自動門控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計</b></p><p>　　設(shè)計課題　　自動門控制系統(tǒng)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計及答辯評價意見…………………………………………………………… 2</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書……………………………………

2、………………………………… 3</p><p>　　一、自動門控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)……………………………………………………… 3</p><p>　　二、自動門控制裝置主要技術(shù)指標………………………………………………… 4</p><p>　　三、自動門控制裝置系統(tǒng)的工作原理……………………………………………… 4</p><p>　　3.1開啟

3、與關(guān)閉動作…………………………………………………………… 4</p><p>　　3.2自動感應(yīng)門機的基本工作原理…………………………………………… 5</p><p>　　3.3行程開關(guān)(限位開關(guān))的工作原理………………………………………… 5</p><p>　　3.4光電開關(guān)的工作原理……………………………………………………… 6</p><

4、;p>　　四、自動門控制裝置系統(tǒng)程序……………………………………………………… 7</p><p>　　4.1　自動門控制裝置原理框圖……………………………………………… 7</p><p>　　4.2 自動門控制系統(tǒng)模擬實物圖…………………………………………… 8</p><p>　　4.3 繼電器接觸控制圖……………………………………………………… 8

5、</p><p>　　4.4 I/O分配表……………………………………………………………… 9</p><p>　　4.5 PLC控制輸出輸入接線………………………………………………… 9</p><p>　　4.6 梯形圖……………………………………………………………………10</p><p>　　4.7 程序指令表……………………

6、…………………………………………10</p><p>　　4.8　程序過程分析……………………………………………………………11</p><p>　　4.9 系統(tǒng)調(diào)試…………………………………………………………………15</p><p>　　五、畢業(yè)設(shè)計進度安排………………………………………………………………15</p><p>　　六、設(shè)

7、計體會…………………………………………………………………………16</p><p>　　七、畢業(yè)設(shè)計應(yīng)收集的資料及主要參考文獻………………………………………17</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計及答辯評價意見</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計課題

8、 自動門控制系統(tǒng)裝置 </p><p>　　一、自動門控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)</p><p>　　1.1自動門控制系統(tǒng)的硬件組成</p><p>　　門內(nèi)光電探測開關(guān)K1、門外光電探測開關(guān)K2、開門到位限位開關(guān)K3、關(guān)門到位限位開關(guān)K4、低速開門感應(yīng)開關(guān)K5、低速關(guān)門感應(yīng)開關(guān)K6、開門執(zhí)行機構(gòu)KM1(使直流

9、電動機正轉(zhuǎn))、關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)KM2(使直流電動機反轉(zhuǎn))、低速開門執(zhí)行機構(gòu)KM3(使直流電動機低速正轉(zhuǎn)) 、低速關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)KM4(使直流電動機低速反轉(zhuǎn))等組成。</p><p><b>　　1.2控制要求</b></p><p>　?。?）當有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān)K1或K2時，開門執(zhí)行機構(gòu)KM1動作，電動機高速正轉(zhuǎn)，當門移動到低速感應(yīng)開關(guān)K5位置時，低速

10、開門執(zhí)行機構(gòu)KM3動作，當門移動到限位開關(guān)K3位置時，所有電動機停止運行。</p><p>　　（2）自動門在開門位置停留8s后，自動進入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)KM2動作，電動機高速反轉(zhuǎn)，當門移動到低速關(guān)門感應(yīng)開關(guān)K6時，低速開門執(zhí)行機構(gòu)KM4動作，當門移動到關(guān)門限位開關(guān)K4位置時，所有電機停止運行。</p><p>　?。?）在關(guān)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(guān)K2或

11、K1時，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動進入開門程序。</p><p>　　(4) 在門打開后的8s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(guān)K2或K1時，必須重新開始等待8s后，再自動進入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。</p><p>　　(5) 開門與關(guān)門不可同時進行。</p><p>　　二、自動門控制裝置主要技術(shù)指標</p><p>

12、;　　1、自動門采用平開形式，兩只門分別向左右移動實行開啟與關(guān)閉，單只開啟門寬為1m，總開啟門寬度為2m；門框總長為4m，高為2m。</p><p>　　2、采用高速、低速控制自動門開啟與關(guān)閉，高速開門速度：0.5m/s；低速開門速度：0.2m/s；高速關(guān)門速度：0.4m/s；低速關(guān)門速度：0.1m/s。</p><p>　　3、使用了安全傳感器（紅外、雷達、電眼、光電）；多種觸發(fā)開門方式

