三菱PLC自动门设计

1、题目：三菱PLC的自动门设计三菱PLC自动门设计前言1自动门控制系统的简介.1.1 自动门的介绍及应用现状1.2 自动门控制的意义1.3 本文研究的主要内容2自动门控制系统的硬件设计2.1 方案提出2.2 方案论证2.4 PLC的简介与选型2.5 传感器的介绍与选择122.6 系统其他元器件的选择133系统的控制要求和系统流程图错误!未定义书签。错误!未定义书签。3.1 系统的控制要求3.2系统总流程错误!未定义书签。错误!未定义书签。4系统的软件设计及编程4,1 GX-Developer编程软件相关介绍错误!未定义书签。3.2 本系统控制顺序功能图错误！一定义15然二3.3 本系统的程序设计

2、 错误！未定义I友定5程序调试与实现错误！未定义B签二6总结与展望 错误!未定义书签。参考文献 错误!未定义书签。三菱PLC的自动门设计摘要：本设计是自动门控制系统，基于三菱PLC的SFC顺序功能图编程方式, 设计一种可以实现对自动门控制的系统。系统主要是利用行程开关控制 自动门运行的状态,传感器用来接收和发送人员进出信号，利用三菱PLC 编程软件GX-Developer软件进行编程调试，实现自动门的运行及开关门 高低速切换。关键词：SFC；顺序功能图；PLC设计语言；自动门控制Design of automatic door control system based on PLCAbstra

3、ct: This design is the automatic door control system, which based on the Mitsubishi SFC PLC sequence function chart programming way, and design a kind of can realize to the automatic door control system. This system is mainly use travel switch to control the automatic door running state, the sensor

4、is used to receive and send personnel in and out of the signal, the use of Mitsubishi PLC programming software GX developer software is programmed and debugged, automatic door switch operations and high speed switching.Keywords: SFC; sequential function chart; PLC programming language; automatic con

5、trol淮南师范学院2015届本科毕业论文刖百人们越来越多的使用各种自动门，对自动门运行的正确使用要求我们必须 去了解它的工作原理，认识它的工作过程。在我们的现实工作生活中，自动门 是与我们的生产生活有着紧密联系的，我们在各种商场、酒店、大厦、写字楼 等娱乐办公场所都能大量见到。全面深刻的掌握并理解自动门的产生原理，更 加有助于我们安全、快捷、方便地使用它进出上述那些场所，从而更好地服务 我们的日常生活。SFC顺序功能图是PLC程序设计语言之一，能简单方便的看到装置运行的动 作顺序，是测试多种装置性能的重要工具，广泛应用与各种领域，无论是在现 代化大生产中还是高校研究所的科学研究中，都或多或少

6、的接触到SFC图，所以 SFC图具有广阔的应用前景。本次基于SFC的自动门控制系统的设计，以SFC状态转移图为核心，各部分 功能图为补充，使得在自动门的整个运作过程中，实现其自动快关门，并且能 控制自动门开关门的速度。该自动门是利用红外传感器检测是否有人靠近门， 然后再利用PLC进行控制。我们所用的编程和调试的工具是GXDeveloper仿真 软件，此次方案可以确保设计要求得到满足。1自动门控制系统的简介1.1 自动门的介绍及应用现状如今，已进入了21世纪，安全和有效的理念越来越多的体现在各种自动化 设备中，自动门也不例外。能不能有效的防范各种未知的问题、有效的节约通 行的时间以及在遇到问题的

7、时候对人群进行有效的疏散等问题成为自动门设计 的重要考虑，同时，是否符合建筑艺术的美感、是否能将门的设计与周围的建 筑环境进行有效的协调也是设计自动门时需要考虑的重要方面。现如今，自动 门之所以能在国内外的建筑市场上得到较大普及，毋庸置疑，一定是因为它有 着让人欣赏的种种优点：1）可以更好的节约资源、能源，具备一定的防风和 防尘的能力，并且在自动门的运行过程中所产生的噪音比较小；2）当我们对 自动门进行通电以后，便可以不需要有人在旁边看管，既方便快捷而且又有较 高的档次。所以，在很多大都市中的大厦、酒店、宾馆、银行、商场、写字楼 等娱乐办公场所，它成为一项人们热衷于装备的自动化装置。图1为某一

