自动门plc毕业设计
【篇一：基于plc自动门控制毕业设计】
摘要
随着经济的发展和人们生活水平的提高，自动门的应用也越来越广泛。它现在为许多宾馆、超市、百货大楼等现代建筑所必备，不仅
可以美化出入口环境，而且具有节能、防尘、隔音等功能，同时也
是建筑物智能化的重要指标。本次课程设计的自动门控制系统是利
用plc为核心来控制,其电路结构简单,单元电路分别通过原理图设计、由梯形图语言设计完成,利用试验室所提供的条件来模拟和验证程序,
并利用指示灯实现系统功能,非常适用于日常生活控制场合。
关键字：智能化;plc;梯形图
目录
1 plc概述……………………………………………………………………3
2 自
动门的介绍 (3)
2.1自动门的简介 (3)
2.2自动门的分类 (3)
2.3自动门机的基本组成 (4)
2.4自动门行程开关的工作原理 (4)
2.5自动门光电开关介绍……………………………………………………5 3 自动门控制总体
设计方案......................................................6 4 自动门控制装置的硬件组成...................................................6 5 自动门控制系统流程图.........................................................6 6 自动门控制顺序功能图......................................................... 7 7 自动门控制plc外部接线图 (8)
8 继电器接触控制
图………………………………………………………9 9 自动门控制梯形图程序设计……………………………………………10 10 自动门控
制程序设计…………………………………………………10 11 系统
调试与分析...............................................................11 12 结束语...........................................................................12 13 参考文献 (13)
14 致
谢 (14)
1 plc概述
plc可编程序控制器：plc英文全称programmable logic
controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操
作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程
的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，
计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出
控制各种类型的机械或生产过程。
1969年美国数字设备公司（dec）根据美国通用汽车公司的这种要求，研制成功了世界上第一台可编程控制器，并在通用汽车公司的
自动装配线上试用，取得很好的效果。从此这项技术迅速发展起来。
2 自动门的介绍
2.1自动门的简介
自动门英文名：automatic door。自动门从理论上理解应该是门的
概念的延伸，是门的功能根据人的需要所进行的发展和完善。自动
门是指：可以将人接近门的动作（或将某种入门授权）识别为开门
信号的控制单元，通过驱动系统将门开启,在人离开后再将门自动关闭，并对开启和关闭的过程实现控制的系统。
自动门开始在建筑物上使用，是在二十世纪年以后。二十年代后期，美国的超级市场的开放，自动门开始被使用，受此影响，世界第一
自动门品牌多玛在1945年开发出油压式、空气式自动门，新建大楼
的正门也开始使用了。到了
1962年，电气式己开始出现，之后伴随着城市的建设，自动门技术
的领域每年都在增加。当初，用供给建筑物用电源进行电动机的速
度控制很难，只好进行油压、空压速度控制，转换但因能源利用效
率很低，然而伴随着电气控制的技术发展，现在电气控制技术已经
成熟，直接控制电动机的电气式自动门逐渐成为主流。例如：各种
用可识别控制的自动专用门，如：感应自动门(红外感应,微波感应,触摸感应,脚踏感应)、刷卡自动门等。
2.2 自动门的分类
常用的自动门可分为推拉门、平开门、折叠门和旋转门。
推拉门：可细分为单开、双开、重叠单开、重叠双开和弧形门。弧形门门扇沿孤形轨道平滑移动，可分为半弧单向、半弧双向、全弧双向。为了最大限度的拓宽入口幅度，有的推拉（套叠）自动门可作成在开启终点与固定扇重合后一道手动平开，也归纳为推拉自动门。
旋转门：可细分为有中心轴式、圆导轨悬挂式和中心展示区式等。平开门：可细分为单扇单向、双扇单向、单扇双向和双扇双向。
折叠门：可细分为2扇折叠和4扇折叠。
2.3自动门机的基本组成
以平移自动门感应门为例来介绍自动门的组成如下：
主控制器：它是自动感应门的指挥中心，通过内部编有指令程序的大规模集成块，发出相应指令，指挥马达或电锁类系统工作；同时人们通过主控器调节门扇开启速度、开启幅度等参数。
感应探测器：负责采集外部信号，如同人们的眼睛，当有移动的物体进入它的工作范围时，它就给主控制器一个脉冲信号；
动力马达：提供开门与关门的主动力，控制自动感应门门扇加速与减速运行。自动感应门扇行进轨道：就象火车的铁轨，约束门扇的吊具走轮系统，使其按特定方向行进。
门扇吊具走轮系统:用于吊挂活动门扇，同时在动力牵引下带动门扇运行。同步皮带（有的厂家使用三角皮带）：用于传输马达所产动力，牵引自动感应门扇吊具走轮系统。
下部导向系统：是自动感应门门扇下部的导向与定位装置，防止门扇在运行时出现前后门体摆动。
当自动感应门门扇要完成一次开门与关门，其工作流程如下：感应探测器探测到有人进入时，将脉冲信号传给主控器，主控器判断后通知马达运行，同时监控马达转数，以便通知马达在一定时候加力和进入慢行运行。马达得到一定运行电流后做正向运行，将动力传给同步带，再由同步带将动力传给吊具系统使自动感应门扇开启；自动感应门扇开启后由控制器作出判断，如需关自动感应门，通知马达作反向运动，关闭自动感应门扇.
