PLC自动门的控制课程设计

《可编程控制器》

院 系：专 业：班 级：姓 名：学 号：指导教师：课程设计

自动门的控制

机电工程系

目 录

目 录 ........................................................................................................................................2 第一章 课程设计任务 ..............................................................................................................3 第二章 总体方案分析 ..............................................................................................................4

2.1 分析控制要求 .........................................................................................................4 2.2 选择PLC型号 ........................................................................................................5 2.3 分配I/O点 ..............................................................................................................5 第三章 PLC控制系统设计 .....................................................................................................7

3.1 输入/输出电路设计(参照P125页图4-13) ...........................................................7 3.2 控制程序设计 .........................................................................................................7

3.2.1 梯形图设计 ...................................................................................................7 3.2.2 指令表 ...........................................................................................................8 3.3 控制程序分析 .........................................................................................................9 第四章 课程设计小结 ............................................................................................................ 11 参 考 文 献 ............................................................................................................................12

第一章 课程设计任务

设计以PLC为控制器、控的自动门控制系统。在自动门正上方里外各安装一个光电探测开关，当有人欲进入时，光电探测开关检测出有人要进入或出去，从而产生输出信号。PLC获取到该输入信号，启动电机，将门打开。当门打开到一定程度后，碰到限位开关，限位开关动作，产生输出信号，自动门停止动作。等待一时间段后，自动门自动合上。在闭合过程中，如光电探测开关检测有人要进入或出去时，自动门停止闭合，并立刻打开。为了保障门的安全性，设置关门限位开关，从而保障在自动门闭合即将结束时，不会发生两扇门相撞。 （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8秒后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被 启动，电动机反转，当门移动到开门限位开关K4位置时，电机停止运行。（3）在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1 时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。

（4）在门打开后的8秒等待时间内，若有人员由外到内或由内到外通过光电检 测开关K2或K1时，必须重新开始等待8秒后，在自动进入关门过程，以 保证人员的安全通过。 （5）开门与关门不可同时进行。

第二章 总体方案分析

2.1 分析控制要求

经分析设计任务，可知完成任务的实质就是控制电机的正反转。要实现自动控制首先要具备以下功能部件：光电检测开关，限位开关，超载保护开关，直流电机。

现确定电机与门扇轨道组成的系统，要实现电机正转——开门，电机反转——关门。

1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关时，开关上有电流通过（光电检测开关是脉冲触发须对其自锁）由于开门限位开关常闭，所以线圈上有电通过，电动机正转，到达开门限位开关位置时，电机停止运行。

2）当自动门到开门限位开关位置时启动延时定时器8秒后，自动进入关门过程，电动机反转，当门移动到关门限位开关时，电机停止运行。

3）在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关，应立即停止关门，并自动进入开门程序。

4）在门打开后的8秒等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关时，必须重新开始等待8秒后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。

5）考虑到自动门在出现故障或在维修的时候，用自动控制从在一定 问题，最后决定加增手动开门和关门开关。

2.2 选择PLC型号

对于PLC型号的选择问题，则有以下几个方面要考虑：

（1）功能方面 所有PLC一般都具有常规的功能，但对某些特殊要求，就要知道所选用的PLC是否有能力完成控制任务。如对PLC与PLC，PLC与智能仪表及上位机之间有灵活方便的通讯要求；或对PLC的计算速度，用户程序容量等有特殊要求；或对PLC的位置控制有特殊要求等。这就要求用户对市场上流行的PLC品种有一个详细的了解，以便做出正确的选择。

（2）价格方面 不同厂家的PLC产品价格相差很大，有些功能类似，质量相当，I/O点数相当的PLC的价格能相差40%以上。在使用PLC较多的情况下，这样的差价当然是必须考虑的因素。

（3）个人喜好方面 有些工程技术人员对某些品牌的PLC熟悉，所以一般比较喜欢使用这种产品。另外，甚至一些政治因素或个人情感有时也会成为选择的理由。

PLC主机选定后，如果控制系统需要，则相应的配套模块也就选定了。如模拟量单元，显示设定单元，位置控制单元或热电偶单元等。

对于本课设来说不需要扩展单元与模拟量单元，可知PLC可以选择我们所熟悉的西门子系列PLC,根据以上的分析可知我们可以选择主机型号为CPU221/DC/DC/Relay的S7-200系列PLC。

2.3 分配I/O点

输入/输出信号在PLC接线端子上的地址分配是进行PLC控制系统设计的基础。对软件设计来说，I/O地址分配以后才可进行编程；对控制柜及PLC的外围接线来说，只有I/O地址确定以后，才可以绘制电气接线图，装配图，让装配人员根据线路图和安装控制柜。

分配输出点地址时，要注意负载类型的问题。

在进行I/O地址分配时最好把I/O点的名称、代码和地址以表格的形式列写出来。

第三章 PLC控制系统设计

3.1 输入/输出电路设计(参照P125页图

4-13)

3.2 控制程序设计

3.2.1 梯形图设计

3.22 指令表

LD I0.1 O I0.2 O Q0.0 AN Q0.2 O I1.0 AN I0.3 = Q0.0

LD I0.3 AN I0.1 AN I0.2

TON TIM000，#0080

LD TIM000 O Q0.1 AN Q0.0 AN Q0.2 O I1.1 AN I0.4 = Q0.1

3.3 控制程序分析

1、首先，若外检测开关或内检测开关有信号时I0.1或I0.2闭合。由于开门限位开关I0.3是长闭的，所以Q0.0线圈通电，有原理分析可知光电检测开关 …… 此处隐藏：3284字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……