自動門課程設計-- 自動門的控制

1、<p><b>　　《可編程控制器》</b></p><p><b>　　課程設計</b></p><p><b>　　自動門的控制</b></p><p>　　院 系： 機械工程系 </p><p>　　專 業(yè)： 機械設計制造及

2、其自動化 </p><p>　　班 級： 1212班 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 課程設計任務1</p><p>　　第二章 總體方案

3、分析2</p><p>　　2.1 分析控制要求2</p><p>　　2.2 選擇PLC型號2</p><p>　　2.3 分配I/O點4</p><p>　　第三章 PLC控制系統(tǒng)設計4</p><p>　　3.1 輸入/輸出電路設計(參照P125頁圖4-13)4</p><p>

4、;　　3.2 控制程序設計4</p><p>　　3.2.1 梯形圖設計5</p><p>　　3.2.2 指令表5</p><p>　　3.3 控制程序分析5</p><p>　　第四章 課程設計小結8</p><p><b>　　參 考 文 獻9</b></p>&l

5、t;p>　　第一章 課程設計任務</p><p>　　設計以PLC為控制器的自動門控制系統(tǒng)。在自動門正上方里外各安裝一個光電探測開關，當有人欲進入時，光電探測開關檢測出有人要進入或出去，從而產(chǎn)生輸出信號。PLC獲取到該輸入信號，啟動電機，將門打開。當門打開到一定程度后，碰到限位開關，限位開關動作，產(chǎn)生輸出信號，自動門停止動作。等待一時間段后，自動門自動合上。在閉合過程中，如光電探測開關檢測有人要進入或出去時

6、，自動門停止閉合，并立刻打開。為了保障門的安全性，設置關門限位開關，從而保障在自動門閉合即將結束時，不會發(fā)生兩扇門相撞。 </p><p>　　（1）當有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關K1或k2時，開門執(zhí)行機構      KM1動作，電動機正轉，到達開門限位開關K3位置時，電機停止運行。 </p><p>

7、;　　（2）自動門在開門位置停留8秒后，自動進入關門過程，關門執(zhí)行機構KM2被      啟動，電動機反轉，當門移動到開門限位開關K4位置時，電機停止運行。</p><p>　　（3）在關門過程中，當有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關K2或K1      時，應立即停止關門，并自動進入開門

8、程序。 </p><p>　?。?）在門打開后的8秒等待時間內(nèi)，若有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢      測開關K2或K1時，必須重新開始等待8秒后，在自動進入關門過程，以      保證人員的安全通過。 </p><p>　?。?）開門與關門不

9、可同時進行。</p><p>　　第二章   總體方案分析</p><p>　　2.1 分析控制要求 </p><p>　　經(jīng)分析設計任務，可知完成任務的實質就是控制電機的正反轉。要實現(xiàn)自動控制首先要具備以下功能部件：光電檢測開關，限位開關，過載保護開關，直流電機。 </p><p>

10、;　　現(xiàn)確定電機與門扇軌道組成的系統(tǒng)，要實現(xiàn)電機正轉——開門，電機反轉——關門。 </p><p>　　1）當有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關時，開關上有電流通過（光電檢測開關是脈沖觸發(fā)須對其自鎖）由于開門限位開關常閉，所以線圈上有電通過，電動機正轉，到達開門限位開關位置時，電機停止運行。 </p><p>　　2）當自動門到開門限位開關位置時啟動延時定時器8秒后

11、，自動進入關門過程，電動機反轉，當門移動到關門限位開關時，電機停止運行。 </p><p>　　3）在關門過程中，當有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關，應立即停止關門，并自動進入開門程序。 </p><p>　　4）在門打開后的8秒等待時間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電檢測開關時，必須重新開始等待8秒后，再自動進入關門過程，以保證人員安全通過。 

12、</p><p>　　5）考慮到自動門在出現(xiàn)故障或在維修的時候，用自動控制從在一定    問題，最后決定加增手動開門和關門開關。  </p><p>　　2.2 選擇PLC型號 </p><p>　　對于PLC型號的選擇問題，則有以下幾個方面要考慮： </p>&