2.4自动门行程开关的工作原理
行程开关又称限位开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产中，将行程开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，行程开关的触点动作，实现电路的切换。因此，行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换
电路的电器，它的作用原理与按钮类似。行程开关广泛用于各类机
床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控
制电路中，还利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的
限位，轿厢的上、下限位保护。
2.5 自动门光电开关介绍
1、工作原理光电开关（光电传感器）是光电接近开关的简称，它是
利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检
测物体有无的。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再
根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。2、光电开关
的分类及术语解释（1）、分类①漫反射式光电开关：它是一种集发
射器和接收器于一体的传感器，当有被检测物体经过时，物体将光
电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是光电开关就
产生了开关信号。当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时，漫
反射式的光电开关是首选的检测模式。②镜反射式光电开关：它亦
集发射器与接收器于一体，光电开关发射器发出的光线经过反射镜
反射回接收器，当被检测物体经过且完全阻断光线时，光电开关就
产生了检测开关信号。③对射式光电开关：它包含了在结构上相互
分离且光轴相对放置的发射器和接收器，发射器发出的光线直接进
入接收器，当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时，
光电开关就产生了开关信号。当检测物体为不透明时，对射式光电
开关是最可靠的检测装置。
④槽式光电开关：它通常采用标准的u字型结构，其发射器和接收
器分别位于u型槽的两边，并形成一光轴，当被检测物体经过u型
槽且阻断光轴时，光电开关就产生了开关量信号。槽式光电开关比
较适合检测高速运动的物体，并且它能分辨透明与半透明物体,使用
安全可靠。⑤光纤式光电开关：它采用塑料或玻璃光纤传感器来引
导光线，可以对距离远的被检测物体进行检测。通常光纤传感器分
为对射式和漫反射式。
（2）术语①检测距离：是指检测体按一定方式移动，当开关动作时
测得的基准位置（光电开关的感应表面）到检测面的空间距离。额
定动作距离指接近开关动作距离的标称值。②回差距离：动作距离
与复位距离之间的绝对值。③响应频率：在规定的1s的时间间隔内，允许光电开关动作循环的次数。④输出状态：分常开和常闭。当无
检测物体时，常开型的光电开关所接通的负载由于光电开关内部的
输出晶体管的截止而不工作，当检测到物体时，晶体管导通，负载
得电工作。⑤检测方式：根据光电开关在检测物体时发射器所发出
的光线被折回到接收器的途径的不同，可分为漫反射式、镜反射式、对射式等。⑥输出形式：分npn二线、npn三线、npn四线、pnp
二线、pnp三线、pnp四线、ac二线、ac五线（自带继电器），及直流npn/pnp/常开/常闭多功能等几种常用的输出形式。
3 自动门控制总体设计方案
如图3为自动门控制的总体设计的结构图。脉冲信号主要是由光电
开关产生的，信号输入到plc，经过plc的分配，然后放大去控制步
进电机去控制负载，从而使得自动门进行正常工作。
图3 总体设计结构图
4 自动门控制装置的硬件组成
【篇二：自动门plc毕业设计】
南充职业技术学院
机电工程系
可编程控制器课程设计指导书
2009—2010学年第二学期
专业： xxx
班级： xxx
学生： xxx
学号： xxx
指导教师： xxx
xxx 年 x月
可编程控制器课程设计指导教师意见书
2
可编程控制器（plc）课程设计任务书
一、设计目的：
1、掌握西门子s7和三菱fx系列可编程控制器硬件电路的
设计方法。
2、熟练使用西门子s7和三菱fx系列可编程控制器的编程
软件，掌握可编程控制器软件程序的设计思路和梯形图的设计方法。
3、掌握西门子s7和三菱fx系列可编程控制器程序的应用
系统的调试、监控、运行方法。
4、通过课程设计能熟练掌握资料的查询（图书、网络），plc课程
所获知识在工程设计工作中综合地加以应用，使理论知识和实践结
合起来。
二、设计题目:
基于西门子s7-200 plc的自动门控制装置设计
? 课题内容：
1．自动门控制装置的硬件组成：
自动门控制装置由门内光电探测开关k1、门外光电探测开关k2、
开门到位限位开关k3、关门到限位开关k4、开门执行机构km1（使直流电动机正转）、关门执行机构km2（使直流电动机反转）等部
件组成。
? 控制要求：
1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关k1或k2时，开
门执行机构km1动作，电动机正转，到达开门限位开关k3位置时，电机停止运行。
2）自动门在开门位置停留8秒后，自动进入关门过程，关门执行机构km2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关k4位置时，电机停止运行。
3）在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关
k2或k1时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。
4）在门打开后的8秒等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关k2或k1时，必须重新开始等待8秒后，再自动进
入关门过程，以保证人员安全通过。
3
目录
摘要 ??????????????????????????? 5
第一节 plc概述????????????????????? 6
第二节西门子s7-200可编程控制器的介绍 ????????? 6
2.1 s7-200 plc概述 ??????????????? 6
2.2 s7-200 plc硬件系统?????????????? 7
2.3s7-200 plc编程软件介绍 ??????????? 9
2.4 s7-200 plc汉化版编程软件的安装 ??????? 9
第三节自动门介绍 ?????????????????? 9
3.1 平移式自动门机的基本组成基本组成 ????????10
3.2 自动门的分类 ????????????10
3.2 行程开关的工作原理 ???????????? 11
3.3 光电开关介绍 ???????????? 12
第四节基于西门子s7-200 plc的自动门控制要求 ?????12
4.1 自动门控制装置的硬件组成????????? 12
4.2 控制要求 ???????????????? 13
第五节基于西门子s7-200 plc的自动门控制控制系统的i/o编址 ??????????????????????????
