基于PLC的自动门设计
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基于PLC的自动门控制系统的设计与实现简介本文档旨在介绍基于PLC的自动门控制系统的设计与实现。
自动门控制系统是一种广泛应用于商业和工业领域的技术,可以提供方便、安全和高效的门禁解决方案。
设计目标设计一个基于PLC的自动门控制系统,满足以下要求:1. 实现自动门的开关功能,能够根据人员或车辆的接近情况主动打开或关闭门。
2. 提供安全保护机制,确保门在开启和关闭过程中不会对人员或物品造成伤害。
3. 集成传感器和反馈机制,实时监测门的状态,并能够及时响应外部指令或事件。
4. 设计简单、可靠的控制逻辑,确保系统的稳定性和可维护性。
系统组成基于PLC的自动门控制系统主要由以下组件构成:1. PLC(可编程逻辑控制器):作为系统的核心控制单元,负责接收和处理输入信号,并控制门的运行状态。
2. 传感器:用于检测人员或车辆的接近情况,如红外线传感器、光电开关等。
3. 执行机构:负责实际控制门的开启和关闭,如电动驱动器、电磁锁等。
4. 人机界面:用于与系统进行交互和设置参数,如触摸屏、按钮等。
5. 电源和电气元件:提供系统所需的电力和电路保护,如电源模块、断路器等。
控制策略基于PLC的自动门控制系统可以采用以下简单的控制策略:1. 开门策略:当传感器检测到人员或车辆接近门时,PLC接收到相应信号后控制执行机构打开门。
在门完全打开后,PLC会发送信号给执行机构停止门的开启动作。
2. 关门策略:当传感器不再检测到人员或车辆接近门时,PLC接收到相应信号后控制执行机构关闭门。
在门完全关闭后,PLC会发送信号给执行机构停止门的关闭动作。
3. 安全策略:在门的运行过程中,PLC会实时监测传感器信号和反馈信号,确保门在开启和关闭过程中不会与人员或物品发生碰撞。
如果检测到异常情况,PLC会立即停止门的运行并触发相应的安全保护机制。
实施步骤基于PLC的自动门控制系统的实施步骤如下:1. 设计系统的硬件架构,确定所需的传感器、执行机构和电气元件。
基于PLC自动门控制系统设计自动门控制系统是一种非常常见的自动化设备,广泛应用于商业建筑、医院、机场、酒店等各种场所。
本文将基于PLC(可编程逻辑控制器)对自动门控制系统进行设计。
一、系统概述在自动门控制系统中,PLC作为控制核心,通过感知传感器的信号,实时监测门的状态,并根据预设的控制逻辑,控制电机进行门的开闭操作。
整个系统依靠PLC的高可靠性和强大的计算能力,实现自动门的安全、快速、可靠运行。
二、系统设计思路根据自动门的特点和功能需求,本系统的设计思路如下:1.选取适当的传感器,如红外线传感器、压力传感器等,用于检测门的状态,包括开门、关门、行人通过等。
2.PLC接收传感器信号,并根据预设的控制逻辑,判断门的状态,决定是否进行开门或关门操作。
3.控制门的电机,实现门的自动开闭,同时监控门的运行状态,确保门的正常运行。
4.设置安全保护机制,如急停开关、防夹手传感器等,以确保人员安全。
5.设计人机界面,方便操作人员对系统进行监控与控制。
三、PLC程序设计PLC程序是自动门控制系统的核心。
根据系统需求,我们可以设计如下主要的PLC程序模块:1.传感器信号的采集与处理模块:负责接收传感器的信号,并进行相应的处理,判断门的状态。
2.开关门控制模块:根据门的状态和预设的逻辑,实现门的自动开闭控制。
3.电机控制模块:负责控制电机的启停、速度调节等操作,并实时监测电机的运行状态,如电流、转速等。
4.安全保护模块:设计相应的安全保护机制,如急停开关、防夹手传感器的监控与控制。
5.监控与报警模块:实现对系统运行状态的实时监控与报警处理,以及记录日志等功能。
四、人机界面设计人机界面是操作人员与系统进行交互的重要途径,通过友好的界面设计可以方便操作人员对系统进行监控与控制。
