基于plc的家用車庫自動門控制程序畢業(yè)論文

1、<p>　　基于PLC的家用車庫自動門控制程序</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，人們對車庫的需求量日益增長。智能車庫將是信息社會最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，停車場管理控制系統(tǒng)則是現(xiàn)代建筑中不可或缺的一部分。隨著計算機控制技術(shù)的發(fā)展，停車場管理控制系統(tǒng)的功能及軟硬件設(shè)施也伴隨其發(fā)展而不斷改進。本文主要闡述了車庫自

2、動門的設(shè)計思想與程序編制, 應(yīng)用PLC作為現(xiàn)場控制器，對現(xiàn)場設(shè)備進行信號采集與控制。當自家汽車或主人進車庫時，當車進入超聲波區(qū)域時，身份識別繼電器工作，車庫門開啟，當車完全進入車庫時，延時10秒后車庫門自動關(guān)閉；當車要出庫時，位于車庫內(nèi)的壓力開關(guān)閉合，車庫門開啟，延時30秒，車庫門自動鎖閉，以及實現(xiàn)車庫的防盜、防火、防壓等諸多智能控制。</p><p>　　根據(jù)管理及控制功能需求，充分研究了相關(guān)系統(tǒng)組件的工作原理

3、及性能指標，據(jù)此進行系統(tǒng)功能設(shè)計及硬件選型。此系統(tǒng)對車庫的管理有很大的幫助、對疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力有明顯的效果，有很大的實用價值。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 可編程控制器，車庫控制系統(tǒng)，車庫自動門，梯形圖</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Along with the developmen

4、t of the auto industry, people on the garage ever increasing demand. Intelligent garage will information society is one of the most important infrastructure, parking management control system is an integral part of moder

5、n architecture. Along with the computer control technology development, the parking management control system function and hardware and software facilities also with his continuous development and improvement. This paper

6、 mainly expounds the design thought</p><p>　　According to the management and control function demand, the full study related system components and working principle of the performance index, based on this sy

7、stem function design and hardware selection. The system of the garage management are of great help to transport the traffic flow, and the improvement of road transportation capacity have significant effects, have great p

8、ractical value. </p><p>　　Key words： PLC (programmable logic controller), Garage control system, Garage automatic door, Ladder diagram </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>&l

9、t;b>　　摘 要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　2 PLC的介紹及選擇4</p><p>　　2.1 PLC的簡介4</p><p>　　2.2 PLC的主要功能及優(yōu)越性

10、4</p><p>　　2.2.1 PLC的主要功能4</p><p>　　2.2.2 PLC的優(yōu)越性5</p><p>　　2.2.3 PLC的特點：6</p><p>　　2.3 PLC的組成與基本結(jié)構(gòu)7</p><p>　　2.4 PLC的工作原理8</p><p>　　2.5

11、本章小結(jié)9</p><p>　　3 車庫自動門控制系統(tǒng)的設(shè)計10</p><p>　　3.1 車庫自動門電氣控制系統(tǒng)的平面圖及說明10</p><p>　　3.2 車庫自動門控制系統(tǒng)的控制要求11</p><p>　　3.3 控制程序的編制及硬件接線圖12</p><p>　　3.3.1 主電路圖如圖3-2

12、所示12</p><p>　　3.3.2 PLC硬件接線圖如圖3-3所示13</p><p>　　3.3.3 PLC機型的選擇13</p><p>　　3.4 車庫自動門控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計13</p><p>　　3.4.1 I/O口及定時器/計數(shù)器說明14</p><p>　　3.4.2 分段系統(tǒng)梯形圖及說

13、明15</p><p>　　4 系統(tǒng)使用注意事項19</p><p>　　5 車庫自動門維修全程指南20</p><p>　　6 系統(tǒng)設(shè)計總結(jié)17</p><p><b>　　參考文獻19</b></p><p><b>　　致 謝20</b></p

14、><p><b>　　附錄 121</b></p><p><b>　　附錄 222</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　隨著生產(chǎn)力和科學技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的日常生活和生產(chǎn)活動大量的使用了自動化控制，不僅節(jié)約了人力資源，而且很大程度

15、上提高了生產(chǎn)效率，又進一步的促進了生產(chǎn)力的快速發(fā)展，并不斷的豐富著人們的生活。</p><p>　　近20年來，隨著我國城市建設(shè)速度的加快，城市交通需求量也日益增大，城市人口相對密集，無論是私家車輛還是公交車輛都不能真正滿足正常的停放，車庫車位的需求更大。因此車輛停放成為市民最關(guān)注的問題。</p><p>　　在超級市場、公共建筑、銀行、別墅車庫門，經(jīng)常使用自動門控制系統(tǒng)。早期的自動門控制

16、系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，已經(jīng)逐漸被淘汰。1969年，出現(xiàn)了可編程邏輯控制器PLC（Programmable Logic Controller），其特點是：具備邏輯控制、定時、計數(shù)、等功能，編程語言采用直觀的梯形圖語言，軟件更改方便，通用性和靈活性好。</p><p>　　PLC控制自動門由于具有故障率低、可靠性高、維修方便等優(yōu)點，因而得到廣泛的應(yīng)用。所以在停車場智能管理領(lǐng)域，相應(yīng)的也出現(xiàn)了PLC停車場智能管理的概