13、（感應(yīng)、按鈕、刷卡等）；后備電源；上電后門自動檢測運行，進行門寬度自學習；人夾住后反彈：更新運行曲線，緩行起點變化</p><p>　　三、自動門控制裝置系統(tǒng)的工作原理</p><p>　　3.1開啟與關(guān)閉動作</p><p>　　3.1.1 開啟動作</p><p>　　當人靠近自動門時，設(shè)置于門內(nèi)外側(cè)的檢測裝置（墊開關(guān)、紅外線開關(guān)、光線

14、開關(guān)等）將其檢測出來，之后，信號送到控制裝置?？刂蒲b置接到該信號后驅(qū)動高速馬達向門的開啟方向旋轉(zhuǎn)帶動皮帶輪、皮帶或鏈條，使門向開啟方向運動。當門接觸到減速開關(guān)時，信號送到控制裝置?？刂蒲b置接到該信號后驅(qū)動低速馬達向門的開啟方向旋轉(zhuǎn)并停止高速馬達。當門接近門接觸到開門限位開關(guān)時，信號送到控制裝置，控制裝置接到該信號后停止所有馬達，靠慣性行至門擋位置后停止。</p><p>　　3.1.2 關(guān)閉動作</p&g

15、t;<p>　　當人離開檢測裝置的檢測范圍，開啟定時器定時結(jié)束后（該時間設(shè)定可以調(diào)整），控制裝置將高速馬達逆轉(zhuǎn)，使門向關(guān)閉方向動作，當門接觸到減速開關(guān)時，控制裝置將低速馬達逆轉(zhuǎn)，門徐行后在開門限位開關(guān)位置停止。</p><p>　　3.2 自動感應(yīng)門機的基本工作原理</p><p>　　(1) 主控制器：它是自動 感應(yīng)門的指揮中心，通過內(nèi)部編有指令程序的大規(guī)模集成塊，發(fā)出相

16、應(yīng)指令，指揮馬達或電鎖類系統(tǒng)工作；同時人們通過主控器調(diào)節(jié)門扇開啟速度、開啟幅度等參數(shù)。</p><p>　　(2) 感應(yīng)探測器：負責采集外部信號，如同人們的眼睛，當有移動的物體進入它的工作范圍時，它就給主控器一個脈沖信號；</p><p>　　(3) 動力馬達：提供開門與關(guān)門的主動力，控制自動感應(yīng)門扇加速與減速運行。</p><p>　　(4) 自動感應(yīng)門扇行進軌道

17、：就像火車的鐵軌，約束門扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向行進。</p><p>　　(5) 門扇吊具走輪系統(tǒng)：用于吊掛活動門扇，同時在動力牽引下帶動門扇運行。</p><p>　　(6) 同步皮帶：用于傳輸馬達所產(chǎn)動力，牽引自動感應(yīng)門扇吊具走輪系統(tǒng)。</p><p>　　(7) 下部導向系統(tǒng)：是自動感應(yīng)門門扇下部的導向與定位裝置，防止門扇在運行時出現(xiàn)前后門體擺動。當

18、自動感應(yīng)門門扇要完成一次開門與關(guān)門，其工作流程如下：感應(yīng)探測器探測到有人進入時，將脈沖信號傳給主控器，主控器判斷后通知馬達運行，同時監(jiān)控馬達轉(zhuǎn)數(shù)，以便通知馬達在一定時候加力和進入慢行運行。馬達得到一定運行電流后做正向運行，將動力傳給同步帶，再由同步帶將動力傳給吊具系統(tǒng)使自動感應(yīng)門扇開啟；自動感應(yīng)門扇開啟后由控制器作出判斷，如需關(guān)自動感應(yīng)門，通知馬達作反向運動，關(guān)閉自動感應(yīng)門。</p><p>　　3.3 行程開

19、關(guān)(限位開關(guān))的工作原理</p><p>　　行程開關(guān)又稱限位開關(guān)，用于控制機械設(shè)備的行程及限位保護。在實際生產(chǎn)中，將行程開關(guān)安裝在預先安排的位置，當裝于生產(chǎn)機械運動部件上的模塊撞擊行程開關(guān)時，行程開關(guān)的觸點動作，實現(xiàn)電路的切換。因此，行程開關(guān)是一種根據(jù)運動部件的行程位置而切換電路的電器，它的作用原理與按鈕類似。行程開關(guān)廣泛用于各類機床和起重機械，用以控制其行程、進行終端限位保護。</p><