人机界面可以采用触摸屏或者按钮控制等形式,主要包括以下内容:1.显示当前门的状态,包括开门、关门、停止等。
2.提供开关门的手动控制按钮,以便操作人员手动控制门的运行。
1、自动门控制装置的硬件组成自动门控制装置采用S7—300系列实现自动门的控制,控制电路PLC的电源选择PS307 2A插入1号槽,CPU选CPU315插入2号槽,数字人输入模块选SM321 DI16*AC220插入4号槽,数字输出模块选SM322 DO16*AC220插入5号槽。
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(使电动机正转),关门执行机构KM2(使电动机反转)等部件组成。
光电探测开关为测到人或物体ON,否则OFF。
2、控制要求(1)当有人由内到外,或由外到内通过时光电检测开关K1或K2时,开门执行机构KM1动作,电动机正转,达到开门限位开关K3位置时,电动机停止运作。
(2)自动门在开门位置停留8S后,自动门进入关门过程,关门执行机构KM2被启动,电动机反转,当没移动到关门限位开关K4位置时,电机停止运行。
3、I/O编址4、编程图1如图1所示:门内光电探测开关K1或门外光电探测开关K2分别是检测当有人通过时,开门执行机构KM1闭合电动机正转,KM1自保,自动门开门,当开门到限位开关K3检测到门全部打开时使KM1失电,电动机停机转动,自动门停机开门。
图2如图2所示:当自动门开到位时,开门限位开关K3动作并且门内光电探测开关K1和门外光电探测开关K2没有检测到有人或物要通过时定时器T1动作,当T1动作期间门内光电探测开关K1或门外光电探测开关K2检测到有人或者物要通过时定时器T1复位,停止动作。
图3如图3所示:当自动门打开到位时并且门内检测开关K1和门外检测开关K2没有检测到有人或物通过8S后,关门执行机构KM2得电,电动机反转,定时器T1复位,自动门关门,当关门限位开关K4检测到自动门关到位时,关门自行机构KM2失电,自动门停止动作。
如果在关门期间,门内光电探测开关K1或门外观点探测开关K2检测到有人或物要通过时,关门执行机构KM2失电,并如图1所示自动门进入开门运行状态。
毕业设计:基于PLC的自动门系统控制简介本文档旨在描述一个基于可编程逻辑控制器(PLC)的自动门系统控制的毕业设计项目。
该项目旨在设计和实现一个自动门系统,利用PLC来控制门的开关和安全功能。
目标该项目的主要目标是设计一个可靠且安全的自动门系统,能够根据用户的需求自动打开和关闭。
同时,系统也应该具备以下功能:- 检测门的位置和状态,以确保门在正确的位置关闭和打开。
- 检测门口的人员,以便根据需要自动打开门。
- 在门口检测到障碍物时自动停止门的运动,并提供警报通知。
- 集成安全开关和传感器,以确保门在安全条件下操作。
系统设计以下是该自动门系统的基本设计要点:1. PLC控制器:使用PLC作为控制器,负责接收和处理来自传感器和开关的输入信号,并控制门的运动和安全功能。
2. 传感器:使用适当的传感器来检测门的位置、状态和门口的人员。
这可以包括门位传感器、门状态传感器和人员检测传感器。
3. 电机驱动:使用合适的电机驱动装置控制门的开关运动。
电机驱动装置应能够提供足够的动力和控制门的速度。
4. 安全功能:集成安全开关和传感器,以便在检测到障碍物或其他危险情况时停止门的运动,并提供警报通知。
实施计划以下是该项目的实施计划:1. 确定需求:详细了解用户对自动门系统的需求和功能要求。
2. 设计系统:根据需求,设计自动门系统的整体架构和功能模块。
3. 采购设备:购买所需的PLC控制器、传感器、电机驱动装置和其他必要的组件。
4. 系统集成:将PLC控制器、传感器和电机驱动装置进行集成,并进行必要的配置和编程。
5. 测试和调试:对系统进行全面测试,确保各功能正常运行,并进行必要的调试和修复。
