车库自动门

浙江广厦建设职业技术学院毕业论文第1页共16页浙江广厦建设职业技术学院电气自动化专业论文论文题名：车库自动门设计学生姓名：卢江学号：0220100118指导教师：吴丽丽专业：电气自动化技术年级：10电气一班浙江广厦建设职业技术学院毕业论文第2页共16页摘要随着汽车产业的不断发展，现在拥有汽车的人越来越多，对好的车库门的需求也在不断增大。智能车库的应用也越来越广泛，停车场管理控制系统在建筑中是不可缺少的，同时也是建筑物智能化的重要指标。随着计算机控制技术的发展，停车场管理控制系统的功能及软硬件设施也伴随其发展而不断改进。本次课程设计主要阐述车库自动门的设计思想与程序编制，应用PLC自动控制技术实现自动控制车库门的打开或关闭。当车接近门时，通过驱动程序将门打开，离开后再将门自动关闭，并对开启和关闭的过程实现控制系统。此系统对车库的管理有很大的帮助、对疏导交通流量、提高道路通行能力有明显的效果，有很大的实用价值。关键词可编程控制器；PLCS7-200；车库自动门控制系统浙江广厦建设职业技术学院毕业论文第3页共16页目录第1章.车库自动门的介绍......................................................................................................51.1.研究背景与研究意义......................................................................................................51.2.功能需求分析..................................................................................................................51.3.车库自动门的结构..........................................................................................................51.4.控制要求..........................................................................................................................7第2章.硬件设计......................................................................................................................82.1.控制器PLC......................................................................................................................82.2.驱动装置..........................................................................................................................82.3.其它配件..........................................................................................................................9第3章.软件设计....................................................................................................................103.1.I/O口分配表..................................................................................................................103.2.外围连接图....................................................................................................................113.3.程序流程图....................................................................................................................123.4.系统梯形图....................................................................................................................13浙江广厦建设职业技术学院毕业论文第4页共16页引言随着生产力和科学技术的不断发展，人们的日常生活和生产活动大量的使用了自动化控制，不仅节约了人力资源，而且很大程度上提高了生产效率，又进一步的促进了生产力的快速发展，并不断的丰富着人们的生活。早期的自动化控制系统是依靠继电-接触器来实现的，其特点是：结构简单`、价格低廉、抗干扰能力强，可以实现集中控制和远距离控制，但是其采用固定接线，通用性和灵活性差；有采用触点的开关动作，工作频率低。触点易损坏，可靠性差。