状态机实例 —— 自动门
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P L C编程控制自动门公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-摘要门是伴随着人们的文明而诞生的,随着科学的发展,门的种类越来越多,技术也越来越复杂。
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。
因此门体本身应牢固、密封。
自动门是随着人们对生活条件的不断追求、科技的不断发展应运而生的高科技产品,因此,它具备了普通门所没有的优势:雅观漂亮,而且使用管理起来更加的安全、方便、舒适,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。
因此自动门被广泛的应用于大型商场、银行、大酒店、机场、办公大厦等各种大型的公共场所。
本文通过结合PLC控制系统的简介及各种普遍应用的自动门的特点,对由PLC作为控制系统的自动门的概况、主要分类、组成、原理、软硬件控制系统、PLC程序的编写等都进行了一定的介绍。
关键字:自动门 PLC 控制编程目录前言随着科技的不断发展,各种各样的自动门应运而生,但由于PLC技术的不断完善,自动门大多采用PLC系统来进行集中控制。
因此自动门的发展一个是在硬件设施上的完善,另一个就是plc控制系统的不断发展。
自动门尤其是高级自动门的造价不菲,目前多应用于大型商场、银行、大酒店、机场、办公大厦等各种大型的公共场所。
自动门虽然作为高科技产品,但仍会有一些安全隐患存在,如果关门过程控制不当,容易对人们造成挤伤,碰伤,所以自动门在稳定性上还需要不断的突破。
影响自动门不稳定因素的原因是多方面的,但主要是噪声、电磁场的干扰,他导致电源电压便的不稳定是一个重要方面,它对安全产生很大的影响,因此,设计系统时考虑执行部分的输送电压稳定是一个应该重视的问题。
由于中国的自动门技术起步较晚,掌握的技术相对稚嫩。
台达PLCDVP系列编程大厅自动门控制实例讲解大厅自动门控制
【控制要求】
当有人进入红外传感器椭圆区域时,开门电机启动,门自动打开,直到碰到开门极限停止。
到达开门极限处7 秒后,若无人红外传感器椭圆区域内,关门电机启动,门自动关上,直到碰到关门极限开关。
若在关门过程中,有人进入红外传感器椭圆区域,门应立即停止关闭,执行开门的动作。
【元件说明】
【控制程序】
【程序说明】
只要人进入红外传感器椭圆区域,X0=On,此时只要门未在开门极限开关处(X2=Off),Y0=On并自保,都会执行开门的动作。
门到达开门极限开关处时,X2=On,此时若无人在红外传感器椭圆区域(X0=Off),定时器开始计时,7 秒后Y1=On 并自保,开始执行关门动作。
在关门过程中,若有人进入进入红外传感器椭圆区域,X0=On,X0 的常闭接点关断,Y1=Off。
因 X0=On,Y1=Off,X2=Off,所以Y0 导通,又执行开门的过程。
案例5状态机:MOORE机、MEALY机(以序列检测器为主要内容)5.1 预习内容(1)状态机的基本概念,分类,原理,设计方法,时序情况。
(2)状态机的具体设计流程:逻辑抽象--状态定义--状态转换分析,画出状态图--根据状态图写出代码。
5.2 案例目的熟悉利用QuartusⅡ的代码输入方法设计状态机,并掌握编程配置以及硬件测试验证等一系列相关技术,并理解FPGA/CPLD技术中是如何解决生活中实际逻辑问题的。
5.3 案例环境状态机是数字系统设计中重要的内容之一。
无论是简单的译码电路还是复杂的CPU都可以用状态机来实现。
