自助银行自动门PLC控制装置

1、 一、课程设计的容 1. 自动门控制装置的硬件组成： 自动门控制装置由门光电探测开关 K1 、门外光电探测开关 K2 、开门到位限位开关 K3 、关门到位限位开关 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）、刷卡检测器等部件组成。 2. 控制要求： 上午 8：00 下午 6：00 ： 1)当有人由到外或由外到通过光电检测开关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

2、开关 K4 位置时，电机停止运行。 3)在关门过程中，当有人员由外到或由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，若有人员由外至或由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。 下午 6：00 上午 8：00 ： 自动门处于关闭状态时， 必须先用银行卡在刷卡检测器上刷卡， 检测器检测通过后，系统自动按前面 1 ）至 4 ）步工作。 二、课程设计的要求与数据 按系统要求，分析控制系统，列出I/O分配表，画出I/O接线图，根据系 统设计需求画出顺序功能图、系统运行

3、框图或流程图， 编写控制梯形图 （要求有 系统运行时对系统进行初始化的环节） 。 三、课程设计应完成的工作 1. 根据系统的控制要求，完成控制程序的设计。 2. 利用编程器输入梯形图控制程序，模拟运行，完成调试。 3. 按学校要求格式完成课程设计报告书。 四、课程设计进程安排 序 设计各阶段容地点起止日期 号 1 选择课程设计题目，分析选题的系统控制要求。 根据系统控制要求，列出 I/O分配表，画出 I/O2011.3.1 2 接线图、顺序功能图、系统运行框图或流程图。4 实验2号 3编写控制梯形图程序。 楼 201 在实验室输入梯形图控制程序，下载调试，模2011.3.1 4 拟系统运行。

4、8 5 老师检查，完成答辩。 五、应收集的资料及主要参考文献 1 吴中俊，黄永红 . 可编程序控制器原理及应用 （第 2 版）. ：机械工业，2010. 发出任务书日期： 2011 计划完成日期： 2011 年 年 3 3月13 月18 日 日 指导教师签名： 基层教学单位责任人签章： 主管院长签章： 目录 1 设计任务及要求 . . 1 1.1 设计任务 . 1 1.2 设计要求 . 1 2 设计方案 . 2 2.1 I/O 分配表 . 2 2.2 I/O 接线图 . 2 2.3 顺序功能图 . 3 3 方案的实现 . 5 3.1 梯形图程序 . 5 3.2 语句表程序 . 7 4 测试步骤

5、及实验结果 . . 7 4.1 测试步骤 . 7 4.2 实验结果 . 7 5 结论与问题讨论 . . 8 5.1 结论 . 8 5.2 问题与讨论 . 8 5.3 收获与心得体会 . . 8 参考文献 . 9 1 设计任务及要求 1.1设计任务 自助银行自动门控制装置的编程设计及模拟实现。 自动门控制装置由门光电探测开关K1 、门外光电探测开关K2 、开门到位 限位开关 K3 、关门到位限位开关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）、刷卡检测器等部件组成。 1.2设计要求 上午 8：00 下午 6：00 ： 1)当有人由到外或由外到通过

6、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，当有人员由外到或由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，若有人员由外至或由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。 下午 6：00 上午 8：00 ： 自动门处于关闭

7、状态时， 必须先用银行卡在刷卡检测器上刷卡，检测器检测 通过后，系统自动按前面1 ）至 4 ）步工作。 2 设计方案 2.1 I/O分配表 根据题目中关于自助银行自动门控制装置的描述可知，该系统的基本输入部 件包括门光电探测关K1 、门外光电探测开关K2 、开门到位限位开关K3 、关门 到位限位开关K4 ，还有刷卡检测器（门刷卡检测器记为K5 ，门外刷卡检测器 记为 K6 ），此外，还需要设置一个启动开关SB1 和一个停止 / 初始化开关 SB2 （这个停止 / 初始化开关也可以不用设，如若不设置的话，停止功能则需由启动 开关来实现，并且在启动的时候需要进行系统初始化）。 该系统的输出部件包括

8、开门执行机构KM1 和关门执行机构KM2 。 该系统的输入、输出信号分配表如表1 所示。 表 1I/O分配表 输入信号 输出信号 启动开关 SB1 I0.0 开门执行机构 KM1 Q0.1 门光电探测开关 K1 I0.1 关门执行机构 KM2 Q0.2 门外光电探测开关 K2 I0.2 开门到位限位开关 K3 I0.3 关门到位限位开关 K4 I0.4 门刷卡检测器 K5 I0.5 门外刷卡检测器 K6 I0.6 停止 / 初始化开关 SB2 I0.7 2.2 I/O接线图 自助银行自动门控制装置的实验室模拟系统的I/O接线图如图 1 所示。 所有的输入开关均采用不闭锁的动合按钮来实现。需要特

9、别说明的是， 对于 开门到位限位开关K3 和关门到位限位开关K4 ，需要分别设置一个存储位（例 如 M0.3 和 M0.4 ）来表示这两个开关的状态，当自动门开门到位（按一下 K3 按钮）时即将 M0.3 置 1 ，开始关门时即将 M0.3 置 0 ，当自动门关门到位（按一下 K4 按钮）时即将 M0.4 置 1 ，开始开门时即将 M0.4 置 0。 图 1. I/O 接线图 对于开门执行机构KM1 和关门执行机构KM2 ，则使用两盏灯来模拟实现， 灯 KM1 亮时表示正在开门，当开门到位时则灯 KM1 熄灭；灯 KM2 亮时表示正在关门，当关门到位时则灯 KM2 熄灭。 2.3顺序功能图 系

