双门通道控制 PLC课程设计

盐城工学院 课 程 设 计 说 明 书 题目： 双门通道控制 学院（系）： 年级专业： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 2 摘 要 可编程序控制器，英文称 称 由于 淆，故人们仍习惯地用 为可编程序控制器的缩写。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采 用可编程序的存储器，用以在其内部存储区域执行逻辑运算、顺序控制、定时 /计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。 克服了继电器控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场操作维修人员的技能与习惯，特别是 序的编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程编制形象、直观、方便易学；调 试与查错也都很方便。用户在购到所需的 ，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序的编制工作，就可灵活方便地将 本实验为双门通道控制实验，主要为保持密闭空间的独立性而设计，可以利用于电梯，自动门，以致于太空密闭舱等各种情况，具有较高的的实际意义，比较符合实际。 本实验注重于利用 以提高学生对 程的理解，以及其实际应用的了解。 3 目录 第一章 课程设计的基本要求 4 第二章 双门通道控制的工作过程介绍 5 第三章 双门通道控制电路图 7 门通道控制电路图 7 统设计 8 电路图设计 10 流控制电路设计 11 12 件结构设计 13 控制面板电器平面图 14 第四章 课程设计图示 15 入输出表 15 形图设计 15 第五章 程序 17 程图 17 件清单 18 序 19 第六章 设计心得 20 参考文献 20 4 第一章 课程设计的基本要求 图 1 某房间要求尽可能地保持无尘，在通道上设置了两道电动门，门 1 和门 2，可通过光电传感器自动完成门的打开和 关闭。门 1 和门 2 不能同时打开。双门通道控制的示意图如图所示。 第 1 道门（根据出入方向不同，可能是门 1 或门 2），是由在通道外的开门者通过按开门按钮 开的，而第 2 道门（根据出入方向不同，可能是门 1 或门 2 ）则是在打开的第 1 道门关闭后自动地打开的（也可以由通道内的人按开门按钮 打开第 2 道门）。这两道门都是在门开后，经过 3s 的延时而自动关闭的。 在门关闭期间，如果对应的光电传感器的信号被遮断，则门立即自动打开。如果在门外或者在门内的开 门者按对应的开门按钮 ，立即打开。 出于安全方面的考虑，如果在通道内的某个经过光电传感器时，对应的门已经打开，则通道外的开门者可以不按开门按钮。 每道门都安装了两个行程开关 于确定门的打开和关闭是否到位。在通道外的开门按钮 ，安装了相应的 示灯，当按下开门按钮后， 示灯亮，门开后 示灯灭。 5 第二章 双门通道控制的工作过程 电动门的各个控制元器件介绍如下。 按钮 门 1 的外开门按钮 , 门 1 的内开门按钮 , 2 的外门按钮 , 门 2 内开门按钮。 行程开关 门 1 的左限位行程开关 , 门 1 的右限位行程开关 , 门 2 的左限位行程开关 , 门 2 的右限位行程开关。 光电传感器 光电传感器 , 安装于门 1 和门 2 中间 , 用于测量是否有人处门中。门 1 无人时 输出是接通的 , 门 1 有人时 断开的。其中 T 为发射部分 , R 为接受部分。 信号灯门 1 和门 2 的开门指示灯 , 当按下 者 , 门 1 打开后 , 按下 者 , 门 2 打开后 , 灭。 驱动电机介绍 : 门 1 和门 2 的驱动电机 , 机的正转和反转实现门开和门关的动作。 门 1 和门 2 的动作逻辑关系描述如下 : 为了保证房间尽可能无尘 ,门 1 和门 2 不能同时打开 ; 门的开启有三种工作模式 : 自动、手动、应急。 在正常工作情况下 , 电铃不响 ; 在手动和应急情况下 , 电铃响 , 提示双门通道工作在非正常工作情况下。 