5.4 案例原理序列检测器可用于检测一组或多组由二进制码组成的脉冲序列信号这在数字通信领域有广泛的应用当序列检测器连续收到一组串行二进制码后如果这组码与检测器中预先设置的码相同则输出1否则输出0由于这种检测的关键在于正确码的收到必须是连续的这就要求检测器必须记住前一次的正确码及正确序列直到在连续的检测中所收到的每一位码都与预置数的对应码相同在检测过程中任何一位不相等都将回到初始状态重新开始检测如图1所示当一串待检测的串行数据进入检测器后若此数在每一位的连续检测中都与预置的密码数相同则输出A 否则仍然输出B。
图1 8位序列检测器逻辑图comb_outputsstate_inputs resetclkFSM:s_machineCOM next_state current_state PROCESS REG PROCESS图2 一般状态机结构图5.5 案例步骤(1) 按照状态机的设计流程,完成逻辑抽象到状态图表示等一系列流程,根据状态图设计出硬件描述语言代码,完成代码的输入,编译、综合,通过对报错信息的分析调试代码直到代码完全正确。
完成电路的仿真,观察仿真波形是否符合电路的逻辑功能要求。
(2) 完成电路的引脚锁定,分别将各输入引脚锁定到按键或者跳线上,时钟输入端锁定在开发试验系统的时钟输出引脚上,将计数器的输出通过译码电路连接到7段数码管上进行显示。
可编程序控制器PLC在自动门控制上的应用本文主要介绍运用FP1—C24可编程序控制器取代传统的继电器、接触器控制系统,实现自动门控制的过程。
关键词:PLC(可编程序控制器),自动门控制,梯形图1序言在银行、超市、办公楼、医院等公共建筑的入口,经常使用自动控制门控制系统,早期的制动门控制系统采用传统的继电器逻辑控制,由于这种控制方式存在许多弊端,随着PLC控制的兴起已逐渐被淘汰。
PLC英文全称Prougrammable Logic Controller,是一种数字运算操作系统,产生于20世纪60年代末期竞争激烈的美国汽车行业,是专为工业环境而设计的,它采用可编程的存储器,用来在其内部存储、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数运算等操作命令,已不仅仅是继电器控制传统意义上的逻辑控制,它通过数字式、模拟式的输入和输出控制各种机械或生产过程。
他由五部分组成:中央处理器CPU;存储器;输入/输出接口;电源;编程器组成。
目前,PLC在小型化、大型化、大容量、强功能等方面有了质的飞跃,使PLC从最初的逻辑控制、顺序控制发展成为具有逻辑判断、定时、计数、记忆和算数运算、数据处理、联网通信及PID回路调节功能的现代PLC,它采用自左至右、自上至下循环扫描的工作方式。
PLC之所以有生命力,在于它更加适合工业现场的要求,可靠性高,强抗各种干扰能力,编程简单,安装使用维修方便,价格低长寿命。
与继电器比较,继电器线路是通过许多硬继电器和它们之间的连线达到的,控制功能包含在固定的线路中,功能专一,系统扩充必须变更硬接线,故灵活性差。
而PLC采用软件编程完成控制任务,编程时所用到的继电器为内部软继电器(从理论上讲,其触点数量无限,使用次数任意)。
外部只须在端子上接入相应的输入/输出信号即可。
同一台PLC,不改变硬件仅改变软件,就可适用各种控制,故通用性强。
日本松下公司FP系列PLC进入国内市场较晚,但因其品种规格齐全,功能完善,因此具有较好的工作前景。
自动门控制系统的3种编程案例,如何选择流程设计?顺序功能图的基本结构分为单流程结构、选择性分支和并行性分支这三种,在前面的PLC采用顺序功能图设计法,这样的程序设计才是对的这篇文章中介绍了单流程结构的程序编写。
这一篇就介绍一下选择性分支结构,并且以自动门控制系统来进行程序设计,我们同样的采用通用逻辑指令、置位复位指令、使用SCR指令等三种不同的方法设计出PLC梯形图程序。