20、p>　　3.4 光電開關(guān)的工作原理</p><p>　　光電開關(guān)(光電傳感器)是光電接近開關(guān)的簡稱，它是利用被檢測物對光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測物體有無的。物體不限于 金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測。光電開關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號射出，接收器再根據(jù)接收到的光線的強弱或有無對目標物體進行探測。</p><p>　　四、自動門控制裝置系統(tǒng)程序<

21、/p><p>　　4.1　自動門控制裝置原理框圖</p><p>　　4.2 自動門控制系統(tǒng)模擬實物圖</p><p>　　4.3 繼電器接觸控制圖</p><p>　　4.4 PLC I/O分配表</p><p>　　4.5 PLC控制輸出輸入接線</p><p><b>　　

22、4.6 梯形圖</b></p><p>　　4.7 程序指令表</p><p>　　0 XT X7</p><p>　　1 OR R1</p><p>　　2 AN/ X8</p><p>　　3 OT R1</p><p>　　4

23、 ST X1</p><p>　　5 OR X2</p><p>　　6 OR Y1</p><p>　　7 AN/ X5</p><p>　　8 AN R1</p><p>　　9 AN X8</p><p>　　10 A

24、N/ Y3</p><p>　　11 AN/ X3</p><p>　　12 OT Y1</p><p>　　13 ST X1</p><p>　　14 OR X2</p><p>　　15 OR Y1</p><p>　　16 OR

25、 Y3</p><p>　　17 AN X5</p><p>　　18 AN R1</p><p>　　19 AN/ X8</p><p>　　20 AN/ Y1</p><p>　　21 OR X9</p><p>　　22 AN/ X3&

26、lt;/p><p>　　23 OT Y3</p><p>　　24 ST X3</p><p>　　25 AN/ X1</p><p>　　26 AN/ X2</p><p>　　27 TMX0</p><p><b>　　K80</b

27、></p><p>　　30 ST T0</p><p>　　31 OR Y2</p><p>　　32 AN/ X6</p><p>　　33 AN/ X1</p><p>　　34 AN/ X2</p><p>　　35 AN R1

28、</p><p>　　36 AN/ X8</p><p>　　37 AN/ Y4</p><p>　　38 AN/ X4</p><p>　　39 OT Y2</p><p>　　40 ST TO</p><p>　　41 OR Y2<

29、/p><p>　　42 OR Y4</p><p>　　43 AN X6</p><p>　　44 AN/ X1</p><p>　　45 AN/ X2</p><p>　　46 AN R1</p><p>　　47 AN/ X8</p&g

30、t;<p>　　48 AN/ Y2</p><p>　　49 OR X10</p><p>　　50 AN/ X4</p><p>　　51 OT Y4</p><p>　　52 ED</p><p>　　4.8　程序過程分析</p><

31、;p>　　4.8.1　啟動程序</p><p>　　X7：啟動按鈕；X8：停止按鈕；R1：PLC內(nèi)部繼電器</p><p>　　如圖1所示：按下啟動按鈕X7，內(nèi)部繼電器R1得電并自鎖，程序開始啟動</p><p>　　4.8.2　開門程序</p><p>　　X1：門內(nèi)光電探測開關(guān)K1；X2：門外光電探測開關(guān)K2；X3：開門到位限位開關(guān)

32、K3；X5：低速開門感應(yīng)開關(guān)K5；X9手動開門按鈕；R1：啟動繼電器；X8：停止按鈕；Y1：高速開門執(zhí)行機構(gòu)KM1；Y3：低速開門執(zhí)行機構(gòu)KM2</p><p>　　按圖2所示，按下啟動按鈕，R2啟動繼電器閉合，當門內(nèi)光電探測開關(guān)X1（K1）或門外光電探測開關(guān)X2（K2）分別檢測有人通過時，高速開門執(zhí)行機構(gòu)Y1（KM1）閉合得電，電動機高速正轉(zhuǎn)，Y1（KM1）自鎖，自動門高速打開，當門觸碰低速開門感應(yīng)開關(guān)X5（K