自动模式 逻辑关系如下 (正常情况下工作在自动模式 )。 第 1 道门 ( 根据出入方向不同 ,可能是门 1 或门 2) , 是由在通道外的开门者通过按开门按钮 开的 , 而第 2 道门 ( 根据出入方向不同 , 可能是门 1 或门 2)则是在打开的第 1 道门关闭后自动地打开的 ( 也可以由通道内的人按开门按钮 打开第 2 道门 ) 。这两道门都是在开门后 , 经过 3 秒的延时而自动关闭的。 门关闭期间 ,如果对应的光电传感器的信号被遮断 , 则门立即自动打开。如果在门外或者在门内的开关者按 对应的开门按钮 , 门立即打开。 出于安全的考虑 , 如果在通道内的某个人经过光电传感器时 , 对应的门已经打开 , 则通道外的开门者可以不按开门按钮。 两道门都安装了两个行程开关 用于确定门的打开和关闭是否到位。 通道外的开门按钮 , 安装了相应的 者 示灯 , 当按下开门按钮后 , 指示灯亮 , 门开后指示灯灭。 由于应急及调试的要求 , 在控制柜面板上设置有手动和自动切换开关 , 切换开关处于手动状态时 , 门可以通过控制柜上按钮 打开和关闭。按下应急按钮门应该全开。控制柜上安装了状态指示灯 , 用于指示控制状态。 手动模式下的逻辑关系如下 ( 设备调试和应急情况下工作在手动模式下 , 非正常工作状态 ) : 换开关 于 “断开”时 , 按下控制柜上的 门 1 打开 , 碰到行程开关 停止 ; 切换开关 于 “断开”时 , 且光电传感器 通 ( 门 1 中无人 ), 门 1 关闭 , 6 碰到行程开关 停止 ; 切换开关 于 “断开”时 , 按下控制柜上的 门 2 打开 , 碰到行程开 关 停止 ; 切换开关 于 “断开”时 ,且光电传感器 ( 门 2 中无人 ) 按下控制柜上的 钮 ,门 2 关闭 , 碰到行程开关 停止。 应急工作模式如下 ( 紧急和安全情况下工作在应急模式下 , 非正常工作状态 ) : 按 下 应 急 开 门 开 关 ,门 1和门 2 同时打开 ,碰到开门到位行程开关而停止 第三章 双门通道控制电路图及系统设计 7 12V 主控制器 4总线 A B 急开 急关 复位 4线 4线 4线 2线 2线 切换开关 光电传感器 光电传感器 2线 2线 门 1 门 2 图 3 系统设计 (1) 硬件设计 220V 电源箱 A 门开关 B 门开关 道缓冲区 8 根据上述描述 , 确定 输入和输出的地址分配表 表 3 输入和输出继电器地 址分配表 编程 X/Y 电路 作用 编程 X/Y 电路 作用 元件 端子 元件 元件 端子 元件 通道外门 1的开关按钮 打开门 1 通道外门 2的开关按钮 关闭门 1 通道内门 1的开关按钮 打开门 2 通道内门 2的开关按钮 关闭门 2 门 1关门到位行程开关 门 1开门到位行程开关 门 2关门到位行程开关 门 1开指示 门 2开关到位行程开关 门 1关指示 门 1的光电传感器 门 2开指示 门 2的光电传感器 门 2关指示 如表 3示。 确定 硬件选择 : 根据 地址分配表 ,得出控制电路需要 16 点输入和 9 点输出。根据控制电路的需要输入和输出点数 , 选择三菱公司的 其具体型号为 供 24 点输入和 16 点输出 , 能满足控制电路的要求。 9 1、 控制规模： 162、 内置 8大可以扩展到 16K 3、 本指令 4、 在 5、 基本单元内置 2轴独立最高 20其他的编程元件的地址分配介绍 : 大多数的其他编程元件可以在自动子程序的顺序功能图上找到其地址和作用 , 在此不重复另外 配的地址为 作用为寄存器 , 寄存门 1 的开门信号 ; 配的地址为 作用为寄存器 , 寄存门 2 的开门信号。 (2) 软件设计 根据电动门的逻辑关系 , 设计 梯形图 , 采用结构化程序设计思想 , 程序分为主程序和子程序的关系。 主程序如图 3- 2 所示 。 主程序的作用如下 : 动开关 通 , 输入继电器 “ 1”时 , 主程序调用 “自动”子程序 ; 手动开关 开 , 输入继电器 “ 0”时 , 主程序调用 “手动”子程序 ; 3 双门通道控制的主程序 主电路图设计 自动 手动 10 流控制电路设计 1) 交流接触器 别控制前后门的开和关； 2) 电动机 2、热继电器 现过载保护。 