选择性分支结构指的是在某个状态下,有大于等于2个分支流程,每个分支流程都有一个状态条件,根据哪个转移条件成立,则转移到对应的分支流程中去。
选择性分支存在分支和汇合,但有时候也有可能只有分支而没有汇合部分,但大多数情况下都有分支和汇合部分,所以这得根据实际控制要求。
下面我们就以自动门控制系统来讲解一下!自动门控制系统的控制要求:当有人靠近自动门时,感应器I0.0为ON,驱动电动机正转高速开门,碰到开门减速开关I0.1时,减速开门,碰到开门极限开关I0.2时电动机停止,并开始延时。
如果1s内感应器检测到无人,启动电动机反转高速关门,碰到关门减速开关I0.3时,改为减速关门,碰到关门极限开关I0.4时电动机停止。
在关门器件如果感应器检测到有人,则停止关门,延时1s后自动转换为高速开门。
输入继电器功能输出继电器功能I0.0 检测有无人Q0.0 高速开门I0.1 开门减速开关Q0.1 减速开门I0.2 开门限位开关Q0.2 高速关门I0.3 关门减速开关Q0.3 减速关门I0.4 关门限位开关如何获取本文案例源程序?请看文末一、使用通用逻辑指令编程其中M0.4步之后是一个选择性分支部分,当M0.5步或M0.6步变成激活状态时,M0.4则应复位,所以M0.4步中的程序中将M0.5和M0.6常闭触点串联起来了。
同样的,M0.5步之后也是一个选择性分支部分,所以将M0.0和M0.6常闭触点串联起来了,这就是选择性分支的编程部分。
对于选择性分支的汇合部分,我们可以看到M0.1步之前有汇合,当M0.0步处于激活状态并且转移条件I0.0满足,或者M0.6步为激活状态并且转移条件T38满足,则可以使M0.1步变成激活状态,所以,程序中将M0.0和I0.0常开触点串联,M0.6和T38常开触点串联,再将它们进行并联起来,这就是选择性分支的汇合了。
第7章状态机图习题一、简答题1. 什么是状态,对象的状态和对象的属性有什么区别?答:状态指事物在其生命周期中满足某些条件、执行某些操作或等待某些事件而持续的一种稳定的状况。
对象的属性是对象所表示事物的静态性质,它与对象的状态有不同的含义。
2. 状态机图通常由哪几部分组成?状态转换的要素有哪些?答:状态机图由状态结点,控制结点和转换边构成。
状态转换有触发条件、监护条件和转换动作等部分。
3. 复合状态的状态转换的外部转换和局部转换的区别是什么?请举例说明。
答:外部转换是复合状态与其他状态之间发生的状态转换,内部转换是在复合状态内部的子状态之间发生的转换。
例子省略。
4. 历史状态的含义是什么?答:历史状态为一个状态机或复合状态提供了一种在退出状态时记忆当前活动所处的子状态,并能够返回到该子状态的机制。
二、填空题1.一个状态转换包括(触发事件),监护条件和(转换动作)三要素。
2.无触发转换指(源状态执行完成后,不需要事件的触发自动转换到目标状态)。
3.状态机图描述一个对象在不同(事件)的驱动下发生的状态转移。
三、选择题1.状态机图可以表现(B)在生存期的行为、所经历的状态序列、引起状态转换的事件以及因状态转换引起的动作。
A:一组对象 B:一个对象C:多个执行者 D:几个子系统2.下面(D)不属于状态的类型。
A:子机状态 B:复合状态 C:简单状态 D:激活状态3.(B)不属于状态转换的要素。
A:事件 B:活动 C:条件 D:动作四、练习题1. 假设有一车库电动门由电机驱动,上下移动,向上移动开门,向下关门,当门完全打开或者完全关闭时,电机自动停转。
绘制一个电动门(ElectDoor)的状态机图。
2. 某销售POS机的工作流程是:当客户到收银台后,收银员逐一扫描用户购买的商品的条码,扫描完后,计算出商品总金额,然后等待用户付款。
收款并确定支付成功后,完成一个客户的售货,等待下一个客户。
请为其绘制出相应的状态机图。