17、念，即含有高科技的智能系統(tǒng)，與普通的停車系統(tǒng)不同的是，它能以PLC技術(shù)為基礎(chǔ)來解決停車難的問題，直接為目標安全、迅速地到達目的地。停車場管理系統(tǒng)重點要做到準確指示車輛進出,車輛進入時給與司機準確的車位數(shù)量與具體位置,車輛進入車庫后,記錄車輛總量;車輛離開車庫時,減少車輛數(shù)量。車輛進出指示可完全由PLC進行中央控制處理,停車場空位指示可利用價格便宜的數(shù)碼管顯示。因此，在大力加強車輛停放智能管理的建設(shè)方面，尤其在實現(xiàn)快捷、便利、安全這一點上

18、擁有很大的發(fā)展空間和潛力。</p><p>　　為此，本文對家用車庫智能控制管理上引入了PLC技術(shù)，對車庫門進行了一個關(guān)于PLC為主的系統(tǒng)設(shè)計。</p><p>　　本車庫門所實現(xiàn)的功能：</p><p>　?。?）緊急斷電控制功能；</p><p>　?。?）身份識別控制功能；</p><p>　　（3）入庫照明開啟

19、控制功能；</p><p>　?。?）手動開關(guān)門控制功能；</p><p>　?。?）入庫開關(guān)門控制功能</p><p>　?。?）出庫開關(guān)門控制功能；</p><p>　?。?）防盜報警及關(guān)門控制功能；</p><p>　?。?）下降遇阻力反彈再關(guān)門控制功能；</p><p>　?。?）車庫內(nèi)

20、起火控制功能；</p><p>　?。?0）車庫外起火控制功能；</p><p>　?。?1）遠程遙控開閉車庫門控制功能；</p><p>　　（12）來車又走控制功能；</p><p>　?。?3）出入車庫溫馨提示控制功能。</p><p>　　2 PLC的介紹及選擇</p><p>　　可

21、編程控制器（Programmable Controller 簡稱PLC）。PLC是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎(chǔ)上引入了微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置，目的是用來取代繼電器、執(zhí)行邏輯、記時、計數(shù)等順序控制功能，建立柔性的控制系統(tǒng)?？删幊炭刂破骶哂心芰?、可靠性高、配置靈活、編程簡單等優(yōu)點，是當代工業(yè)生產(chǎn)自動化的主要手段和重要的自動化控制設(shè)備。由于PLC在自動化控制中的種種優(yōu)勢，因此被廣泛的引用于自動

22、門系統(tǒng)中。</p><p>　　2.1 PLC的簡介</p><p>　　由于PLC在不斷發(fā)展，因此，對它進行確切的定義是比較困難的。美國電氣制造商協(xié)會（NEMA）經(jīng)過四年的調(diào)查工作，于1980年正式將可編程序控制器命名為PC（Programmable Controller），但為了與個人計算機PC（Personal Computer）相區(qū)別，常將可編程控制器簡稱為PLC，并給PLC作了定

23、義：可編程序控制器是一種帶有指令存儲器、數(shù)字的或模擬的輸入∕輸出接口，以位運算為主，能完成邏輯、順序、定時、計數(shù)和運算等功能，用于控制器或產(chǎn)生過程的自動化控制裝置。</p><p>　　1982年，國際電工委員會（International Electrical Committee，IEC）頒布了PLC標準草案第一稿，1985年提交了第二稿，并在1987年的3稿中對PLC作了如下的定義：“PLC是一種數(shù)字運算的電

24、子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序控制器的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體、易于擴展其功能的原則而設(shè)計?！?lt;/p><p>　　上述的定義表明，PLC是一種能直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境的數(shù)字電子裝置，是以微處理器為基礎(chǔ)，結(jié)合計算機

25、技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)，用面向控制過程、面向用戶的“自然語言”編程是一種簡單易懂、操作方便、可靠性高的新一代通用工業(yè)控制裝置。</p><p>　　2.2 PLC的主要功能及優(yōu)越性</p><p>　　2.2.1 PLC的主要功能</p><p>　?。?）開關(guān)邏輯和順序控制</p><p>　　這是PLC應(yīng)用最廣泛、最基本的場合。它的

26、主要功能是完成開關(guān)邏輯運算和進行順序邏輯控制，從而可以實現(xiàn)各種控制要求。</p><p>　?。?）模擬控制（A/D和D/A控制）</p><p>　　在工業(yè)生產(chǎn)過程中，許多連續(xù)變化的需要進行控制的物理量，如溫度、壓力、流量、液位等，這些都屬于模擬量。過去，PLC長于邏輯運算控制，對于模擬量的控制主要靠儀表或分布式控制系統(tǒng)，目前大部分PLC產(chǎn)品都具備處理這類模擬量的功能，而且編程和使用方便

27、。</p><p>　?。?）定時/計數(shù)控制</p><p>　　PLC具有很強的定時、計數(shù)功能，它可以為用戶提供數(shù)十甚至上百個定時器與計數(shù)器。對于定時器，定時間隔可以由用戶加以設(shè)定；對于計數(shù)器，如果需要對頻率較高的信號進行計數(shù)，則可以選擇高速計數(shù)器。</p><p><b>　?。?）步進控制</b></p><p>

28、　　PLC為用戶提供了一定數(shù)量的位移寄存器，用位移寄存器可方便地完成步進控制功能。</p><p><b>　　（5）運動控制</b></p><p>　　在機械加工行業(yè)，可編程序控制器與計算機數(shù)控（CNC）集成在一起，用以完成機床的運動控制。</p><p><b>　?。?）數(shù)據(jù)處理</b></p>&l

