基于PLC的自动门控制系统开题报告.doc

山 东 科 技 大 学本科毕业设计（论文）开题报告题 目 基于PLC的自动门控制系统设计系 部 名 称 机电工程系 专业班级 自动化061班 学生姓名 赵涛 学 号 0604021030 指 导 教 师 贾世胜 填表时间： 2010 年 4 月 20 日设计（论文）题目基于PLC的自动门控制系统设计设计（论文）类型（划“”）工程设计应用研究开发研究基础研究其它一、 本课题的研究目的和意义在超级市场、公共建筑、银行、医院入口，经常使用自动门控制系统。使用自动门可以节约空调能源、降低噪音、防风防尘，同时可以使出入口显得庄重高档，因此应用非常广泛。自动平移门最常见的形式是自动门机及门内外两侧加光电感应器开关，当人走近自动门时，感应开关感应到人的存在，给控制器一个开门信号，控制器通过驱动装置将门打开。当人通过门之后，再将门关闭。由于自动平移门在通电后可以实现无人管理，既方便又提高了建筑的档次，于是迅速在国内外建筑市场上得到大范围的普及。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。PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子装置。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，维护方便等特点。二、 本课题的主要研究内容（提纲）1）自动门的类型选择。2）自动门硬件系统的设计。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PLC。3）自动门软件的设计。在本设计中选用了目前运用最多的PLC编程语言梯形图。梯形图的编程能直观明了的设计出自动门控制的要求，并能更好的考虑到安全性和故障报警等问题，且具有强大的诊断功能，能更快的查处故障的原因，从而大大缩短了维修时间。三、 文献综述（国内外研究情况及其发展）在国外，进入90年代以来，技术发展很快，技术已经相对成熟，并取得了惊人的成就，自动化技术是自动门的重要部分。但在国内，自动门的自主研发尚处于初级阶段。在自动门控制的设计中，稳定、节能、环保、安全及人性化是需要首先考虑的因素。由于门体的重量及体积不同会对自动门驱动和传动系统提出不同的要求，所以各种自动门又可以分为重型和轻型自动门。客流量的差异会对自动门的使用产生很大影响，因此，自动门还可以分为一般自动门和可频繁使用自动门。自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等，其中平开门用的场合较少，自动平移门使用的最广泛，大家一般所说的自动门、感应门就是指自动平移门，目前市场上流行的平移型自动门一般是两开。由于自动平移门在通电后可以实现无人管理，既方便又提高了建筑的档次，于是迅速在国内外建筑市场上得到大范围的普及。自动门的控制方法很多，从控制器的不同来分，有传统的继电器控制，即通过按钮和复杂的接线安装来控制；智能控制器控制，即通过运用现代自动化设备来控制，它具有稳定性高，安全等优点，因此被很多生产厂商所运用。在智能控制器的选择上，自动门的主控装置有微电脑控制器控制和可编程控制器控制，微电脑控制主要有体积小、安装方便等特点，目前有许多厂家采用此种方式生产自动门，PLC控制的特点是稳定性高、维护方便，目前许多大型的商场自动门都是由这种方式来控制。四、 拟解决的关键问题1. 当有人由内到外或由外到内通过微波雷达开关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微波雷达开关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微波雷达开关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。五、 研究思路和方法本课题是基于PLC的自动门控制系统设计，应先介绍各种理论知识,通过各种知识之间的连贯性将本课题联系起来,然后再结合实际,从而完成课题的研究与设计。本次设计主要是应用西门子S7-200型PLC来控制，首先简单介绍相关的知识，如：PLC的定义、PLC的编程语言、PLC的硬件组成等。再阐述自动门系统的基本组成与控制原理。包括PLC输入输出点的分配，自动门电机的驱动，以及相关的位置检测电路，以及确立系统的软件的整体框架，进行相关的软件设计。根据设计内容和控制要求画出顺序功能图和梯形图，外部接线图，结合图形分析说明该设计的控制原理过程。六、 本课题的进度安排第14 周 确定毕业设计题目，完成开题报告第56 周 熟练掌握西门子S-7200PLC的指令以及专用计算机编程软件STEP7-Micro/WIN。第 78周 掌握直流电动机的特点。第910周 掌握自动门的工作原理，绘制自动门的电气控制系统原理图。第1112周 全面分析工作原理，PLC程序设计、编制I/O 分配表。第1314周 总结、整理本课题设计的文本资料，修改论文、为答辩作好充分准备。 七、 参考文献1.岳庆来. 变频器、可编程序控制器及触摸屏综合运用技术. 北京： 机械工业出版社，20062.胡晓明. 电气控制及PLC. 北京: 机械工业出版社，20063.程周. PLC技术与应用. 福建：福建科学出版社，20044.李中年. 控制电器及应用. 北京：清华大学出版社，20065.刘美俊. 通用变频器. 福建：福建科学技术出版社，20046.廖常初. 可编程序控制器应用技术. 重庆：重庆大学出版社，20027.张万忠. 可编程控制器入门与应用实例. 北京：中国电力出版社，20048.郑凤翼. 图解PLC控制系统梯形图和语句表. 北京：北京人民出版社，20069.常斗南. 可编程序控制器原理应用实验. 北京： 机械工业出版社，200510.刘美俊. 西门子s7系列PLC的应用与维护. 北京：机械工业出版社，2008 11.齐从谦,王士兰. PLC技术及应用. 北京：机械工业出版社，2000.12.李中年.控制电气及应用. 北京：清华大学出版社 2006.13.SIEMENS COM.SIMATIC S7-200与