33、5）時，高速開門執(zhí)行機構(gòu)Y1（KM1）因失電停止，而低速開門執(zhí)行機構(gòu)Y3（KM3）因得電閉合，電動機低速正轉(zhuǎn)，Y3（KM3）自鎖，自動門低速打開，當開門到限位開關(guān)X3（K3）檢測到門全部打開時，使Y1（KM1）和Y3（KM3）失電，全部電機停止轉(zhuǎn)動，自動門停止開門。</p><p>　　4.8.3　延時程序</p><p>　　X3：開門到位限位開關(guān)K3；X1：門內(nèi)光電探測開關(guān)K1；X2：

34、門外光電探測開關(guān)K2；TMX0：0.1秒定時器T0；</p><p>　　如圖3所示，當自動門開到位時，觸碰開門到位限位開關(guān)X3（K3）并動作，門內(nèi)探測開關(guān)X1（K1）和門外光電探測開關(guān)X2（K2）沒有檢測到人或物要通過時，定時器TMX0動作，當TMX0動作期間，門內(nèi)探測開關(guān)X1（K1）和門外光電探測開關(guān)X2（K2）檢測到有人或物要通過時，停止動作，待門內(nèi)探測開關(guān)X1（K1）和門外光電探測開關(guān)X2（K2）沒有檢測

35、到人或物要通過重新動作。</p><p>　　4.8.4　關(guān)門程序</p><p>　　T0：TMX0.1秒定時器；X4：關(guān)門限位開關(guān)K4；X6：低速關(guān)門感應(yīng)開關(guān)K6；X1：門內(nèi)光電探測開關(guān)K1；X2：門外光電探測開關(guān)K2；R1：內(nèi)部繼電器（屬啟動程序）；X8：停止按鈕；Y4：低速關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)KM4；Y2：高速關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)KM2</p><p>　　如圖4所示，程序

36、正在運行，R1閉合。當自動門打開到位并且門內(nèi)光電探測開關(guān)X1（K1）和門外光電探測開關(guān)X2（K2）沒有檢測到有人或物通過，8S后，高速關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)Y2（KM2）得電關(guān)自鎖，電動機反轉(zhuǎn)，定時器T0復位，自動門開始高速關(guān)門狀態(tài)。當自動門觸碰到低速關(guān)門感應(yīng)開關(guān)X6（K6）時，低速關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)Y4（KM4）得電關(guān)自鎖，高速關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)Y2（KM2）失電而停轉(zhuǎn)，自動門進入低速關(guān)門狀態(tài)，當關(guān)門到位限位開關(guān)X4（K4）檢測到自動門關(guān)到位時，高速關(guān)門執(zhí)

37、行機構(gòu)Y2（KM2）和低速關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)Y4（KM4）失電而停轉(zhuǎn)，自動門停止動作。如果在關(guān)門期間，門內(nèi)光電探測開關(guān)X1（K1）和門外光電探測開關(guān)X2（K2）檢測到有人或物要通過時，高速關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)Y2（KM2）和低速關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)Y4（KM4）失電而停轉(zhuǎn)，并如圖2所示自動門進入開門運行狀態(tài)。</p><p>　　4.8.5手動開門/關(guān)門程序</p><p>　　4.8.5.1　手動開門程序&l

38、t;/p><p>　　X9：不帶自鎖手動開門按鈕；X3：開門到位限位開關(guān)K3；</p><p>　　Y3：低速開門執(zhí)行機構(gòu)KM3</p><p>　　如圖5所示，該手動開門程序?qū)儆陂_門程序的一部分，由不帶自不帶自鎖手動開門按鈕X9；開門到位限位開關(guān)X3（K3）；低速開門執(zhí)行機構(gòu)Y3（KM3）組成，按下按鈕X9，低速開門執(zhí)行機構(gòu)Y3（KM3）得電正轉(zhuǎn)，進入開門狀態(tài)，當開門

39、到位限位開關(guān)X3（K3）檢測門全部打開時，低速開門執(zhí)行機構(gòu)Y3（KM3）失電停轉(zhuǎn)。</p><p>　　該程序的目的是主動門出現(xiàn)故障時，自動控制系統(tǒng)不能控制時，由保安人員按下X9將自動門打開，避免人或物不能進出。</p><p>　　4.8.5.2　手動關(guān)門程序</p><p>　　X10：不帶自鎖手動關(guān)門按鈕；X4：關(guān)門到位限位開關(guān)K4；</p>&