第六节基于西门子s7-200 plc的自动门控制控制系统原理图13
6.1自动门的基本工作原理????????????13
6.2自动门控制控制系统原理图 ????????????15
第七节系统流程图 ????????????????? 16
第八节plc接线图及主控电路图 ?????????? 17
第九节梯形图程序设计 ?????????????? 19
第十节设计总结???????????????????? 21 第十一节参考文
献 ??????????????????22
4 13
摘要：
??随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各
种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活，以plc为核心的自动门系统就是其中之一。同时也标志了自动控制领域成为了数
字化时代的一员。它实用性强，功能齐全，技术先进，使人们相信
这是科技进步的成果。它更让人类懂得，数字时代的发展将改变人
类的生活，将加快科学技术的发展.
在超级市场、公共建筑、银行、医院等入口，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，调速特性平滑。直流电动机过载能力较强，热动和制动转矩较大，所以执行机
构使用直流电动机.本论文介绍了plc控制自动门的一种方案.
??关键词:自动门 plc
abstract:
? with the development of society, advances in technology
and peoples living standards
gradually improved, a variety of convenient automatic control system in the beginning of life into the peoples lives in order to plc as the core of the automatic door system is one of them. at
the same time, the area is also a sign of the automatic control has become the digital age of one. it practical, functional and advanced technologies, to make people believe that this is the fruits of scientific and technological progress. it made human beings understand that the development of the digital age will change the human life, will accelerate the development of science and technology.
in supermarkets, public buildings, banks, hospitals and other importers, frequent use of
automatic door control system. early automatic door control system uses a relay logic control, has been gradually be eliminated. plc control of automatic doors because of its low failure rate, high reliability and easy maintenance, etc., and thus be widely used. dc motor speed control as a result of a wide range, smooth governing characteristic. dc motor过载能力strong, heat flow and larger brake torque, so the implementation of the use of dc motor. this paper introduced the plc to control automatic doors of a program.
?? key words: automatic doorsplc
5
【篇三：自动门控制系统毕业设计plc】
江苏城市职业学院
毕业论文
（2008届）
自动门控制系统设计（论文）题目
办学点（系）宿迁办学点
专业
班级机电一体化
学号
学生姓名
指导教师
职称
年月日
江苏城市职业学院教务处制
摘要：随着自动控制技术的飞速发展和可编程控制器（plc）的不断更新，plc控制成为自动控制中最常用的控制方式之一，自动门就是自动控制应用中的一典型例子。由于可编程控制器具有很好的处
理自动门的开关控制以及良好的稳定性，并且具有重量轻、体积小、编程简单、抗干扰能力强、功耗低等优点，因此自动门的生产很多
都运用plc来作为控制器。
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。
可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下
应用而设计，是继电器和计算机控制结合的产物。它采用了可编程
序的内存，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制、定时、计
数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的设计。可编
程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产
工艺。目前，可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具，获得
广泛应用。
本课题主要介绍运用plc为控制器的自动门控制系统的开发和研究，所研究的对象具有智能性、可靠性、安全性、环保性、节能性和方