29、t;p>　　大部分PLC都具有不同程度的數(shù)據(jù)處理能力，它不僅能進行算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送，而且還能進行數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)顯示打印等操作，有些PLC還可以進行浮點運算和函數(shù)運算。</p><p><b>　　（7）通信聯(lián)網(wǎng)</b></p><p>　　PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC之間、PLC與計算機以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個統(tǒng)一的

30、整體，實現(xiàn)分散集中控制。</p><p>　　2.2.2 PLC的優(yōu)越性</p><p>　　可編程序控制器在工業(yè)自動化中的地位極為重要，廣泛的應(yīng)用于各個行業(yè)。隨著科技的發(fā)展，可編程控制器的功能日益完善，加上小型化、價格低、可靠性高，在現(xiàn)代工業(yè)中的作用更加突出。</p><p>　　PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序

31、的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計。</p><p>　　2.2.3 PLC的特點：</p><p>　　PLC作為一種專用于工業(yè)環(huán)境的、具有特殊結(jié)構(gòu)的計算機，有其顯著的特點。</

32、p><p>　　(1)可靠性高，抗干擾能力強</p><p>　　傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。由于觸點接觸不良，容易出現(xiàn)故障。PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/10~1/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。</p><p>　　高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性

33、能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息

34、。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。</p><p>　　(2)硬件配套齊全，功能完善，適用性強</p><p>　　PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，并且已經(jīng)標準化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進行系

35、統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。PLC的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。PLC有較強的帶負載能力，可直接驅(qū)動一般的電磁閥和交流接觸器，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非

36、常容易。</p><p>　　(3)易學易用，深受工程技術(shù)人員歡迎</p><p>　　PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門

37、。</p><p>　　(4)安裝方便，擴展靈活</p><p>　　PLC采用標準的整體式和模塊式硬件結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場安裝簡便，接線簡單，工作量相對較?。欢夷芨鶕?jù)應(yīng)用的要求擴展輸入—輸出模塊或插件，系統(tǒng)集成方便靈活。各種控制功能通過軟件編程完成，因而能適應(yīng)各種復(fù)雜情況下的控制系統(tǒng)，也便于控制系統(tǒng)的改進和修正，特別適應(yīng)各種工藝流程變更較多的場合。</p><p>　　(

38、5)系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量小，維護方便，容易改造</p><p>　　PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計法。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計時間比設(shè)計繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。</p><p>　　PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過

39、改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。</p><p>　　(6)體積小，重量輕，能耗低</p><p>　　以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，僅相當于幾個繼電器的大小，因此可將開關(guān)柜的體積縮小到原來的1/2~1/10。它的重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。</p>&

40、lt;p>　　2.3 PLC的組成與基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　PLC是微機技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物，從廣義上講，PLC也是一種計算機系統(tǒng)，只不過它比一般計算機具有更強的與工業(yè)過程相連接的輸入/輸出接口，具有更適用于控制要求的編程語言，具有更適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境的抗干擾性能。因此，PLC是一種工業(yè)控制用的專用計算機，它的實際組成與一般微型計算機系統(tǒng)基本相同，也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。&l

41、t;/p><p>　　PLC的硬件系統(tǒng)由主機系統(tǒng)（如圖2.1）、輸入/輸出擴展環(huán)節(jié)及外部設(shè)備組成。</p><p>　　圖2-1 PLC硬件主機系統(tǒng)圖</p><p>　　2.4 PLC的工作原理</p><p>　　可編程控制器是一種專用的工業(yè)控制計算機，其工作原理與計算機控制系統(tǒng)的工作原理基本相同。</p><p>

42、　　PLC是采用周期循環(huán)掃描的工作方式，CPU連續(xù)執(zhí)行用戶程序和任務(wù)的循環(huán)序列稱為掃描。CPU對用戶程序的執(zhí)行過程是CPU的循環(huán)掃描，并用周期性的地集中采樣、集中輸出的方式來完成。一個掃描周期（工作周期）主要成分為以下幾個階段：</p><p>　?。?）輸入采樣掃描階段</p><p>　　這是第一個集中批處理過程，PLC按順序逐個采集所有輸入端子上的信號，不論輸入端子上是否接線，CPU

43、順序讀取全部輸入端，將所有采集到的一批輸入信號寫到輸入映像寄存器中，在當前的掃描周期內(nèi)，用戶程序用到的輸入信號的狀態(tài)是否變化。即使此時外部輸入信號的狀態(tài)發(fā)生了變化，也只能在下一個掃描周期的輸入采樣掃描階段去讀取，對于這種采集輸入信號的批處理，雖然嚴格上說每個信號被采集的時間有先有后，但由于PLC的掃描周期很短，這個差異對一般工程應(yīng)用可忽略，所以可以認為這些采集到的輸入信息是同時的。</p><p>　　（2）執(zhí)行

44、用戶程序掃描階段</p><p>　　這是第二個集中批處理過程，在執(zhí)行用戶程序階段，CPU對用戶程序按順序進行掃描。如果程序用梯形圖表示，則總是按先上后下、從左到右的順序進行掃描，每掃描到一條指令，所需要的輸入信息的狀態(tài)均從輸入映像寄存器中去讀取，而不是直接使用現(xiàn)場的立即輸入信號。對其他信息，則是從PLC的原件映像寄存器中去讀取，在執(zhí)行用戶程序中，每一次運算的中間結(jié)果都立即寫入元件映像寄存器中，對輸出繼電器的掃描