8、商场的自动平移门:3淮南师范学院2015届本科毕业论文自动门是现代化场所必需的设施之一。我们生活中己经不可缺少自动门， 比如在去银行取钱的时候，我们进去或者出来所遇到的那个可以自动开门和关 门的就是最常见的自动平移门设施。自动门装置一般由行程开关、驱动装置、传感器和蜂鸣器等组成，用来辨 别检测是否有人进出的信号并接收，然后送入处理中心进一步的信号处理的装 置是控制装置，根据检测到的信号要求来控制自动门的运动,根据检测信号判 断，决定自动门是该关门还是开门、是快速关门还是快速开门以及是慢速开门 还是慢速关门。1.2 自动门控制的意义自动门能够自动开关门的这个功能，很大程度上节约了人力成本，并且能

9、 提高效率。因为这些优点它成为众多场所必不可少的设备之一。(1)可以一直持续地、不间断的工作。因为使用的工作方式是自动化作业, 自动门不会受到各种自然因素和人为手动控制的不便等方面的影响，可以长时 间的连续地运行，且其寿命很长。(2)自动门的作业基本上已实现无人控制化。自动门控制系统设计的目的 之一就是为了在工作的过程中对人力的依赖，不会每个人来都要手动去开关门, 并提高工作的效率，因此自动门能减少人力的数量。自动门控制本身只需要靠 近门，由红外感应检测信号，然后由PLC控制门的开关，人只需要考虑系统的 维护、设备检修等。51.3 本文研究的主要内容 对于自动门类型的选择关于本课题所设计的自动

10、门控制系统，我们将自动平移门作为主要的研究 对象。一般而言，既是自动门，顾名思义，一定具有自动开关门的功能，而且 自动门也可以根据不同的时间段使用不同的控制方式，此外，还必须配备一些 后备电源等辅助性的装置，可以在遇到停电等突发情况下启动后备电源，以此 来保证自动门的正常运行。因而，自动平移门不仅具有了自动门本身的方便、 简洁等特性，在效率和安全性等方面也能够很大程度上满足一些人流量较多的 场所。自动门硬件系统的设计在设计中所选用考虑到自动门对经济、实用和稳定性的需要，本课题的设 计所用的硬件系统装置包括控制器、感应器、开关门速度调节器以及驱动装置。首先，关于控制器方面，我们选择三菱FX系列P

11、LC作为自动门的智能控 制器，较其他控制器而言，三菱FX系列PLC的稳定性很好。其次，关于感应器方面，我们选择的是红外线感应器和接近传感器，前者 是自动门常用的感应器，后者由于其具有精密的测量精度、较好的稳定性能以 及使用寿命较长等特点被广泛应用于工业自动化控制领域，自然自动门控制也 不会例外，然后，感应器会产生大量的开关量信号，PLC利用这种传输过来的 信号对自动门进行控制。然后，关于调节器方面，由于要对自动门的开关门的速度进行控制，所以 我们选择的是开关门速度调节器，这种调节器能够进行三段速控制，因而可以 很好的实现对自动门转速的控制，以便使自动门在不同的位置以不同的速度移 动。最后，关于

12、驱动装置方面，我们都知道，一般的电动机，在频率处于较低 水平时，会产生各种不稳定等问题，所以驱动装置我们选用的是三相交流电机, 它不仅功率大、稳定性好，而且自带了减速装置。自动门软件的设计下面，我们需要对自动门的软件部分进行设计，在征求了指导老师的意见 下，我们将利用PLC的顺序功能流程图语言来(SFC)进行设计，一方面，利 用这种编程语言所编出的顺序功能流程图可以充分的对我们设计的自动门控制 系统加以展现，另一方面，对于整个系统的安全性，该编程语言也能做到充分 考虑，在遇到其他因素干扰时会对出现的问题进行故障警报等。安徽中鸿电子 科技有限公司O考虑到能否适应各种类型的三菱PLC、能否快速的查

13、找故障产 生的原因减少维修所用的时间等相关问题,我们利用三菱的GX -Developer编程 软件进行顺序功能流程图的编写。2自动门控制系统的硬件设计2.1方案提出方案一：使用单片机作为控制单元，主要控制自动门的运行，可编程性和 可扩展性强，而且单片机对数据的处理能力要强，可以使自动门与商场组成大 的智能的控制系统。如图2所示：方案二：自动门运行中最重要的为控制部分，本方案中采用SFC做为编程 控制器。设备的动作顺序能非常直观地在SFC在程序中显示出来,SFC编程相 对容易看明白，程序规律性较强是因为它是根据机械的运动顺序来编写的。如 图3所示：3 PLC(SFC)控制系统2. 2方案论证方案

