器，运用感应器的开关量信号输入给PLC来实现PLC对自动门的控制。由于本课题的具体需要在硬件系统的设计过程中主要考虑自动门的经济实用、稳定的需要。

2.2 系统变量定义及分配表

正确合理地进行编程元件的地址分配。

表2.1 I/0地址分配表（需有，居中）

2.3 系统接线图设计

画出输入/输出接线图及相关电气原理图。

图2.1

3控制系统程序设计

设计梯形图控制程序。

图3.1

I0.0为总开关，控制整个系统。I0.1为门外光感，当门外有人向里面走时可以检测；I0.2为门内光感，当门外有人向里面走时可以检测。当系统开启时，将触发Q0.0开门，且具有自保持功能，当到I0.3限位开关时，断开。与Q0.1具有线圈互锁。

图3.2

I0.3开门限位开关触发后，计时器计数8秒。

图3.3

T37触发后，将触发Q0.1关门动作，期间I0.1、I0.2等光感检测将使Q0.1失效，当关门到达I0.4关门限位开关时，Q0.1置0.

编制系统的操作说明。

1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。

2）自动门在开门位置停留8s后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机 …… 此处隐藏：4084字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……