45、結(jié)果，也不是馬上去驅(qū)動外部負載，而是將其結(jié)果寫入到輸出映像寄存器中。在此階段，允許對數(shù)字量I/O指令和不設(shè)置數(shù)字濾波的模擬量I/O指令進行處理，在掃描周期的各個部分，均可對中斷事件進行響應(yīng)。</p><p>　　在這個階段，除了輸入映像寄存器外，各個元件映像寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行而變化的。</p><p>　?。?）輸出刷新掃描階段</p><p>　　這是第

46、三個集中批處理過程，當CPU對全部用戶程序掃描結(jié)束后，將元件映像寄存器中各輸出繼電器的狀態(tài)同時送到輸出鎖存器中，再由輸出鎖存器經(jīng)輸出端子去驅(qū)動各輸出繼電器所帶的負載。</p><p><b>　　2.5 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要介紹了PLC的基本概念、PLC的主要功能及特點、PLC的組成與基本結(jié)構(gòu)、PLC的工作原理四個方面的內(nèi)容。通過對PLC的了

47、解，掌握其基本功能，將其運用到車庫自動門控制系統(tǒng)中去。</p><p>　　3 車庫自動門控制系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　本章從自動門的控制要求、系統(tǒng)組成、系統(tǒng)原理等方面系統(tǒng)介紹了車庫自動門控制系統(tǒng)方案設(shè)計應(yīng)考慮的問題及解決辦法。</p><p>　　3.1 車庫自動門電氣控制系統(tǒng)的平面圖及說明</p><p>　　圖3-1 家用車庫自

48、動門</p><p><b>　　說明：</b></p><p>　?。?）超聲波開關(guān)：紅色區(qū)域為超聲波的感應(yīng)范圍，當汽車進入到這個范圍，超聲波開關(guān)被觸發(fā)，常開變常閉。它的初始狀態(tài)是當卷閘門在開啟的時候為常閉觸點，在關(guān)閉的時候為常開觸點。</p><p>　?。?）身份識別繼電器：當汽車或其他小動物進入超聲波區(qū)域時，超聲波開關(guān)閉合，進而身份識別

49、繼電器工作，身份識別器發(fā)出身份識別密碼，當密碼遇到正確的識別卡的時候，卷閘門才開啟，防止其他小動物誤入超聲波區(qū)域，引起卷閘門的意外開啟，造成的財產(chǎn)損失。</p><p>　　（3）光電開關(guān)：當有物體穿過開關(guān)，并遮住了光束，在光束重新接收時，開關(guān)的狀態(tài)由開變常閉。</p><p>　?。?）門下位開關(guān)：卷閘門下降時，當卷閘門下降到最底端的時候碰到門下位開關(guān)，門下位開關(guān)由常開變?yōu)槌跏紶顟B(tài)常閉。

50、</p><p>　　（5）門上位開關(guān)：卷閘門上升時，當卷閘門上升到最高端的時候碰到門上位開關(guān)，門上位開關(guān)由常開變?yōu)槌跏紶顟B(tài)常閉。</p><p>　?。?）門位電動機：采用直流驅(qū)動，按正負方向接入電源，電動機正轉(zhuǎn)（門上升），反之，電動機反轉(zhuǎn)（門下降）。</p><p>　?。?）防盜開關(guān)：在卷閘門片的最下面一片內(nèi)安裝水平裝置，在車庫門正常開啟或手動開啟的時候，水平

51、裝置內(nèi)的小球始終處于中間位置擺動，當車庫門受到非法外力撬動時，由于卷閘門片的傾斜，裝置內(nèi)的小球滾到一側(cè)而觸碰防盜開關(guān)，防盜開關(guān)初始狀態(tài)為常開。</p><p>　　（8）下降遇阻力反彈開關(guān)：當卷閘門正在下降的時候，若碰到下方正在通過的汽車、人或其他小動物時，而受到輕微的阻力，這時阻力開關(guān)由初始狀態(tài)常開變?yōu)槌ｉ]，使卷閘門快速上升，防止造成意外的傷害。</p><p>　?。?）緊急停止控制開

52、關(guān)：當遇到緊急情況發(fā)生時，緊急停止開關(guān)閉合，所有系統(tǒng)斷電，并定格當時的情況保持不變，防止卷閘門自由下落，防止意外發(fā)生。</p><p>　　（10）火災(zāi)報警開關(guān)：在車庫內(nèi)部安裝有火災(zāi)煙塵感應(yīng)開關(guān)，當有煙霧或者明火時，感應(yīng)開關(guān)閉合，屋頂消防雨淋閥噴水，卷閘門開啟至最高點同時報警設(shè)施自動向消防隊聯(lián)網(wǎng)報警；在卷閘門外有煙霧或者明火時，感應(yīng)開關(guān)閉合，屋檐消防雨淋閥噴水，卷閘門始終處于關(guān)閉狀態(tài)以隔絕火災(zāi)繼續(xù)向車庫內(nèi)蔓延，同