1969年，出现了可编程逻辑控制器PLC（ProgrammableLogicController），其特点是：具备逻辑控制、定时、计数、等功能，编程语言采用直观的梯形图语言，软件更改方便，通用性和灵活性好。目前，可编程控制器PLC主要是朝着小型化、廉价化、标准化、高速化、智能化、大容量化、网络化的方向发展，与计算机技术相结合，形成工业控制及系统、分布式控制系统DCS（DistributedControSystem）、现场总线控制系统FCS（FieldbusControlSystem），这将是PLC的功能更强，可靠性更高，使用更方便，适用范围更广。在超级市场、公共建筑、银行、别墅车库门，经常使用自动门控制系统。早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，已经逐渐被淘汰。PLC控制自动门由于具有故障率低、可靠性高、维修方便等优点，因而得到广泛的应用。由于直流电动机的调速范围宽广，调速性能平滑，直流电动机超载能力较强，热动和制动转矩较大，所以执行时使用直流电动机。本设计主要是针对家用车库自动门的自动开关控制而论，自动门控制装置系统有检测元件、可编程控制器（PLC）、电动机、遥控开关、灯、组成。浙江广厦建设职业技术学院毕业论文第5页共16页第1章.车库自动门的介绍1.1.研究背景与研究意义随着生产力和科学技术的不断发展，人们的日常生活和生产活动大量的使用了自动化控制，不仅节约了人力资源，而且很大程度上提高了生产效率，又进一步的促进了生产力的快速发展，并不断的丰富着人们的生活。近几年来，随着我国城市建设速度的加快，城市交通需求量也日益增大，城市人口相对密集，无论是私家车辆还是公交车辆都不能真正满足正常的停放，公交需求更很大。因此车辆停放依旧是市民最关注的问题。可编程逻辑控制器PLC，其特点是：具备逻辑控制、定时、计数、等功能，编程语言采用直观的梯形图语言，软件更改方便，通用性和灵活性好。1.2.功能需求分析门板的平衡性要好、抗风能力强、不易老化。车库门的面积5平方米。车库门的类型有很多种，本次设计的是选择卷帘门，用遥控器控制照明，开关门。门机安装在远离门铰链一侧，驱动力直接作用在大门升，降的方向向上。省电、高效。如果出现故障时，用专用钥匙方便地转换成手动操作。在门体移动的过程中，能够根据整个门的状态自动调整到最佳位置。本车库与住宅相连，人进出车库通过车库与住宅之间的门进入。并且车库能容下5辆车。并且家庭中每一个会驾驶的人都拥有一个遥控器，当车开到自动门前按下遥控器，自动门开到上限开关时，自动门开到最大，车辆开始行驶进去，等到车辆都行驶进去时，按下遥控器关门。为了在车库方便行走，用遥控器控制照明灯的开关。1.3.车库自动门的结构浙江广厦建设职业技术学院毕业论文第6页共16页浙江广厦建设职业技术学院毕业论文第7页共16页1.4.控制要求用遥控器控制车库大门的打开和关闭，当车到达车库门口时，用遥控器打开车库库门，电动机正转的时候，卷帘门打开。同时按下遥控器打开照明灯。碰到上限位开关时，电动机停止转动。当汽车进入到车库里时，按下遥控器关门，电动机反转关闭卷帘门。碰到下限位开关，电动机停止反转库门关闭。浙江广厦建设职业技术学院毕业论文第8页共16页第2章.硬件设计2.1.控制器PLCPLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的控制系统。可编程控制器具有能力强、可靠性高、配置灵活、编程简单等优点，是当代工业生产自动化的主要手段和重要的自动化控制设备。由于PLC在自动化控制中的种种优势，因此被广泛的引用于自动门系统中。选择适当类型的PLC确定I/O点数和I/O点的类型（数字量、模拟量等），并列出I/O点清单。进行内存容量的估计，适当留有余量。设计中采用的是西门子S7-200型PLC,其优越的性能表现为极高的可靠性极丰富的指令集，易于掌握，便捷的操作，丰富的内置集成功能，实时特性，强劲的通讯能力，丰富的扩展模块。可编程逻辑控制器PLC，其特点是：具备逻辑控制、定时、计数、等功能，编程语言采用直观的梯形图语言，软件更改方便，通用性和灵活性好2.2.驱动装置电动机的选择：交流电动机，额定电压220V，最大推拉力1200N，工作电压24V，待机耗电1W，内部还设置电池供电。下图是车库自动门电动机正反转主电路图。浙江广厦建设职业技术学院毕业论文第9页共16页2.3.其它配件遥控器开关：通过遥控器发出电磁波，在灯上安装接收器，通过接收器来接受电磁波，从而控制灯的开关。功能特点：安装方便，不需接线，不需对灯具改动任何接配件。设有防雷功能，性能安全可靠。互不干扰，与邻居家的同型号产品间不会互相干扰。浙江广厦建设职业技术学院毕业论文第10页共16页第3章.软件设计3.1.I/O口分配表输入输出名称功能编号名称功能编号SB1遥控器开门I0.0M1电动机正转（开门）Q0.2SQ1上限位开关I0.1SQ2下限位开关I0.2M2电动机反转（关门）Q0.3SB2遥控器关门I0.3SB3遥控器控制开关灯I0.4HL照明灯Q0.4输入输出分配表浙江广厦建设职业技术学院毕业论文第11页共16页3.2.外围连接图浙江广厦建设职业技术学院毕业论文第12页共16页3.3.程序流程图遥控器控制开门，开灯电动机正转库门打开碰到上限位开关电动机停止转动车进库遥控器控制关门电动机反转库门关闭碰到下限位开关电动机停止转动遥控器控制关灯浙江广厦建设职业技术学院毕业论文第13页共16页3.4.系统梯形图按下遥控开关I0.0，电动机正转卷帘门打开，同时按下遥控开关I0.4照明灯打开。当电动机正转碰到上限位开关I0.1时，电动机停止转动卷帘门停止打开。汽车开始驶进车库。全部进入后，按下遥控器I0.3关门，电动机反转卷帘门开始关闭。当到达下限位开关I0.2时，电动机停止转动，卷帘门关闭完成。最后按下I0.5关闭照明灯。浙江广厦建设职业技术学院毕业论文第14页共16页LDI0.0OM0.0ANI0.3=M0.0LDM0.0OQ0.4LPSANM0.1=Q0