6. 文档撰写:编写毕业设计报告,详细记录整个项目的设计、实施和测试过程。
7. 演示和评估:进行系统演示,并接受指导教师和评委的评估和反馈。
预期成果通过完成该毕业设计项目,预期将获得以下成果:1. 设计并实施一个基于PLC的自动门系统,能够按需打开和关闭,并具备安全功能。
《机电控制与可编程控制器技术》课程设计报告题目:基于PLC旳自动门控制系统设计学生姓名:学号:电大分校:学生所在单位:指导教师:二○一四年十一月目录一、引言 (2)二、PLC旳概述 (2)三、自动门电气控制系统 (3)3.1电气控制系统主电路图 (3)3.2工作方式 (3)四、设计规定 (4)五、PLC控制系统硬件选择 (4)5.1自动门控制系统I/O地址分派图 (5)5.2 PLC外围接图 (6)六、PLC控制系统软件旳设计 (7)6.1梯形图旳设计 (7)七、程序调试 (8)7.1联机模拟调试 (8)7.1.1调试旳现象 (9)八、总结 (9)参照文献 (10)摘要:以自动感应门为研究对象,设计PLC外部硬件电路和软件程序,使控制系统更加智能化、人性化。
综合了自动门旳简洁、简朴旳规定,在本课题中重要研究自动平移门,本课题设计旳自动平移门具有自动开门功能和分时间段控制功能以及配备安全防夹人光线、后备电源等辅助装置来满足商场等人流众多旳场合旳高效率、高安全性旳规定。
核心词:PLC;自动门;梯形图;控制系统;一、引言进入90年代以来,自动化技术发展不久,技术已经很成熟,并获得了惊人旳成就,自动化技术是自动门旳重要部分。
在目前人们生活中自动门可以节省空调能源、减少噪音、防尘、防风,同步可以使出入口显得很庄严高档,因此自动门在人们旳生活中旳运用越来越广泛,自动门适合于宾馆、酒店、银行、写字楼、医院、商店等。
使用中自动门旳控制措施较多,但在实际中相称多旳自动门系统一般采用继电器逻辑控制,这种控制方式故障率高、可靠性低、维修不以便等缺陷。
而在自动门控制系统旳研究设计中,稳定、安全可靠及人性化是一方面考虑旳因素。
因此,找到一种具有可靠性高、使用和维护以便旳控制措施用于自动门旳控制是目前值得研究旳课题之一。
二、PLC旳概述1985年,国际电工委员会(IEC)旳PLC原则草案第三稿对PLC做出了如下义:“PLC是一种数字运算操作旳电子系统,专为在工业环境应用而设计旳。
基于PLC实现的自动门控制系统毕业设计简介本文档为基于PLC(可编程逻辑控制器)实现的自动门控制系统的毕业设计。
自动门控制系统是一种应用广泛的智能门禁系统,通过PLC控制门的开关,实现自动化的进出门控制。
设计目标本毕业设计的目标是设计一个可靠、高效的自动门控制系统,具备以下特点:1. 自动感知:系统能够自动感知门口的人员,并根据人员的进出进行门的开关控制。
2. 安全可靠:系统应具备安全可靠的设计,避免门的错误操作或损坏。
3. 灵活性:系统应具备灵活的配置和扩展能力,以适应不同场景的应用需求。
设计方案本毕业设计采用以下设计方案来实现自动门控制系统:1. 硬件选型:选择适合自动门控制的PLC设备,具备足够的输入输出接口以及通信能力。
3. 控制策略:通过PLC编程,实现控制策略,根据传感器信号控制门的开关。
4. 安全保护:设计相应的安全保护机制,如门碰撞检测、紧急停止等,以确保门的操作安全可靠。
5. 用户界面:设计一个简洁直观的用户界面,用于配置和监控系统的运行状态。
实施计划本毕业设计的实施计划如下:1. 第一周:研究自动门控制系统的相关知识,了解PLC的基本原理和编程方法。
2. 第二周:进行硬件选型,选择合适的PLC设备和传感器,并购买所需的元器件。
3. 第三周:进行系统的搭建和调试,包括PLC的连接和编程,传感器的布置和测试。
4. 第四周:设计和实现控制策略,编写PLC程序,并进行系统整体测试。
5. 第五周:设计用户界面,实现系统的配置和监控功能。