40、lt;p>　　Y4：低速關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)KM4</p><p>　　如圖6所示，該手動開門程序?qū)儆陂_門程序的一部分，由不帶自不帶自鎖手動開門按鈕X10；開門到位限位開關(guān)X4（K4）；低速開門執(zhí)行機構(gòu)Y4（KM4）組成，按下按鈕X10，低速開門執(zhí)行機構(gòu)Y4（KM4）得電反轉(zhuǎn)，進入關(guān)門狀態(tài)，當關(guān)門到位限位開關(guān)X4（K4）檢測門完全關(guān)閉時，低速開門執(zhí)行機構(gòu)Y4（KM4）失電停轉(zhuǎn)。</p><p&g

41、t;　　該程序的目的是主動門出現(xiàn)故障時，自動控制系統(tǒng)不能控制時，由保安人員按下X10將自動門關(guān)閉，避免晚上下班的時候自動關(guān)閉不了。</p><p>　　4.9 系統(tǒng)調(diào)試——語法錯誤檢查</p><p>　　五、畢業(yè)設(shè)計進度安排</p><p>　　2011年12月19日 　 選擇題目，思

42、考方案</p><p>　　2011年12月20日 　 收集資料</p><p>　　2011年12月21日　 資料整理</p><p>　　2011年12月22日　

43、 系統(tǒng)方案設(shè)計</p><p>　　2011年12月23日　 畫圖并編寫程序</p><p>　　2011年12月24日　

44、撰寫說明</p><p><b>　　六、設(shè)計體會</b></p><p>　　在學期結(jié)束我們通過課程設(shè)計，來總計這學期所學的知識特別是PLC這門課程。我做的這個題目是有關(guān)與PLC系統(tǒng)理論與實踐相結(jié)合的設(shè)計。在對這個設(shè)計的材料搜索進行獨立搜索時，對于辦公軟件的應(yīng)用有了進一步的提高，以及實際應(yīng)用操作的情況下，提高了實際操作和獨立解決問題的能力。</p>&

45、lt;p>　　通過這次設(shè)計實踐。讓我更熟練的掌握了三菱的PLC軟件的簡單編程方法，對于松下的PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在理論的運用中，也提高了我的工程素質(zhì)。由于我對一些細節(jié)的不加重視，當我把自己想出來的一些認為是對的程序運用到梯形圖編輯時，問題出現(xiàn)了。轉(zhuǎn)換成指令表后則顯示不出很多正確的指令程序，這主要是因為我沒有把理論和實踐相結(jié)合，缺乏動手能力而造成的結(jié)果，最后通過老師的糾正和自己的實際操作，終于把正確的結(jié)果做

46、了出來，同樣也看清了自己的不足之處。</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，不輕言放棄，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

47、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>　　本研究及論文是在指導老師陳國凡老師的親切關(guān)懷和悉心指導下完成的。陳國凡老師都始終給予我們細心的指導和不懈的支持。在此謹向陳國凡老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。</p><p>　　七、畢業(yè)設(shè)計應(yīng)收集的資料及主要參考文獻</p><p>　　[1]趙永江．樓宇的門禁、監(jiān)控

48、及車庫管理系統(tǒng)[M]．北京，電力出版社，2005。</p><p>　　[2]謝克明，夏路易可編程控制器原理與程序設(shè)計[M]．北京，電子工業(yè)出版社，2002。</p><p>　　[3]張進秋．可編程控制器原理及應(yīng)用實例[M]．北京：機械，工業(yè)出版社，2003。</p><p>　　[4] PLC入門學習基礎(chǔ)教程[M] ． 北京：機械，工業(yè)出版社，2003。<

49、/p><p>　　[5]《可編程序控制器應(yīng)用指南》           易傳祿主編   上?？破粘霭嫔?。</p><p>　　[6]《可編程序控制器原理及應(yīng)用》   鐘肇新 彭 侃編   華南理工大學出版社。</p><p>　　[7] 電氣與可編程序控制器技術(shù)》    

50、   湯以范主編     機械工業(yè)出版社。</p><p>　　[8]《PLC編程及應(yīng)用》             廖常初主編     機械工業(yè)出版社。</p><p>　　[9]《SIMATIC S7-200可編程序控制器CPU22X系統(tǒng)手冊》西門子(中國)有限公司。</p

51、><p>　　[10]《可編程序控制器原理及應(yīng)用》   趙金榮 葉 真編   上海應(yīng)用技術(shù)學院。</p><p>　　指導教師（簽名）：　　　　　　　　　　</p><p>　　教研室主任（簽名）：　　　　　　　　　　</p><p>　　系（院）負責人（簽名）：　　　　　　　　　　</p><p>