基于plc的自动门控制系统论文

1电气自动化1基于PLC自动门控制系统的设计摘要：可编程序控制器通产简称为PLC，是近年来发展迅速的工业控制装置，已广泛应用于工业企业各个领域。随着人们生活水平的不断提高和科学技术的飞速发展，人们更加注重自动化和人性化的产品。自动门是楼宇设备中的光机电一体化技术产品，它给人以亲切大方的感觉，同时营造出奢华的气氛，其全新的概念，宽敞的开放门面和高格调的设计，堪称建筑物的点睛之笔，由于PLC控制具有较高的可靠性、稳定性、维修方便等优点，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器本文是关于自动门控制系统的设计，自动门系统主要由可编程控制器（PLC）、感应器件、驱动装置和传动装置组成。为增强自动门运行的可靠性，在此提出了一种以s7—200可编程序控制器(PIC)为核心的自动门控制系统。本文分析了自动门控制系统的设计要求，介绍了自动门的硬件设计，PLC选型，驱动装置选型，感应器件的选型，系统软件设计，PLC梯形图设计，软件设计，程序调试，硬件接线等多方面内容。关键词：可编程控制器；S7-200；自动门，梯形图，变频控制Abstract:withthecontinuousimprovementofpeople'slivingstandardsandtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,peoplepaymoreattentiontotheautomationandhumaneproducts.Automaticdoorisbuildingequipmentoflightmechanicalandelectricalintegrationtechnologyproducts,itgivesawarmfeelinggenerous,andcreatealuxuriousatmosphere,itsnewconcept,spaciousopenwindowandhigh-styledesign,calledthebuildingthepunchline,basedonthetrendofthetimestheforefrontofbuilding.BecausethePLCcontrolhashighreliability,stability,convenientrepair,therefore,automaticdoorproductionbusinessesareusingPLCtododoorcontrollerThisarticleisaboutthedesignofthecontrolsystemofautomaticdoor,automaticdoorsystemmainlyconsistsofaprogrammablecontroller(PLC),inductiondevice,thedrivingdeviceandthetransmissiondevice.Inordertoenhancetheoperationreliabilityofautomaticdoor,inthispaper,aS7-200programmablecontroller(PIC)asthecoreoftheautomaticdoorcontrolsystem.Thispaperanalyzestheautomaticdoorcontrolsystemdesign,introducesthehardwaredesignofautomaticdoordrivedevice,PLCselection,selection,inductiondeviceselection,systemsoftwaredesign,PLCladderdiagramdesign,softwaredesign,debugging,hardwareconnectionandotheraspectsofthecontent.Keywords:programmablecontroller;S7-200;automaticdoor,ladderdiagram,variablefrequencycontrol2电气自动化2目录摘要--------------------------------------71引言------------------------------------112国内外自动门的发展----------------------132.1国内外自动门的发展现状-------------132.2本课题研究的内容-------------------152.3本课题研究的目的和意义-------------163自动门控制系统总体方案设计--------------173.1自动门的功能需求分析--------------173.1自动门的控制要求------------------183.3自动门控制系统构成----------------193.3.1PLC概述------------------193.3.2具体构成------------------243.4自动门的机械传机构设计------------254自动门控制系统的硬件设计----------------264.1PLC的选型----------------------264.2驱动装置的选型------------------304.3感应器件的选型------------------314.4直流电动机的选型----------------324.4.1直流电动机的调速------------324.4.2直流电动机的优势-----------363电气自动化34.5传动装置------------------------374.6限位开关------------------------374.7自动门控制系统I/O地址分配表-----374.8自动门控制系统的原理图----------384.8.1主电路原理图---------------384