6. 第六周:进行系统的性能测试和安全测试,优化系统的功能和稳定性。
7. 第七周:完成毕业设计报告的撰写和整理,准备答辩。
预期成果本毕业设计的预期成果如下:1. 完整的自动门控制系统,能够实现自动感知和控制门的开关。
2. 具备安全保护机制的系统,确保门的操作安全可靠。
3. 用户界面设计和实现,方便用户进行系统的配置和监控。
4. 毕业设计报告,包括设计思路、实施过程、测试结果和总结等内容。
PLC驱动的自动门控制系统毕业设计1. 简介本文档旨在设计一个基于PLC驱动的自动门控制系统的毕业设计方案。
该系统将利用PLC技术实现自动门的开启和关闭,并通过传感器检测周围环境以确保安全性。
2. 设计目标- 实现自动门的开启和关闭功能- 通过传感器监测门口的行人和障碍物- 提供安全、可靠的门控制系统- 系统设计简单、易于维护和扩展3. 系统组成- PLC控制器:选择适合的PLC控制器作为系统的核心,用于控制门的运行和监测传感器状态。
- 门控制装置:包括电机、齿轮、开关等组件,用于实现门的自动开启和关闭。
- 传感器:选择合适的传感器,如红外线传感器、超声波传感器等,用于检测门口的行人和障碍物。
- 人机界面:设计一个简单直观的人机界面,用于显示门的状态和提供操作控制功能。
4. 系统工作流程1. 系统初始化:PLC控制器初始化,门控制装置归位。
2. 传感器监测:传感器不断监测门口的行人和障碍物。
3. 判断门状态:根据传感器的监测结果,判断门的状态(开启/关闭)。
4. 控制门运行:根据门的状态,PLC控制器控制门控制装置实现门的开启和关闭。
5. 显示门状态:人机界面显示门的状态,并提供操作控制功能。
5. 安全性考虑- 红外线传感器:用于检测门口的行人,当有行人靠近门口时,自动停止门的关闭操作,确保行人的安全。
- 超声波传感器:用于检测门口的障碍物,当有障碍物挡住门口时,自动停止门的开启操作,避免损坏门和障碍物。
6. 系统维护与扩展- 系统维护:PLC控制器具有较好的稳定性和可靠性,故系统维护较为简单,主要是定期检查传感器和门控制装置的工作状态。
- 系统扩展:如有需要,可以通过添加更多的传感器来增强系统的功能,如温度传感器、湿度传感器等。
7. 结论本文档提出了一个基于PLC驱动的自动门控制系统毕业设计方案。
通过合理选择控制器、传感器和门控制装置,并考虑了系统的安全性和可扩展性,设计出一个简单、可靠的自动门控制系统。
基于PLC的自动门装置控制系统设计摘要:随着技术的发展,自动门装置已经广泛应用于各种场所。
本文基于PLC(可编程控制器)设计了一个自动门装置控制系统。
系统可以实现自动门的开关操作,并具备灵活的控制功能。
本文主要介绍系统的设计原理、硬件配置和软件编程。
引言:自动门装置是一种方便、安全且节能的门禁系统。
通过自动门装置,可以实现门的自动开关,减少人工操作,提高人员流动效率。
基于PLC的自动门装置控制系统可以通过编程实现对自动门的精确控制,可以根据不同的场景需求进行灵活调整。
一、设计原理:本系统的设计原理是基于PLC的输入输出控制。
通过搭建传感器输入模块和执行器输出模块,可以实现对自动门的开关操作。
当传感器检测到有人靠近门时,PLC会发出指令控制执行器打开门;当传感器检测不到人时,PLC会发出指令控制执行器关闭门。
二、硬件配置:系统的硬件配置主要包括PLC、传感器和执行器。
PLC是整个系统的控制中心,可以实现对传感器和执行器的控制。
传感器可以选择红外线传感器或者微波雷达传感器,用于检测人的接近情况。
执行器可以选择电动门机械装置或气动门机械装置,用于实现门的开关。
三、软件编程:四、实验结果与分析:通过实验验证,本系统可以实现对自动门装置的精确控制。
当传感器检测到有人靠近门时,PLC会发出指令控制执行器打开门;当传感器检测不到人时,PLC会发出指令控制执行器关闭门。
同时,本系统具备灵活的调整功能,可以根据不同的场景需求进行参数的设置和调整。