13、lt;p>　?。?）功能方面 所有PLC一般都具有常規(guī)的功能，但對某些特殊要求，就要知道所選用的PLC是否有能力完成控制任務。如對PLC與PLC，PLC與智能儀表及上位機之間有靈活方便的通訊要求；或對PLC的計算速度，用戶程序容量等有特殊要求；或對PLC的位置控制有特殊要求等。這就要求用戶對市場上流行的PLC品種有一個詳細的了解，以便做出正確的選擇。 </p><p>　?。?）價格方面

14、 不同廠家的PLC產(chǎn)品價格相差很大，有些功能類似，質量相當，I/O點數(shù)相當?shù)腜LC的價格能相差40%以上。在使用PLC較多的情況下，這樣的差價當然是必須考慮的因素。 </p><p>　?。?）個人喜好方面 有些工程技術人員對某些品牌的PLC熟悉，所以一般比較喜歡使用這種產(chǎn)品。另外，甚至一些政治因素或個人情感有時也會成為選擇的理由。 </p><p>

15、;　　PLC主機選定后，如果控制系統(tǒng)需要，則相應的配套模塊也就選定了。如模擬量單元，顯示設定單元，位置控制單元或熱電偶單元等。 </p><p>　　對于本課設來說不需要擴展單元與模擬量單元，可知PLC可以選擇我們所熟悉的三菱系列PLC,根據(jù)以上的分析可知我們可以選擇PLC型號為FX2N-32M。</p><p><b>　　2.3分配I/O點</b><

16、;/p><p>　　第三章 PLC控制系統(tǒng)設計</p><p>　　3.1 輸入/輸出電路設計</p><p>　　3.2 控制程序設計 </p><p>　　3.2.1 梯形圖設計</p><p>　　3.2.2 指令表</p><p>　　3

17、.3 控制程序分析</p><p>　　1． 首先按下啟動按鈕使x007閉合，若外檢測開關或內(nèi)檢測開關有信號時x001或x002閉合。由于開門限位開關x003是長閉的，所以y000線圈通電，有原理分析可知光電檢測開關的觸發(fā)方式是脈沖觸發(fā)所以需要自鎖。當y000線圈通電時y000閉合，此時電動機正轉帶動自動門扇移動，執(zhí)行開門過程。2． 當門扇完全打開時，使開門限位開關x003打開，y000線圈斷電.電動機停止轉動

18、。3． 當門扇停止移動時，由于開門限位開關的長閉變成長開，故使長開閉合。進行8秒的延時，若此時外檢測開關或內(nèi)檢測開關x001或x002有信號，則使T0重新延時。4． 當8秒的延時完畢后T0線圈通電，關門限位開關x004關閉，所以使y001通電并自鎖，電機反轉執(zhí)行關門過程。5． 在關門過程中，若外檢測開關或內(nèi)檢測開關x001,x002有信號又使y000通電，由于在關門過程中y000長閉，此時打開并中斷關門過程，轉向開門過程。6．

19、在此控制過程中，為了保證其安全性設置過載保護和緊急停車。7． 考慮到主動門若出現(xiàn)故障時，使用自動控制系統(tǒng)有所不適，于是設置手動開門和手動關門。</p><p><b>　　程序流程圖</b></p><p>　　第四章 課程設計小結</p><p>　　課程設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié)

20、,是對我們實際工作能力的具體訓練和考察過程。我開始先認真審題，考慮設計系統(tǒng)的要求及條件，培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不</p><p>　　斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新，是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)，做自己力所能及的事。 </p><p>　　在這段時間里，讓我體會到了PLC這門課程與現(xiàn)實生活中的諸多事物已然掛鉤，同時也明白了理論

21、必須經(jīng)過實踐的道理。在實際生活中，很多東西都是理論所不具備的，但又是通過理論而得出的結論與行動。知道了如何來分析得來的知識。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　?。?）《小型可編程控制器實用技術》 王兆義 機械工業(yè)出版社</p><p>　?。?）《可編程控制器教程》

22、王兆義 機械工業(yè)出版社</p><p>　?。?）《機械電氣設計簡明手冊》 韓教禮 機械工業(yè)出版社</p><p>　?。?）《可編程控制器的系統(tǒng)設計與應用實例》 成壯行 機械工業(yè)出版社</p><p>　?。?）《可編程控制器基礎及編程技巧》 陳 宇 華南理工大學出版社</p><p>