53、時報警設(shè)施自動向消防隊聯(lián)網(wǎng)報警。</p><p>　?。?1）遠程遙控開關(guān)：當主人家有聚會，親朋好友到訪時，主人可在家附近的任意地方，可以遙控車庫門開啟和關(guān)閉，以便于將朋友的車輛駛進車庫內(nèi)，既大大的減輕了主人的勞動，又可以使車輛處于安全狀態(tài)。</p><p>　　3.2 車庫自動門控制系統(tǒng)的控制要求</p><p>　　PLC上電投入運行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準備好啟

54、動。</p><p>　　車庫門設(shè)計為卷閘式，用一個電機來拖動卷閘門。正轉(zhuǎn)接觸器KM1使電機開門，反轉(zhuǎn)接觸器KM2使電機關(guān)門。在庫門的上方裝設(shè)一個超聲波探測開關(guān)，超聲波開關(guān)發(fā)射超聲波。</p><p>　?。?）plc上電，當有人或車由外到內(nèi)進入超聲波發(fā)射范圍時，超聲波開關(guān)便檢測出超聲回波，從而觸發(fā)身份識別開關(guān)，當反饋信息正確時，產(chǎn)生輸出電信號，由該信號啟動接觸器KM1，電機M正轉(zhuǎn)使卷閘門

55、上升開門，當?shù)竭_開門限位開關(guān)位置時，電機停止運行。</p><p>　?。?）當車開到車庫門下時，在庫門的下方裝設(shè)一套光電開關(guān)，用以檢測是否有物體穿過庫門。光電開關(guān)由兩個部件組成，一個是能連續(xù)發(fā)光的光源；另一個是能接收光束，并能將之轉(zhuǎn)換成電脈沖的接收器。若行車（人）遮斷了光束，當行車（人）通過后，接收機再次接收信號時，光電開關(guān)便產(chǎn)生電脈沖，由該信號啟動定時器繼電器，定時10S（車出庫時定時30S）后使電機M反轉(zhuǎn)，

56、從而使卷閘門開始下降關(guān)門，當門移動到關(guān)門限位開關(guān)時，電機停止運行。</p><p>　?。?）在關(guān)門過程中，當有人員或其他小動物，正在卷閘門的下方時，卷閘門輕微觸碰到對方時，立即由下降反彈至上升狀態(tài)，防止造成的意外傷害。</p><p>　?。?）考慮到自動門在出現(xiàn)故障或在維修的時候，用自動控制存在一定的問題，增加手動開門和關(guān)門開關(guān)。</p><p>　　3.3 控

57、制程序的編制及硬件接線圖</p><p>　　3.3.1 主電路圖如圖3-2所示</p><p>　　圖3-2車庫自動門主電路電路圖 </p><p>　　3.3.2 PLC硬件接線圖如圖3-3所示</p><p>　　圖3-3 PLC硬件接線圖</p><p>　　3.3.3 PLC機型的選擇</p>

58、<p>　　為了完成設(shè)定的控制任務(wù)，主要根據(jù)硬件接線圖輸入輸出點數(shù)和占用內(nèi)存的多少來選擇PLC的機型，由于所學PLC是松下，所以優(yōu)先從松下PLC中選型。本控制系統(tǒng)的輸入點數(shù)有14個，輸出點數(shù)有10個，共24個輸入輸出點，再考慮15%~20%的備用擴展余量，松下FP0系列PLC可以作為該控制系統(tǒng)的PLC。</p><p>　　除了由輸入/輸出點數(shù)來選擇PLC機型，還應(yīng)考慮PLC的存儲器容量。由于程序存儲器

59、容量與諸多因素相關(guān)，不能準確地算出程序容量，只能粗略的估算，一些項目所占的存儲空間可以參照一下估算原則：</p><p>　　·開關(guān)量輸入：5~10步/點</p><p>　　·開關(guān)量輸出：3~5步/點</p><p>　　·定時器/計數(shù)器：3~5步/個</p><p>　　最后所估算的總步數(shù)再加100%的備用量

60、。本控制系統(tǒng)共用了4個定時器，所需的大概的總步數(shù)大約為（14×10+10×5+4×5）×（100%+100%）=420步。所以松下FP0系列PLC可以作為該控制系統(tǒng)的PLC。</p><p>　　綜上所述，本控制系統(tǒng)的PLC主機定為松下FP0-C32。</p><p>　　3.4 車庫自動門控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計</p><p>

61、　　3.4.1 I/O口及定時器/計數(shù)器說明</p><p>　　表3-1 I/O地址分配表:</p><p>　　表3-2 定時器說明:</p><p>　　3.4.2 分段系統(tǒng)梯形圖及說明</p><p>　?。?）緊急斷電控制程序：</p><p>　　圖3.4 緊急斷電控制程序</p>&l

62、t;p>　　當遇到緊急突發(fā)情況發(fā)生時，緊急停止開關(guān)閉合，所有系統(tǒng)斷電，所有plc動作停止運行，并定格當時的情況保持不變，防止卷閘門自由下落，防止意外發(fā)生。</p><p>　?。?）身份識別控制程序：</p><p>　　圖3.5 身份識別控制程序</p><p>　　當汽車或其他有生命的物體進入超聲波區(qū)域時，超聲波開關(guān)閉合，身份識別繼電器開始工作，若信息反