14、一中采用单片机，虽然单片机控制便宜，但是从检修角度讲用SFC更 方便。单片机要求要懂C语言，一般人即使会编程也不容易读明白，并且单片 机系统一般设置了密码，一点都看不到内容；SFC是通用控制器，懂的人很多, 检修调试都方便，一般很快就能知道故障出在哪里，故障停机时间段。方案二中利用PLC (SFC),为了实现自动门运行的自动控制，本设计用图 形编程语言，在很大程度上提高了可靠性，而且控制系统构成简易，简化了外 部线路。SFC编程可以达到各种复杂的控制系统要求，控制功能可以被方便地 增加或改变，能进行故障自动检测以及报警显示，系统运行安全性被提高，而 且容易检修，不需要复杂的互锁电路，更容易设计

15、和维护系统，满足设计要求, 所以本文采用第二种方案。2.3自动门的功能需求分析根据上述方案二，我们提出本课题所设计的自动门控制系统的功能需求， 其结构如图4所示：Oxo自动门的功能需求2. 4 PLC的简介与选型PLC的简介可编程控制器，英文称 Programmable Logic Controller,简称 PLC。PLC 是一种电控制器，主要用于各种工业现场当中，它会从流经它的输入电路的一 些信号得到的一些输入信息，转变成自己内部所需要的输出信号，然后再通过 自己的输出电路输出相关信息，利用自己已经储存的程序来实现对负载的控制。PLC是以电子计算机作为基础的，但是与一般的计算机不同的是，它

16、对已 有的输入信号进行输出信号变换时不仅要考虑信息本身的元素，还要考虑当信 息输出以后，信息是否可靠、及时以及实际使用的情况，PLC正是因为这种对 输入和输出信号的及时、可靠地转变，使得它在与外界交换信息的时候比其他 继电控制装置在功能上要多很多、强很多。图5为PLC硬件结构图：9编程器其他外设电源部件输出 部件I/O 扩展 接口外设 接口接收现场信号%本单元驱动殳控元件用户程序 涔 -;，,J 系统程序I/O扩展单元图5 PLC硬件结构图PLC的功能与特点(1)功能简介开关逻辑和顺序控制功能；模拟控制功能；定时/计时控制功能；步进控制 功能；运动控制功能；数据处理功能；通信联网功能阊。(2)

17、 PLC的特点编程简单，易于使用；PLC非常稳定，受到外界坏境的影响很小。比较的 可靠，结构又简单，方便通用。功能补缺；设计、施工和调试的时间循环短； 耗能特别低、体积非常小、重量很轻、维护操作也方便加。PLC的分类与选型PLC有各种分类，包括三菱、西门子、海为等，用来生产套装大、中、小 均有配套且现在用得比较多的主要是西门子和三菱，PLC的输入和输出点数在 不同控制系统中要求不同，经过搜集和查找发现FX系列和西门子系列的I/O点 数均为48点，经过对比价格、性能和使用场合来看，本文比较适合选择 FX-PLCCu17o根据本次系统设计的目的我所选的是FX2N_48MT,综合一共48点24点输入

18、，DC24V,继电器输出为24点；尺寸(mm)： 182 x 90 x 87 ,其他 PLC的性能、价格都不及它，而且符合本次设计的要求、实现本次设计的目的, 实现起来很方便，快捷。使用三菱PLC FX2N_48MT时，如果什么也不加总共可输入的指令有8000步，如果加有存储卡盒，则总共可输入的指令有16000步13 o这次的选型是按照最优的方案来选的，不仅为了实现本论文的研究目的，而且实现了经济适用的目标，不会造成过多的浪费，功能也基本实现了，满足这次设计的要求。其实物如图6实物图所示：6 FX2N-48MT 实物图FX2N系列是FX系列先进的一款，它包容标准的特点，运行程序变得更快, 和一

19、个完整的通信功能，适用于世界各地的生产。在本系统中需要19个输入信 号，9个输出信号，因此选FX2N48MR型PLC作为本系统的主控单元回向。 PLC的输入、输出端子的分配根据此次系统对输入、输出节点的具体要求，对本次系统中PLC的输入、 输出端子进行分配。表1是电梯的输入、输出端子分配表。表1 I/O分配表序号名称输入点序号名称输出点0红外感应传感器X05高速开门Y01限位开关1XI6低速开门Y12限位开关2X27高速关门Y23限位开关3X38低速关门Y34限位开关4X4LC的外部接线图图7 PLC外部接线图2. 5传感器的介绍与选择传感器的定义和分类所谓传感器(Transducer/Sensor)，其实一种是物理量变化转变为电信号器 件，它是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息按照一 定的规律变换成电信号或者其他所需要的信息输出，以满足信息的传输、处理、 储存、显示、记录和控制等要求