自动门装置电气控制系统设计

1、信电学院课程设计说明书（2014/2015学年第二学期）课程名称： 可编程控制器课程设计 题 目： 自动门装置电气控制系统设计 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导老师： 设计周数： 两周 设计成绩： 2015年7月9日 目   录1 系统概述.2   2  硬件设计.32.1系统的原理方框图.3 2.2 主电路.4 2.3 I/O分配.4 2.3 I/O接线图.52.4 元器件选型.53 软件设计.7 3.1主流程.7 3

2、.2梯形图.8 4 系统调试. 9设计心得.11  参考文献.12 1  系统概述 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，自动平移门使用得最广泛，大家一般所说的自动门、感应门就是指自动平移门。 由于自动门在通电后可以实现无人看管，同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音，既方便又提高了建筑的档次，于是迅速在国内外的建筑市场上得到大范围的普及。同时也几乎成了银行、写字楼、酒店等办公娱乐场所装修必不可少的一项配置。 自动

3、门控制装置由感应式开关、开门到位限位开关、关门到位限位开关、开门关门执行机构组成。 具体要求如下： 1、当开门感应开关检测到有人或物件要通过时，开门机构开门，当门到开门到位限位开关后，开门电机停止。 2、自动门在开门位置停留8秒后，自动进入关门过程。 3、在关门过程中，如果检测到有人或物件要通过，立刻进入开门过程。2  硬件设计 2.1  系统的原理方框图2.2  主电路2.3  I/O分配  PLC控制系统的地址分配表如表3-1所示2.3

4、60;I/O接线图 2.4 元器件选型 2.4.1  可编程序控制器PLC的选择 在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。因此工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需要的操作和动作，然后根据控制要求，估计输入输出点数、所需存储器的容量、确定PLC的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。     1.输入输出（I/O）点数的估算 

5、;I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，在增加10%到20%的可扩展。余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，还需根据制造厂商PLC的产品特点对输入输出点数进行圆整。根据估算的方法故本课题的I/O点数为输入14点，输出10点。2.存储器容量的选择存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目实用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器的容量。设计阶段，由于用户程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，须在程序调试之后才知道。为了设计选型时，能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来代替，存储器内存容量的估算没有

6、固定的形式，许多文献资料中给出了不同的公式，大体上都是按数字量I/O点数的10到15倍，加上模拟I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数（16位为一个字），另外再按次数的25%考虑余量。因此本课题的PLC内存容量选择应能存储索要储存的程序，这样才能在以后的改造过程中有足够的空间。     3.控制功能的选择     该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等性能的选择。根据本课题所设计的自动门控制系统的要求，主要介绍一下几种功能的选择。  

7、60;    1） 控制功能 PLC主要用于顺序逻辑控制，因此，大多数场合常采用单回路或多回路控制 器解决模拟量的控制，有时也采用专用的智能输入输出单元完成所需要的控制功能，提高PLC的处理速度和节省存储器容量。   2）编程功能     离线编程方式：PLC和编程器共用一个CPU，编程器在编程模式时，CPU只为编程器提供服务，不对现场设备进行控制。完成编程后，编程器切换到运行模式，CPU对现场设备进行控制，不能进行编程。离线编程方式可降低系统成

8、本，但使用和调试不方便。在编程方式：CPU和编程器有各自的CPU，主机CPU负责现场控制，并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换，编程器把在线编制的程序或数据发送到主机，下一扫描周期，主机就根据新收到的程序运行。这种方式成本较高，但系统调试和操作方便，在大中型PLC中常采用。 五种标准化变成语言：顺序功能图（SFC）、梯形图（LD）、功能模块图（FBD）三种图形化语言和语言表（IL）、结构文本（ST）两种文本语言。选用的编程语言应遵守标准（IEC6113123），同时，还应支持多种语言变成方式，如C，Basic等，以满足特殊控制场合的控制要求。3）诊断功能  &#

9、160;  PLC的诊断功能爆孔硬件和软键的诊断。硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的故障位置，软件诊断分内诊断和外诊断。通过软件对PLC内部的性能和功能进行诊断是内诊断，通过软键对PLC的CPU玉外部输入输出等部件信息叫唤功能进行诊断是外诊断。PLC的诊断功能的强弱，直接影响对操作和维护人员技术能力的要求，并影响平均维修时间。2.4.6  限位开关     限位开关又称行程开关，是一种利用生产机械某些运动部件的碰撞来发出控制命令的主令电器。用于控制生产机械的运动方向、速度、行程大小或位置的一种自动控制器

10、件。 限位开关广泛应用于各类机床、起重机械以及轻工机械的行程控制。当生产机械运动到某一运动位置时，行程开关通过机械可动部分的动作，将机械信号转化为电信号，以实现对生产机械的控制，限制它们的动作和位置，借此对生产机械给以必要的保护。3软件设计3.1主流程3.2梯形图 自动门延迟梯形图 自动门关门梯形图 自动门过载保护梯形图 自动门开门及延迟语句表 自动门开门及延迟语句表4  系统调试    1、首先按下启动按钮使I0.7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

11、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，此时电动机正转带动自动门扇移动，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

12、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、在此控制过程中，为了保证其安全性设置过载保护和紧急停车。 7、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。心得体会 通过这次的程序设计，我懂得了无论什么事都要去做才会发现问题，才有可能去解决问题。对知识的学习，不能潜偿辄止，要深入去学习，去了解，这样才会有所收获。有许多东西，许多事，不是想像中的那么容易，不去实践，永远也不会有提高.在这次PLC课程设计的实习中，我深感压力，因为平时对编程序这方面没有过多的关注，平时所学到的一点理论知识在实际应用中也很

13、有限，实习过程中明显的准备不充分，使自己遇到了很多的难题，但在和同学们合作讨论下有颇有收获，从中我了解的个人的学识终究是限的，但集体的智慧是无限的，当然我们能取得这样的成绩也来于老师的指导有方，我们能够完成一个程序，从起初的总体设计，进行可行性分析，在进行分工编程，最后进行调式，总之我们倾心投入，大家都很努力，为了课程设计能够顺利通过，我们查阅了很多资料，也请教了老师，经过这两周的课程设计，感觉收获很大，对PLC设计产生了更大的兴趣，并且将平时没有彻底掌握的知识有了深刻的理解，同时自己在这次的课程设计时间中，看到了自己还存在很多方面的不足，以后会更加努力深入学习和加以改进。参 考 文 献 1、电气控制系统与可编程控制器主编  常晓玲  机械工业出版社； 2、监控组