63、饋錯誤，則系統(tǒng)待機，重新循環(huán)掃描；若反饋的信息正確，為本車庫汽車或主人，執(zhí)行入庫程序。</p><p>　?。?）入庫照明開啟控制程序：</p><p>　　圖3.6 入庫照明開啟控制程序</p><p>　　當身份繼電器反饋的信息正確時，車庫內(nèi)的照明設(shè)施開啟，當車庫門鎖閉后，照明設(shè)施斷電。</p><p>　　（4）手動開關(guān)門控制程序：&

64、lt;/p><p>　　圖3.7 手動開關(guān)門控制程序</p><p>　　當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，plc程序未能按正常運行，可手動開啟關(guān)閉車庫門。</p><p>　?。?）入庫開關(guān)門控制程序：</p><p>　　圖3.8 入庫開關(guān)門控制程序</p><p>　　當汽車進入超聲波區(qū)域時，身份識別繼電器反饋的信息正確，為本車

65、庫汽車或主人，車庫照明設(shè)施開啟，電機正轉(zhuǎn)，卷閘門開始上升，當卷閘門升至最上位時，觸碰門上位開關(guān)，門上位開關(guān)斷開，電機停止工作；汽車駛進，當汽車完全駛進車庫時，光電開關(guān)閉合，延時10秒后，電機反轉(zhuǎn)，卷閘門開始下降，當卷閘門下降至最低端時，觸碰門下位開關(guān)，門下位開關(guān)斷開，電機停止下降，車庫門完全閉合。</p><p>　?。?）出庫開關(guān)門控制程序：</p><p>　　圖3.9 出庫開關(guān)門控

66、制程序</p><p>　　當汽車準備出庫時，汽車輪胎壓在車庫內(nèi)的壓力開關(guān)，壓力開關(guān)閉合，定時器開始30秒計時同時電機正轉(zhuǎn)，卷閘門開始上升，當卷閘門升至最上位時，觸碰門上位開關(guān)，門上位開關(guān)斷開，電機停止工作；汽車駛出，定時器30秒到時，電機反轉(zhuǎn)，卷閘門開始下降，當卷閘門下降至最低端時，觸碰門下位開關(guān)，門下位開關(guān)斷開，電機停止下降，車庫門完全閉合，車庫內(nèi)照明設(shè)施斷電。</p><p>　?。?/p>

67、7）防盜報警及關(guān)門控制程序：</p><p>　　圖3.10 防盜報警及關(guān)門控制程序</p><p>　　在卷閘門片的最下面一片內(nèi)安裝水平裝置，在車庫門正常開啟或手動開啟的時候，水平裝置內(nèi)的小球始終處于中間位置擺動，當車庫門受到非法外力撬動時，由于卷閘門片的傾斜，裝置內(nèi)的小球滾到一側(cè)而觸碰防盜開關(guān)，防盜開關(guān)閉合，高音喇叭響起警報聲，同時自動報警設(shè)施自動向110報案。并且卷閘門始終處于緊緊

68、鎖閉狀態(tài)。</p><p>　?。?）下降遇阻力反彈再關(guān)門控制程序：</p><p>　　圖3.11 下降遇阻力反彈再關(guān)門控制程序</p><p>　　當卷閘門正在下降的時候，若碰到下方正在通過的汽車、人或其他小動物時，而受到輕微的阻力，這時阻力開關(guān)由初始狀態(tài)常開變?yōu)槌ｉ]，使卷閘門快速上升，防止造成意外的傷害。當卷閘門上升至最高點時，計時開始，5秒后，卷閘門自動執(zhí)

69、行下降操作。</p><p>　?。?）車庫內(nèi)起火控制程序：</p><p>　　圖3.12 車庫內(nèi)起火控制程序</p><p>　　當車庫內(nèi)有煙霧或者明火時，火災(zāi)煙塵感應(yīng)開關(guān)閉合，高音喇叭響起，報警設(shè)施自動向消防隊聯(lián)網(wǎng)報警，車庫內(nèi)屋頂及車庫外屋檐所有消防雨淋閥噴水同時卷閘門始終開啟至最高點，以方便消防隊及外人便于滅火。</p><p>　

70、?。?0）車庫外起火控制程序：</p><p>　　圖3.13 車庫外起火控制程序</p><p>　　在卷閘門外有煙霧或者明火時，火災(zāi)煙塵感應(yīng)開關(guān)閉合，高音喇叭響起，報警設(shè)施自動向消防隊聯(lián)網(wǎng)報警同時屋檐消防雨淋閥噴水，卷閘門始終處于關(guān)閉狀態(tài)以隔絕火災(zāi)繼續(xù)向車庫內(nèi)蔓延。</p><p>　?。?1）遠程遙控開閉車庫門控制程序：</p><p&g

71、t;　　圖3.14 遠程遙控開閉車庫門控制程序</p><p>　　當主人家有聚會，親朋好友到訪時，主人可在家附近的任意地方，可以遙控車庫門開啟和關(guān)閉，以便于將朋友的車輛駛進車庫內(nèi)，既大大的減輕了主人的勞動，又可以使車輛處于安全狀態(tài)。</p><p>　?。?2）來車又走控制程序：</p><p>　　圖3.15 來車又走控制程序</p><

72、p>　　當主人或自家汽車回來后，plc按程序執(zhí)行入庫程序，若主人有突發(fā)情況需要離開時，這時車庫門可能處于開啟狀態(tài)，而缺乏關(guān)閉指令，車庫則處于危險情況，此時，身份識別繼電器反饋的信息正確則開啟30秒延時關(guān)閉車庫門，若汽車超過30秒沒有觸碰光電開關(guān)，則車庫執(zhí)行門閉合指令。</p><p>　?。?3）出入車庫溫馨提示控制程序：</p><p>　　圖3.16 出入車庫溫馨提示控制程序&