五、结论:本文基于PLC设计了一个自动门装置控制系统。
该系统可以实现对自动门的精确控制,并具备灵活的调整功能。
通过本系统的应用,可以提高门禁系统的安全性和便利性,减少人工操作,提高人员流动效率。
基于PLC的自动门控制系统设计基于PLC的自动门控制系统设计一、引言自动门作为现代建筑的重要组成部分之一,已经广泛应用于商场、超市、医院、机场等公共场所以及一些住宅小区。
自动门的使用不仅提高了出入口的安全性和便利性,也增强了建筑的整体美观性。
然而,目前市场上存在一些安全隐患和操作不便的问题,因此需要开发更先进的自动门控制系统来提升其性能。
二、自动门的工作原理自动门的工作原理是利用传感器检测人员或车辆的到来,并通过控制门体的开关马达实现门体的自动开启和关闭。
传统的自动门控制系统主要采用电磁触发器和时间继电器控制,其控制精度低且容易出现故障。
为了解决这些问题,本文提出了一种基于PLC的自动门控制系统设计。
三、基于PLC的自动门控制系统设计1. 系统硬件配置本文的自动门控制系统基于可编程逻辑控制器(PLC)来完成门体的开启和关闭控制。
PLC以其稳定性、可靠性和强大的扩展性在工业控制领域得到了广泛应用。
为了实现自动门的控制,需要配置以下硬件:(1)传感器:用于检测周围环境中人员或车辆的到来。
常用的传感器有红外线传感器、超声波传感器等。
(2)电机:用于驱动门体的开启和关闭。
可以选择直流电机或交流电机,具体根据实际需求而定。
(3)电源和电路板:用于供电和连接传感器、电机等设备。
2. 系统软件设计基于PLC的自动门控制系统需要通过软件来进行逻辑控制,下面是系统软件的设计。
(1)状态检测:通过读取传感器的信号,判断门体的状态,即是否有人员或车辆经过。
(2)开启控制:当检测到有人员或车辆靠近时,PLC发送信号给电机,使其启动,门体开始开启。
(3)关闭控制:当传感器检测不到有人员或车辆经过一段时间后,PLC发送信号给电机,使其关闭,门体开始关闭。
(4)故障保护:如果系统检测到异常情况(如门体卡住、传感器故障等),PLC发送警报信号,并执行相关的保护措施。
四、系统性能优势与传统的自动门控制系统相比,基于PLC的自动门控制系统具有以下性能优势:1. 控制精度高:PLC具有强大的逻辑控制能力,能够对门体的开启和关闭进行精确的控制,提高了自动门的安全性和便利性。
《机床电控与PLC》课程设计报告题目:基于PLC的商店自动门的控制系统设计学生姓名:专业班级:学生学号:指导教师:成绩:基于plc自动本控制程序设计一.设计题目题目:基于PLC商店自动门控制的设计本设计是以PLC为核心控制器件的控制门自动开关的设计,本论文设计的是实现商店自动门的开关功能,能根据人员进出商店情况自主打开或关闭门,提供安全保护机制,可以提供方便,安全和高效的解决频繁开关门的方案。
技术和条件说明1.自动门组成结构、机械传动、控制系统的设计。
2.自动门控制系统安全检测传感器的分布按,及控制端口连接说明。
3.自动门PLC型号的特点,控制程序的编写,整体流程图、线路连接图等。
4.进行编写程序图运行调试。
二、设计要求1.用S7-1200PLC进行设计,并用S7-PLCSIMV19仿真出实际效果图;2.体现出原理图、流程图、梯形图、语句表、电路实物模拟、原件清单、调试步骤。
3.设计计算说明书一份,6000字以上。
按指导老师要求书写。
目录《机床电控与PLC》 (1)课程设计报告 (1)基于plc自动本控制程序设计 (2)一.设计题目 (2)二、设计要求 (2)1.引言 (1)国内发展情况 (2)1.2中国自动门市场呈现出以下发展趋势: (3)2.自动门基本原理及设计方案 (5)2.1自动门的功能需求分析 (5)2.2自动门技术参数的确定 (7)2.3自动门的机械传动机构设计 (8)2.4本章小结 (8)3.自动门控制系统 I/0地址分配表 (9)4.程序图 (10)致谢 (13)1.引言国外发展情况技术成熟度高:自20世纪90年代以来,国外自动化技术发展迅速,自动门技术已相当成熟,并取得了显著成就。
