PLC自动门控制装置设计文档格式.docx

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2.2设计任务与需求5

第三章设计方案7

3.1方案说明7

3.2I/O地址分配8

3.3PLC主电路接线图……………………………..............9

3.3PLC出输入接线9

3.4程序流程图10

3.5梯形图及指令11

结论15

第一章设计序言

在超级市场、公共建筑、银行、医院等入口，经常使用自动门控制系统。

早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，已逐渐被淘汰。

PLC控制自动门由于具有故障率低、可靠性高、维修方便等优点，因而得到广泛的应用。

由于直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑。

直流电动机超载能力较强，热动和制动转矩较大，所以执行机构使用直流电动机

.PLC的主要特点

1）、可靠性高。

PLC的MTBF一般在40000～50000h以上，有的在10~20万h，且均有完善的自诊断功能。

2）、结构形式多样，模块化组合灵活。

有固定式适于小型系统或机床，组合式适于集控制系统。

最少的PLC只有6点，而AB的ControlLogix系统的容量达128000点。

3）、功能强大。

4）、编程方便。

控制具有极大灵活性。

5）、适应工业环境。

适应高温、振动、冲击和粉尘等恶劣环境以及电磁干扰环境。

6）、安装、维修简单　7）、价格低。

8）、当前PLC产品紧跟现场总线的发展潮流。

第二章设计目的与需求

2.1设计目的

1、正做到增长知识与发展能力的统一，本次课程设计的基本任务，是着重培养学生在电力电子技术方面的实践能力和科学作风，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。

通过本次课程设计，初步掌握工程实践方法和组织实践的基本技能，逐渐熟悉开展科学实践的程序和办法。

2、通过本次课程设计应做到如下要求：

（1）初步为了加强学生智能的培养，更好的使理论与实践相结合，真掌握一般电气控制技术、PLC应用技术和设计的基本方法

（2）培养一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力。

（3）巩固常用电子仪器的正确使用方法。

（4）通过严格的科学训练和工程设计实践，逐步树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风；

培养学生在工作中具有一定的生产观点、经济观点和全局观点。

2.2设计任务与需求

自动门控制装置设计

1．自动门控制装置的硬件组成及原理

1）门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1（使直流电动机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。

2）行程开关（限位开关）的工作原理

行程开关又称限位开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。

在实际生产中，将行程开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，行程开关的触点动作，实现电路的切换。

因此，行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。

行程开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。

在电梯的控制电路中，还利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位，轿厢的上、下限位保护。

滚轮式行程开关又分为单滚轮自动复位和双滚轮（羊角式）非自动复位式，双滚轮行移开关具有两个稳态位置，有“记忆”作用，在某些情况下可以简化线路。

3）光电开关

工作原理光电开关（光电传感器）是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。

物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。

光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。

2.控制需求

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被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关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，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1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。

第三章设计方案

方案说明

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的问题，最后决定加增手动开门和关门开关。

3.1PLC系统的选型

从上面发的分析可知，系统共有8个输入点，2个输出点，参照S7-200产品目录及市场实际价格，选用主机为CPU222（8入/6继电器输出）一台，加上一台扩展模块EM225，这样的配置是最经济实惠的，整个PLC系统的配置如下图所示。

图3-1PLC系统组成

3.2I/O地址分配

输入输出信号的名称代码及地址编号

+名称

代码

地址编码

输入信号

启动停止

I0.0

门外光检测电开关

K1

I0.1

门内光检测电开关

K2

I0.2

开门限位开关

K3

I0.3

关门限位开关

K4

I0.4

手动开门

I0.5

手动关门

I0.6

过电流保护开关

I0.7

输出信号

电机正转

KM1

Q0.0

电机反转

KM2

Q0.1

3.3主电路接线图

3.4Plc控制输出输入接线

3.5序流程图

3.6形图及指令

LDI0.1

OI0.2

OQ0.0

ANQ0.1

0I0.5

ANI0.0

ANI0.3

ANI0.7

=Q0.0

LDI0.3

ANI0.2

ANI0.1

TONT37,80

LDT37

OQ0.1

ANQ0.0

OI0.6

ANI0.4

=Q0.1

过程分析

1．首先按下启动按钮使I0.0闭合，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的触发方式是脉冲触发所以需要自锁。

当Q0.0线圈通电时Q0.0闭合，此时电动机正转，执行开门过程。

2.当门扇完全打开时，使开门限位开关I0.3打开，Q0.0线圈断电.电动机停止转动。

3.当门扇停止移动时，由于开门限位开关的长闭变成长开，故使长开闭合。

进行8秒的延时，若此时外检测开关或内检测开关I0.1或I0.2有信号，则使T37重新延时.

4.当8秒的延时完毕后T37线圈通电，关门限位开关关闭，所以使Q0.1通电并自锁，电机反转执行关门过程

5.在关门过程中，若外检测开关或内检测开关I0.1,I0.2有信号又使Q0.0通电，由于在关门过程中Q0.0长闭，此时打开并中断关门过程，转向开门过程。

6.考虑到主动门若出现故障时，使用自动控制系统有所不适，于是设置手动开门和手动关门.

7.为了防止开门，关门同时动作，本设计设置了互锁.

结论

本设计完成了题目要求的基本部分的全部要求。

发挥部分的因为时间和制作材料的短缺而没有进行尝试，在今后条件允许的情况下再扩展。

基本部分各单元工作稳定。

通过这次设计使我学会如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。

创新，是要我们学会将理论很好地联系实际，并不断地去开动自己的大脑，从为人类造福的意愿出发，做自己力所能及的，别人却没想到的事。

使之不断地战胜别人，超越前人。

同时，更重要的是，我在这一设计过程中，学会了坚持不懈，不轻易言弃。

设计过程，也好比是我们人类成长的历程，常有一些不如意，也许这就是在对我们提出了挑战，勇敢过，也战胜了，胜利的钟声也就一定会为我们而敲响。

PLC技术对于我们这个专业来说是非常重要的，PLC技术在日常生活中也是到处可见的，虽然我对这门专业的了解还只是冰山一角，但是通过本次课设，让我对PLC这门专业的兴趣更加的浓，所以我想在以后的生活学习中多看一些关于PLC的知识，多学习，多思考，多应用！