73、lt;/p><p>　　當汽車入庫時，觸碰光電開關(guān)，光電開關(guān)閉合，則入庫溫馨提示“歡迎回家，現(xiàn)在時刻……”；當汽車準備出庫時，觸碰壓力開關(guān)，壓力開關(guān)閉合，則出庫溫馨提示“請系好安全帶，現(xiàn)在天氣……”，溫馨提示的時時刻刻的更新，為車主創(chuàng)造了安全的意識及家的感覺，更多的增加了車庫的智能化、人性化。</p><p>　　4 系統(tǒng)使用注意事項</p><p><b>

74、;　?。?）溫度</b></p><p>　　PLC要求環(huán)境溫度在0～55℃。安裝時不能把發(fā)熱量大的元件放在PLC下面。PLC四周通風散熱的空間應(yīng)足夠大。開關(guān)柜上、下部應(yīng)有通風的百葉窗。</p><p><b>　?。?）濕度</b></p><p>　　為了保證PLC的絕緣性能，空氣的相對濕度一般應(yīng)小于85%。</p>

75、<p><b>　?。?）振動</b></p><p>　　應(yīng)使PLC遠離強烈的振動源?？梢杂脺p振橡膠來減輕柜內(nèi)和柜外產(chǎn)生的振動的影響。</p><p><b>　?。?）空氣</b></p><p>　　如果空氣中有較濃的粉塵、腐蝕性氣體和鹽霧，在溫度允許時可以將PLC封閉，或者將PLC安裝在密閉性較好的控

76、制室內(nèi)，并安裝空氣凈化裝置。</p><p>　　（5）使用“手動’檔時，按下按鈕后，不要長期按按鈕，以免損壞機器。</p><p>　?。?）使用后，應(yīng)該注意保護，不要隨意刪改程序。</p><p>　?。?）注意說明書中的安全警告，了解哪些違法控制可能會造成安全事故。</p><p>　?。?）為了防止自動運行時對設(shè)備和人員造成傷害，應(yīng)增

77、加保護回路，加強人員的巡視和維護。</p><p>　　5 車庫自動門維修全程指南</p><p>　?。?）自動門必須知道的注意事項？應(yīng)該避免的自動門維修方法可能原因：</p><p>　　自動門軌道及吊輪不能上油；否則吊架上的滾輪有滑動現(xiàn)象，使門發(fā)生碰撞。</p><p>　　長時間沒有使用的情況下請關(guān)閉電源。</p>&

78、lt;p>　　發(fā)生異常請勿隨意拆裝，請與專業(yè)人員聯(lián)系。</p><p>　?。?）自動門不停自開自關(guān)？</p><p><b>　　可能原因：</b></p><p><b>　　雷達傳感器失靈。</b></p><p>　　有活動物體處于感測范圍。</p><p>　

79、　門片開關(guān)碰到障礙物。</p><p>　　（3）自動門運行時門扇抖動？</p><p><b>　　可能原因：</b></p><p>　　地下導(dǎo)軌或制擺器有障礙物或磨損。</p><p>　　移動吊掄及軌道發(fā)生磨損或障礙。</p><p>　?。?）自動門門扇開關(guān)時會發(fā)生跳動？</p&g

80、t;<p><b>　　可能原因：</b></p><p>　　上軌道及下軌道有異物卡住。</p><p>　　上吊輪之輪子有異物嵌入。</p><p>　?。?）門扇開關(guān)時自動門速度太慢？</p><p><b>　　可能原因：</b></p><p>　　控

81、制器速度調(diào)整太慢。</p><p><b>　　皮帶可能太過松動。</b></p><p><b>　　電壓異常。</b></p><p>　　活動門扇可能與導(dǎo)軌或與固定門扇發(fā)生摩擦或與地板發(fā)生摩擦。</p><p><b>　　制動輪與軌道摩擦。</b></p>

82、<p>　?。?）自動門活動門扇關(guān)閉時發(fā)生碰撞？</p><p><b>　　可能原因：</b></p><p><b>　　速度太快。</b></p><p><b>　　電壓異常。</b></p><p>　　馬達發(fā)電配件可能損壞。</p><

83、;p>　?。?）自動門門扇不能開啟？</p><p><b>　　可能原因：</b></p><p>　　感應(yīng)器故障，檢查感應(yīng)器之感應(yīng)燈號是否正常。</p><p>　　電線接頭松膠（短路）。</p><p><b>　　皮帶脫落。</b></p><p>　　可能馬達

84、過熱，待冷卻后便能恢復(fù)正常。</p><p><b>　　控制器燒壞。</b></p><p><b>　　異物卡住。</b></p><p><b>　　電壓異常。</b></p><p><b>　　6 系統(tǒng)設(shè)計總結(jié)</b></p>&

85、lt;p>　　歷時十二周的畢業(yè)設(shè)計結(jié)束了，我基本上完成了老師布置的各項任務(wù)，較圓滿的完成了此次的畢業(yè)論文工作，為了完成好這次的畢業(yè)論文，我查閱了大量關(guān)于松下FP0系列的PLC教材資料，初步了解了各個知識要點。通過書籍和上網(wǎng)查閱資料，對選用的開關(guān)、傳感器等電器元件也有了一個初步的認識。</p><p>　　這次的畢業(yè)論文設(shè)計業(yè)讓我暴露了許多缺點和不足：</p><p>　　首先是基礎(chǔ)知