例如,在自动门的控制系统方面,从早期的简单继电器控制发展到如今广泛应用的智能控制器控制,如微电脑控制器和可编程逻辑控制器(PLC),大大提高了自动门的稳定性、安全性和可靠性.应用广范:自动门在国外的大都市中应用非常广泛,大厦、宾馆、酒店、银行、商楼、写字楼等场所随处可见。
随着科学技术的日新月异,我们的生活发生了巨大的变化。
一个智能化、自动化的社会已经开始呈现于我们的眼前,这为我们提供了非常多的便利。
其中自动门就是自动化进程中的一个典型代表,此设计就是运用所学的知识,结合实际需要而进行研究的。
为了增强自动门运行的可靠性,提出了一种以三菱FX2N可编程序控制器(PLC)为核心的自动门控制系统。
分析了该控制系统的工作原理,描述了系统的硬件组成,介绍了人体感应探测、自动门运行位置检测等控制电路的工作过程,对PLC的选型及I/O点的确定进行了说明。
结合PLC的运行特点,对控制系统的工作流程作了合理的优化。
关键词:可编程控制器,三菱FX2N,自动门,控制系统目录摘要 (I)第1章绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.2选题意义 (1)第2章系统总体设计 (3)2.1设计主要内容 (3)2.2系统总体设计 (3)第3章硬件设计 (5)3.1硬件选型 (5)3.1.1 PLC的选型 (5)3.1.2驱动装置的选型 (6)3.1.3感应器件的选型 (6)3.1.4传动装置 (7)3.1.5限位开关 (7)3.2硬件电路设计 (8)3.2.1自动门控制系统I/O 口分配表 (8)3.2.2自动门控制系统的主电路原理图 (9)3.2.3自动门控制系统的外部接线图 (9)第4章软件设计 (11)第5章仿真 (13)结论 (15)参考文献 (16)附录 (17)第1章绪论1.1选题背景在经济飞速发展的中国,高楼耸立的大都市里的大厦、宾馆、酒店、银行、商场、写字楼,自动门已经随处可见。
自动门在国外早已得到普遍的应用,在我国也以优异的性能逐步得到大家的认同,中国已迎来了自动们发展的黄金时期,自动门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PLC它是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
目前他在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻化工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、维修方便等优点。
由此看来,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。
1.2选题意义在超级市场、公共建筑、银行、医院入口,经常使用自动门控制系统。
使用自动门,可以节约能源、降低噪音、防风、防尘,同时可以使出口显得庄重高档,因此应用非常广泛。
自动平移门最常见的形式是自动门及门内外的光电开关,当人走进自动门时,感应开关感应到人的存在,给控制器一个开门的信号,控制器通过驱动装置将门打开,当人通过门之后,在将关闭。
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档次,于是迅速在国内外建筑市场上得到了广泛应用。
自动门在国外早就得到了普遍应用,在国内也逐渐得到了大家的认可,已经迎来了自动门发展的黄金时期。
PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