10、统的顺序功能图如图2 所示。 图 2. 顺序功能图 3 方案的实现 3.1梯形图程序 3.2语句表程序 网络 1 网络 15 网络 29 LD SM0.1 LD I0.1 LD I0.5 R M0.2,3 O I0.2 O I0.6 R S0.0,8 EU EU 网络 2 S Q0.1,1 S Q0.1,1 LD SM0.0 SCRT S0.3 SCRT S0.6 TODR VB0 网络 16 网络 30 MOVW VW3,VW8 SCRE SCRE BCDI VW8 网络 17 网络 31 网络 3 LSCR S0.3 LSCR S0.6 LD I0.7 网络 18 网络 32 R S0.1

11、,7 LD I0.3 LD I0.3 S S0.0,1 R Q0.1,1 R Q0.1,1 网络 4 S M0.3,1 S M0.3,1 LSCR S0.0 网络 19 网络 33 网络 5 LD M0.3 LD M0.3 LD SM0.0 TON T37,80 TON T38,80 R Q0.1,1 网络 20 网络 34 R M0.2,2 LD I0.1 LD I0.5 网络 6 O I0.2 O I0.6 LDN I0.4 EU EU AN M0.4 R T37,1 R T38,1 S Q0.2,1 网络 21 网络 35 网络 7 LD T37 LD T38 LD I0.4 SCRT

12、S0.4 SCRT S0.7 R Q0.2,1 网络 22 网络 36 S M0.4,1 SCRE SCRE 网络 8 网络 23 网络 37 LD I0.0 LSCR S0.4 LSCR S0.7 O M0.2 网络 24 网络 38 SCRT S0.1 LD SM0.0 LD SM0.0 S M0.2,1 S Q0.2,1 S Q0.2,1 网络 9 R M0.3,1 R M0.3,1 SCRE 网络 25 网络 39 网络 10 LD I0.1 LD I0.5 LSCR S0.1 O I0.2 O I0.6 网络 11 R Q0.2,1 R Q0.2,1 LDW= VW8,800 S Q

13、0.1,1 S Q0.1,1 AW VW8,1800 SCRT S0.3 SCRT S0.6 SCRT S0.2 网络 26 网络 40 网络 12 LD I0.4 LD I0.4 LDW= VW8,1800 S M0.4,1 S M0.4,1 SCRT S0.5 SCRT S0.1 SCRT S0.1 网络 13 网络 27 网络 41 SCRE SCRE SCRE 网络 14 网络 28 LSCR S0.2 LSCR S0.5 4 测试步骤及实验结果 4.1测试步骤 1. 按照 I/O 接线图连接好 S7-200 PLC 的输入、输出电路。 2. 在计算机上输入梯形图程序，编译成功后即下载

14、到PLC 中。 3. 根据系统的控制要求进行操作，检查是否满足设计要求。 4.2实验结果 1. 运行程序后，按下 SB2 按钮，灯 KM2 亮，表示正在关门，按下 K4 按钮，灯 KM2 灭，表示关门到位，此时自动门为关闭状态，系统初始化完成。 2. 按下 SB1 按钮，自动门控制系统即进入工作状态。 3.（时间为 8 ：00 17 ：59 时段）按下 K1/K2按钮，灯 KM1 亮，表示正 在开门，按下K3 按钮，灯 KM1 灭，同时计时器开始计时，此时再次按下 K1/K2按钮，计时器重新开始计时； 计时 8s 后灯 KM2 亮，表示正在关门， 此时按下 K5/K6按钮，没有任何反映，接着再

15、按下K1/K2按钮，灯 KM2 灭，同时灯 KM1 亮，表示停止关门并且开始开门。 4.（时间为 18 ：00 7 ：59 时段）按下 K5/K6按钮，灯 KM1 亮，开门； 按下 K3 按钮，灯 KM1灭，停止开门，同时计时器开始计时，此时再次按 下 K5/K6 按钮，计时器重新开始计时，若按下 K1/K2 按钮则没有反应；计时 8s 后灯 KM2 亮，正在关门，此时按下 K1/K2 按钮，没有任何反映， 接着再按下 K5/K6按钮，灯 KM2 灭，同时灯 KM1 亮，停止关门并且开始 开门；按下 K3 按钮，灯 KM1 灭，关门到位，开始计时；计时 8s 后灯 KM2 亮，开始关门；按下 K4 按钮，灯 KM2 灭，关门到位，停止关门；按下 K5/K6 按钮，灯 KM1 亮，开门， 5 结论与问题讨论 5.1结论 所设计的程序基本上满足本课程设计的所有要求，该自助银行自动门控制装 置系统能够正常工作运行。 5.2问题与讨论 以上所设计的系统基本能够正常工作运行，在调试程序的过程中主要的问题 是时钟的设置和开门、 关门到位检测开关的设定， 做完后发觉刷卡开门需要手动 操作有点不方便，建议改为红外扫描或者是图像