便性，具有各种新应用的技术优势。
关键字：plc 自动门感应探测器
目录
一绪论 ?????????????????????????????1
1、本课题的设计背景 ?????????????????????1
2、自动门的发展 ???????????????????????1
3、本课题的设计内容 ?????????????????????2
4、本课题研究的目的及意义 ??????????????????2
二可编程控制编程器（plc）介绍 ??????????????3
1、plc的发展???…………?????????????????3
2 plc的特点 ????????????????????????3
3、plc的组成……………………………………………………????4
4、plc的主要功能与发展趋势 (5)
三自动门控制系统的设计 ????????????????????6
1、自动门功能需求分析 (6)
2、自动门的控制要求 ??????????????????????6
3、自动门的控制原理及结构 (6)
4、模块设计 ?????????????????????????8
5、i/o分配与设备接线 (12)
四自动门控制系统的程序设计 ?????????????????14
1、工作流程图??????????????????????????14
2、梯形图程序及指令???????????????????????15
五系统调试?????????????????????????18
六结论 ????????????????????????????19 致谢????????????????????????????20 参考文献????????????????????????????21
一绪论
1、本课题的设计背景
21世纪的今天，门更加突出了安全理念，强调了有效性：有效地防范、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的专业制造商。门的高级形式--自动门起源
在欧美，迅速发展至今天，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、时尚的姿彩。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。
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，于是迅速在
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必不可少的一项配置。
自动平移门最常见的形式是自动门机及门内外两侧加红外感应装置，当人走近自动门时，红外感应到人的存在，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。
2、自动门的发展
自动门开始在建筑物上使用是在二十世纪二十年代后期。1945年，
出现了油压式、空气式自动门，到了1962年，电气式已开始出现，
之后伴随着科技的发展以及电气控制技术的日趋成熟，直接控制电
动机的电气式自动门逐渐成为主流。
近5-6年来，自动门在国内也得到了快速发展。据不完全统计，目
前国内大大小小生产自动门的厂家有上百余家，但普遍生产规模小，自主研发能力差，不具备和进口产品的竞争实力。目前，国内厂家
的产品基本上也都具备比较完善的功能，但生产工艺略显粗糙，质
量水平参差不齐，导致整体档次降低，主要集中在低端市场。
由于目前没有相关的技术指标，各厂家的产品按照各自企业的标准
进行生产，对各项技术指标的要求和测量方法都不尽相同，因此，
有必要制定自动门技术标准，明确规定主要技术指标及测试方法等，有利于引导市场有序竞争，促进行业发展。
在建筑金属结构协会和门业标委会的大力推动下，《自动门标准》
编制工作已经展开，目前有继施普雷特机电设备有限公司、深圳固
威特科技有限公司、沈阳未来科技发展有限公司、福建漳州市麒麟
电子有限公司和上海昌顺电子信息技术有限公司5家单位参与了此
标准的编制工作。
伴随国内自动门行业的标准化以及行业的飞速发展，自动门行业将
呈现以下趋势：
（1）智能化、多功能：进一步提高智能化程度，如自动检测关门行
程位置、自动适应门体阻力的变化以及保持较高的遭遇保护灵敏度等，还将增加新的功能，如和住宅安防系统配合使用等。
（2）免维护：采取多种措施，减少使用中的维护工作。
（3）多样化：将会有多种各种各样不同外观和功能的产品供用户选
择
（4）高安全性：随着用户安全意识的提高，安全性将是用户非常注
意的一项指标，也将是一项基本要求。
3、本课题的设计内容
本课题主要研究平移式自动门，主要内容是：
（1）当有人员通过检测装置范围时，打开门扇。
（2）当自动门达到开门限位位置时延时8秒后，自动进入关门过程。（3）在关门过程中，当有人员通过检测装置范围时，应立即停止关门，并自动进入开门过程。
（4）在门打开后的8秒等待时间内，若有人员通过检测装置范围时时，必须重新计时8秒后，再自动进入关门过程，以保证人员安全
通过。
（5）考虑到自动门在出现故障或在维修的时候，用自动控制存在一
定的问题，最后决定加增手动开关。
4、本课题研究的目的及意义
在超级市场、公共建筑、银行、医院入口等使用自动门控制系统可
以节约空调能源，降低噪音，防风、防尘，同时可以使出口显得庄
重高档。由于自动门在通电后可以实现无人管理既方便有提高了建
筑档次，于是迅速在国内建筑市场上得到了广泛应用。
本课题主要介绍了三菱fx设计控制平移自动门的方法，其意义是：（1）掌握三菱fx系列可编程控制器硬件电路的设计方法。
（2）熟练使用三菱fx系列可编程控制器的编程软件，掌握可编程
控制器软件程序的设计思路和梯形图的设计方法。
（3）掌握三菱fx系列可编程控制器程序的应用系统的调试、监控、运行方法。
（4）通对过自动门的设计更好的使理论知识与实践相结合起来。
本课题的自动门设计运用plc控制器能大大提高自动门系统的稳定
性和经济性，对于整个自动门行业是一次技术改革，提高了自动门
的使用率，因此，进行自动门的plc控制系统的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。