他采用可以编程的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、和算数运算等操作指令,并能通过数字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。
目前,可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻化工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,维修方便等优点。
本课题的自动门设计运用PLC做控制器能大大提高自动门的稳定性和经济性,对与整个自动门行业是一次技术革新,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。
第2章系统总体设计2.1设计主要内容本设计面向商场入口的应用,需要有安全性和可靠性。
根据商场中对自动门的具体要求,本课题所设计的自动门为了便于维护,应具有手动和自动方式。
当信号采集装置检测到有人接近门口且门未打开或者检测到已无人接近门口且门未关闭,PLC动作输出信号开控制点动机正转或者反转来开门或者关门。
自动门控制系统包含PLC控制和执行元件构成。
采用自动和手动控制方式,此种控制模式为目前大多自动门的控制方式。
本课题所设计的自动门控制系统采用PLC为控制中心来控制传动机构从而控制门的开和关实现门的自动化控制。
2.2系统总体设计自动门控制系统包含PLC控制和动作执行元件构成。
采用自动和手动结合控制方式,此种控制方式为目前大多自动门的控制方式。
本课题所设计的自动门控制系统采用PLC为控制中心来控制传动机构从而控制门的开和关实现门的自动化控制。
系统总体设计框图如图2-1所示图2-1自动门控制系统总体设计框图由图2-1可知,当感应器件检测到人体信号时将信号传给PLC,PLC根据已经采集的信号发出控制信号,使驱动装置运行,通过传动装置带动自动门的运行。
第3章硬件设计3.1硬件选型3.1.1 PLC的选型可编程控制器产品众多,不同厂家、不同系列、不同型号的同,但工作原理和组成基本相同。
基本组成如图3-1所示上应计且札程序4夬址童甲元[CTT.D图3-1 PLC结构示意图输出接口■no自动门控制系统,对控制功能无特殊要求,而且本次设计所需输入输出总点数介于12点与32点之间,因此选用三菱公司生产的FX2N-32MR-00型PLC其具有结构紧凑,价格低廉,有极高的性价比,适用于小型控制系统的特点,该型号PLC为继电器输出型,输入输出点数各为12个点,多余的端子作为备用PLC功能和结构均有所不3.1.2驱动装置的选型自动门的驱动器是自动门能否良好工作的保障。
在本设计中是运用直流无刷电机。
直流无刷电机功率密度高,噪音极小、调速性能好,即具备交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等优点,又具备直流电动机线性机械特性、调速范围宽、启动转矩大、运行效率高等诸多优点。
是应用于“轻、小、薄、安静、精密、可靠”等场合的最佳选择本设计选用DIMAEAST-C3型直流无刷电机,该型号电机的技术参数如表3-1所示3.1.3感应器件的选型目前自动门行业运用的感应器件主要有微波感应器、红外感应器等。
微波感应器,又称微波雷达,对物体的移动进行反应,因而反应速度快,适用于行走速度正常的人员通过的场所。
微波传感器通过感应发射电波与人反射电波的变化,向自动门发出输出信号。
结合本课题的实际需要在设计自动门的人员检测上运用KOBW-01型微波感应器为自动门感应器,该型号微波感应器的技术参数如表3-2所示表3-2 KOBW-01型微波感应器技术参数广的Wxfef图3-2微波感应器的安装位置及检测范围3.1.4传动装置本控制系统所用到的传动装置具体包括如下:(1)导轨:采用铝合金材料,具有寿命长,不易变形的特点,是门扇能够安全来回移动的保证。