3) 电源总开关。 4) 熔断器 别实现各负载回路的短路保护。 11 说明： 1）第 1 道门 ( 根据出入方向不同 ,可能是门 1 或门 2) , 是由在通道外的开门者通过按开门按钮 开的 , 而第 2 道门 ( 根据出入方向不同 , 可能是门 1 或门 2)则是在打开的第 1 道门关闭后自动地打开的 ( 也可以由通道内的人按开门按钮 打开第 2 道门 ) 。这两道门都是在开门后 , 经过 3 秒的延时而自动关闭的。 2）门关闭期间 ,如果对应的光电传感器的信号被遮断 , 则门立即自动打开。如果在门外或者在门内的开关者按对应的开门 按钮 , 门立即打开。 3）出于安全的考虑 , 如果在通道内的某个人经过光电传感器时 , 对应的门已经打开 , 则通道外的开门者可以不按开门按钮。 4）两道门都安装了两个行程开关 用于确定门的打开和关闭是否到位。 5）通道外的开门按钮 , 安装了相应的 者 示灯 , 当按下开门按钮后 , 指示灯亮 , 门开后指示灯灭。 6）由于应急及调试的要求 , 在控制柜面板上设置有手动和自动切换开关 , 切换开关处于手动状态时 , 门可以通过控制柜上按钮打 开和关闭。按下应急按钮门应该全开。控制柜上安装了状态指示灯 , 用于指示控制状态。 手动模式下的逻辑关系如下 ( 设备调试和应急情况下工作在手动模式下 , 非正常工作状态 ) : 12 1）断路器 路器过电流脱扣值按电动机起动电流的 6A 10A，选用 10 2) 熔断器 件结构设计 确定输入 /输出接口（ I/O）数量；确定所控制参数的精度及类型， 选择适合的 型及外设，完成 件结构配置。 13 控制面板电器平面图 4V 输出端 输入端 11 2 10 12 16 22 26 1 4V+ 5 13 25 21 1 N 7 3 16 12 4 0 11 17 1 3 5 L 2 3 6 5 14 第四章 课程设计图示 入输出表 F 槽 线槽 线槽 线槽 线槽 端子 板 C 15 输入 输出 指令 按钮 意义 指令 意义 1 门 1的光电传感器 1开运动 1 通道外门 1的开门按钮 灯亮 2 通道外门 2的开门按钮 010 1门自动开循环控制 3 通道内门 1的开门按钮 1关运动 4 通道内门 2的开门按钮 2开运动 5 门 1关门到位行程开关 灯亮 6 门 1开门到位行程开关 2关运动 7 门 2关门到位行程开关 011 2门自动开循环控制 8 门 2开门到位行程开关 2 门 2的光电传感器 形图设计 门 1的开门运动 门 1的关门运动 秒 16 门 2的开门运动 门 2的关门运动 秒 循环操作 17 结尾 第五章 程序 N 是否按下按钮？ 2 1 开门运动 2 开门运动 是否到 是否到 Y 延时 3门 延时 3门 是否到 是否到 Y Y N N 2 开门运动 1 开门运动 是否到 是否到 N 延时 3s， 2 关门 延时 3s， 1 关门 是否到 是否到 Y Y N N 18 名称 型号 数量（个） 厂家 按钮开关 090) 5 杭州三利 行程开关 5 杭州三利 光电传感器 3 伊莱科 指示灯 源指示 灯 信号灯 2 口径 6 海二工 接触器 20V 5 开电气 三相异步电机 120W） 3 民峰 电气有限公司 熔断器 P 10 上海二开电器 断路器 10 施耐德电气 热继电器 5 三菱热继电器 19 序 门 1开门运动 0 自锁 1 按下外门 1开门按钮 0 门 1的光电传感 3 内门 1的开门按钮 7 门 2关门到位行程开关 2 1门自动开循环控制 6 门 1开门到位行程开关 3 门 1关运动 4 门 2开运动 6 门 2关运动 0 得电电机 1正转 1 按钮控制开关 1 1 1灯亮 门 1关门运动 6 3 5 0 10 0 0 3 门 2开门运动 4 2 11 5 7 10 6 0 3 4 2 5 5 门 2关门运动 10 6 7 1 20 11 1 4 6 循环操作 2 0 10 7 1 4 11 7 结束 21 第六章 设计心得 通过一周的 我对 以后的使用打下了基础。 同时，在课设过程中，我也发现自己的很多不足。在设计过程中，考虑问题不够全面，不能够充分的联系实际，以致在模