86、識的掌握不扎實，這讓我在畢業(yè)論文的初期進展相當慢，因為我要去補齊所缺失的專業(yè)知識，感覺有些吃力，書到用時方恨少；</p><p>　　在程序編寫的過程中，忘記了plc編程的一般原則了，結(jié)果在同一程序中出現(xiàn)了大量的相同的繼電器線圈（Y、R、T、C），使用調(diào)試總體檢查中出現(xiàn)了大量的錯誤，在老師指出后，在同學的幫助下，才意識到竟然出現(xiàn)了這樣的低級的錯誤，后來在老師的幫助下修改完后，再執(zhí)行了總體檢查，結(jié)果如下：</

87、p><p>　　圖6.1 總體檢查結(jié)果</p><p>　　其次在對待論文的態(tài)度上也有過消極怠工的思想，在實習中若有大量工作的時候，下班后非常累，如果就把論文的事情拋擲腦后，在一段時間內(nèi)沒有任何的論文研究，經(jīng)過老師及時的糾正后完全克服了，才真正努力開始的論文工作。</p><p>　　通過這次設(shè)計使我學會如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新，是

88、要我們學會將理論很好地聯(lián)系實際，并不斷地去開動自己的大腦，從為人類造福的意愿出發(fā)，做自己力所能及的，別人卻沒想到的事。使之不斷地戰(zhàn)勝別人，超越前人。同時，更重要的是，我在這一設(shè)計過程中，學會了堅持不懈，不輕易言棄。設(shè)計過程，也好比是我們?nèi)祟惓砷L的歷程，常有一些不如意，也許這就是在對我們提出了挑戰(zhàn)，勇敢過，也戰(zhàn)勝了，勝利的鐘聲也就一定會為我們而敲響。</p><p>　　PLC技術(shù)對于我們這個專業(yè)來說是非常重要的，

89、PLC技術(shù)在日常生活中也是到處可見的，雖然我對這門專業(yè)的了解還只是冰山一角，但是通過本次課設(shè)，讓我對PLC這門專業(yè)的興趣更加的濃，所以我想在以后的生活學習中多看一些關(guān)于PLC的知識，多學習，多思考，多應(yīng)用！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　王東青、徐世許.《可編程控制器原理及應(yīng)用》.人民郵電出版社,2002.07</p>

90、<p>　　廖常初.《可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)》.重慶大學出版社,1992.07</p><p>　　張運波,劉淑榮.《工廠電氣控制技術(shù)》.高等教育出版社,2004.11</p><p>　　周萬珍,高鴻斌.《PLC分析與設(shè)計應(yīng)用》.電子工業(yè)出版社,2004.11</p><p>　　劉祖閏,胡俊達．《畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)》．機械工業(yè)出版社,1996.01<

91、/p><p>　　邱士安.《機電一體化技術(shù)》.西安電子科技大學出版社,2004.08</p><p>　　王永華．《現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)》．北京航空航天大學出版社,2008 .3.9</p><p>　　何衍慶主編，何一平、王鵬副主編著．《常用PLC應(yīng)用手冊》．電子工業(yè)出版社,2008.3.7</p><p>　　李鳳閣，佟為明．《電氣控

92、制與可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》．北京機械工業(yè)出版社2007.12.25</p><p>　　陳立定．《電氣控制與可編程控制器技術(shù)》．北京人民郵電出版社,2007.3.5</p><p>　　馬志喜．《電氣工程設(shè)計》．北京機械工業(yè)出版社,2008.6.7</p><p>　　郭和偉．《電器與PLC控制技術(shù)》．北京清華大學出版社,2007.4.6</p>&l

93、t;p>　　趙克裕,許福永．《微波原理與技術(shù)》．北京高等教育出版社,2006.8.5</p><p>　　阮有德．《電氣控制與PLC實訓教程》．人民郵電出版社,2006.10.10</p><p>　　齊占慶,王振臣．《電氣控制技術(shù)》．北京機械工業(yè)出版社,2008.7.8</p><p>　　常曉玲．《電氣與可編程可編程控制器》．北京機械工業(yè)出版社,2007.

94、5.8</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　行文至此，我的這篇論文已接近尾聲；歲月如梭，三年的大學時光也即將敲響結(jié)束的鐘聲。六月離別的季節(jié)即將來臨，站在人生的又一個轉(zhuǎn)折點上，心中難免思緒萬千，回顧三年的大學生涯，一種感恩之情油然而生。</p><p>　　最后要特此感謝我的指導(dǎo)老師**老師，這篇論文是在**老師的

95、悉心指導(dǎo)與鼓勵下完成的。老師淵博的學識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、精益求精的工作作風和誨人不倦的高尚師德，都將深深地感染和激勵著我。在與老師接觸期間，楊艷老師給予了我很大的關(guān)懷和幫助，不但教會了我學習和研究的方法，而且還教會了我做人的道理：刻苦認真，勤學拼搏。在此，謹向尊敬的楊艷老師致以誠摯的謝意，并送去最美好的祝福！</p><p><b>　　附錄 1</b></p><p&