(2)皮带:是自动门的传动装置。
(3)吊轮:是自动门的活动门扇能在轨道上运行的连接配件。
(4)尾轮:调节皮带松紧的作用。
3.1.5限位开关限位开关又称行程开关,是一种利用生产机械某些运动部件的碰撞来发出控制命令的主令电器。
用于控制生产机械的运动方向、速度、行程大小或位置的一种自动控制器件。
限位开关广泛应用于各类机床、起重机械以及轻工机械的行程控制。
当生产机械运动到某一运动位置时,行程开关通过机械可动部分的动作,将机械信号转化为电信号,以实现对生产机械的控制,限制它们的动作和位置,借此对生产机械给以必要的保护。
3.2 硬件电路设计3.2.1自动门控制系统I/O 口分配表I/O 口分配是编写PLC程序首先要做的前提条件,也是现场接线和调试的重要依据的输入接PLC 口分配如表3-3所示表3-3 PLC3.2.2自动门控制系统的主电路原理图按下启动按钮,当感应器件检测到有人从门外进入或从门内出去时,KM1 KM3闭合KM2 KM4断开,电动机正转门开。
当门开达到开门限位开关后门停止运行,过8秒后KM2 KM4闭合KM1 KM3断开,电动机反转门关。
自动门控制系统的主电路原理图如图3-3所示。
图3-3自动门控制系统的主电路原理图3.2.3自动门控制系统的外部接线图自动门控制系统的外部接线图可以使我们更好的看清系统的功能,自动门控制系统的外部接线如图3-4所示如图3-4所示,S1 , S2是微波感应器,S1或S2感应到有人时,自动门打开,SQ1 SQ2 SQ3 SQ4是开关门到位行程开关,检测开关门是否到位。
门i 卄nte 蝕器Km□门谒门槎肚器sKWI〕 ---220V-------- C -O ---------图3-4自动门控制系统的外部接线图第4章软件设计根据本设计的控制要求和安全要求,所设计的程序按照图 4-1所示的流程运行,以达到本系统的最佳设计要求和完成系统的最终设计。
木门碰到行程开关SQ2.SQ4] 后停止结束图4-1系统流程图自动开门1 F门碰到行程开关停 止SQ1.SQ3是」开始是S1、 S2是否有信号4是经待时是否有人关门时是否有人经过■10自动门控制系统控制要求如下:(1)当有人由内到外或由外到内通过微波感应器S1或S2时,开门执行机构KM1,KM3 动作,电动机正转,到达开门限位开关SQ1和SQ3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,KM起动,电动机反转,当门移动到关门限位开关SQ2和SQ4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微波感应器S1或S2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微波感应器S1或S2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。
第5章仿真结果本课程设计采用三菱PLC编程软件GX-developer 7.08版和仿真软件GX Simulator 6C 版进行仿真。
下面分别对自动门控制系统的各个部分进行仿真。
(1)自动门控制系统自动开门部分,仿真结果如图5-1所示图5-1自动开门控制部分仿真图图5-1仿真的控制过程为:自动门控制系统启动,自动控制启动,微波感应器感应到有人经过,则自动门打开。
(2)自动门控制系统开门后等待部分,仿真结果如图5-2所示X010VI]图5-2 开门后等待部分仿真图图5-2仿真的控制过程为:自动门控制系统启动,自动控制启动,自动门开门到位后等 待8秒,若等待过程中无人经过,则自动关门。
(3)自动门控制系统等待过程中检测到有人经过部分,仿真结果如图 5-3所示丄工图5-3仿真的控制过程为:自动门控制系统启动,自动控制启动,自动门开门到位后等 待8秒,等待过程中有人经过,则重新计时 8秒后自动关门。