.8.2PLC外围接线图-------------395自动门控制系统的软件设计-----------------405.1工作过程分析---------------------405.2梯形图程序---------------------415.2.1梯形图的概述-------------415.2.2梯形图的设计-------------436程序调试--------------------------------466.1硬件线路连接---------------------466.2联机调试-------------------------477总结----------------------------------49参考文献---------------------------------50致谢------------------------------------52附录1------------------------------------53附录2------------------------------------54附录3------------------------------------554电气自动化41引言自动门控制系统，在现当代社会是一个应用非常广泛的设备，自动门已经广泛应用于酒店、银行、超市、停车场或公共建筑等入口，其主要核心部分——自动门控制系统正是我们这论文的主要研究讨论的课题。自动门的性能优劣主要取决于它的控制装置，早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，造成安装繁琐、体积大、不稳定、不易维修等缺点已逐渐被淘汰。目前自动门及其自动化行业最稳定的控制装置是可编程控制器（以下简称PLC）,PLC是一种专门为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式和开关量的逻辑控制的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程，PLC具有可靠性高，抗干扰能力强，功能完善，适用性强，系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造，体积小，重量轻，能耗低等优点。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展，因此运用PLC控制自动门具有较高的可靠性，维修方便等特点，因此，进行自动门的PLC控制系统设计，可以推动自动门行业的发展，扩大PLC在自动门行业乃至整个自动化行业的应用，具有一定的经济和理论研究价值。由于用PLC控制自动门具有故障频率低、可靠性高、维修方便等优点，而Siemenss7—200系列PLC性价比高，在各个行业中的运用非常普遍，本研究重点讨论使用s7—200系列PLC来实现自动门控制系统的设计与应用。5电气自动化51.1本课题研究的目的和意义21世纪的今天，门更加突出了安全理念，强调了有效性:有效的防范通行、疏散，同时还突出了建筑艺术的理念，强调门与建筑艺术的理念，强调门与建筑以及周围环境整体的协调、和谐。自动门大规模专业化生产始于150年前，在不断发展和完善的过程中，涌现出大批独具规模专业制造商。门的高级形式——自动门起源在欧美，迅速发展至今，已经形成了种类齐全、功能完善、造工精细的自动门家族。大中型公共场所，为这些建筑增添了亮丽、时尚的姿态。自动门从理论上理解应该是门的使用观念的延伸，是人们根据需要对门的功能的提升和完善。所以对自动门的认识应该从人们对门功能的要求开始。作为建筑物一部分的门，从最基本的意义上讲，要同时满足隔离外部环境和不妨碍人的通行这两种要求。因此门体本身应牢固、密封。自动门的普及和应用，改变了人们的防护意识，提升了人们的安全观念。自动门除可美化出入口环境外，由于中国没有相关的自动门国家标准，导致自动门档次、质量良莠不齐。如果你没有使用过自动门，最好选择一个由专业厂生产、能提供较完善售后服务的自动门品牌（目前有很多自动门品牌是有一些贸易公司购买散件加上自己拼装而成，应尽量避免购买此类产品）。不要认为样本上全是外国语，资料也是外国语的商品就是进口商品，其实这样是违反国家规定的。真正的知名品牌，合法的商品不会这样做。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，浴室迅速在国内外的建筑市场上得到大范围的普及。同时也几乎成为了银行，写字楼，酒店等办公娱乐场所装修所不可少的一项配置。自动门平移门最常见的形式是自动门机及门内外两侧加雷达，当人走近自动门时，雷达感应到人的存在，给控制器一个开门信号，控制器通过驱动装置将门打开。当人通过门之后，再将门关闭。由于自动平移门在通电后可以实现无人管理，既方便又提高了建筑的档次，于是迅速在国内外建筑市场上得到大范围的普及。自动门的开门信号是触点信号，微波雷达和红外传感器是常用的两种信号源。微波雷达是对物体的位移反应，因而反应速度快，适用于行走速度正常的人员通过的场所，它的特点是一旦在门附近的人员不想出门而静止不动后，雷达便不再反应，自动门就会关闭，对门机有一定的保护作用。红外传感器对物体存在进行反应，不管人员是否移动，只要在处于传感器的扫描6电气自动化6范围内，它都会反应即传出触点信号。缺点是红外传感器的反应速度较慢，适用于有行动迟缓的人员出入的场所。1.2国内外自动门发展现状在国外，进入90年代以来，自动化技术发展很快，技术已经很成熟，并取得了惊人的成就，自动化技术是自动门的重要部分。在现在人们生活中自动门可以节约空调能源、降低噪音、防尘、防风，同时可以使出入口显得很庄重高档，因此应用非常广泛。随着我国经济的飞速发展，自动门在人们的生活中的运用越来越广泛，自动门适合于宾馆、酒店、银行、写字楼、、医院、商店等，使用自动门。但在国内，自动门的自主研发尚处于初级阶段。在自动门控制系统设计中，稳定、节能、环保、安全及人性化是需要首先考虑的因素。我国的自动门状况有如下几点：(1)厂家多