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1、word 目 錄 引言1 一、選題背景1 二、設(shè)計的目的和意義2 三、自動感應(yīng)門機的根本工作原理3 四、自動門控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計3 〔一〕自動門的功能要求分析3 〔二〕系統(tǒng)設(shè)計的根本步驟4 〔三〕自動門的控制系統(tǒng)方案確定4 五、自動門硬件系統(tǒng)的設(shè)計5 〔一〕控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計5 1、電機主線路圖5 〔二〕檢測元件選型5 〔三〕低壓電器選型6 1、低壓斷路器的選型6 2、熔斷器的選型7 3、控制按鈕的選型8 〔四〕電源設(shè)計8 六、自動門控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計8 〔一〕控制程序流程圖8 〔二〕 I/O地址分配9 〔三〕控制程序梯形圖10 〔四〕部軟元件表1

2、2 七、程序調(diào)試12 八、完畢語14 附錄15 參考文獻17 17 / 18 引 言 在經(jīng)濟飛速開展的中國，高樓聳立的大都市里的大廈、賓館、酒店、銀行、商場、寫字樓，自動門以經(jīng)是隨處可見。自動門的工作方式是通過自動門外兩側(cè)的感應(yīng)開關(guān)來感應(yīng)人的出入，當(dāng)人走進自動門時，感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)到人的存在，給控制器一個開門信號，控制器通過驅(qū)動裝置將門打開。將人通過之后，再將門關(guān)閉。由于自動門在通電后可以實現(xiàn)無人管理，不但能給我們帶來人員進出方便、節(jié)約空調(diào)能源、防塵、防風(fēng)、降低噪音等好處，更令我們的大門增添了不少高貴典雅的氣息。 自動門在國外早以得到普遍應(yīng)用，在我國

3、也以優(yōu)異的性能逐步得到大家的認(rèn)同，中國已經(jīng)迎來了自動門開展的黃金時期。 自動門的性能優(yōu)劣主要取決于它的控制裝置，早期的自動門控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，造成安裝繁瑣、體積大、不穩(wěn)定、不易維修的缺點已逐步被淘汰。目前自動門與其自動化行業(yè)最穩(wěn)定的控制裝置是可編程控制器〔一下簡稱PLC〕，PLC是一種專門為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可編程控制器的儲存器，用來在其部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)、算數(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或邏輯式和開關(guān)量的邏輯控制的輸入和輸出，控制個種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC可靠性高，抗干擾能力強，功能完善，實用性強，系統(tǒng)的設(shè)計、建造

4、工作量小，維護方便，容易改造，體積小，重量輕，能耗低等優(yōu)點。目前，可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長足的開展。因此運用PLC控制自動門具有較高的可靠性，維修方便等特點，因此，進展自動門的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計，可以推動自動門行業(yè)的開展，擴大PLC在自動化行業(yè)乃至整個自動化行業(yè)的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟和理論研究價值。 一、選題背景 國外，進入90年代以來，自動化技術(shù)開展很快，技術(shù)已經(jīng)相對成熟，取得了驚人的成就，自動化技術(shù)是自動門的重要局部。在現(xiàn)代人們生活中自動門可以節(jié)約空調(diào)能源，降低噪音，防風(fēng)，防塵，同時可以使出入口顯得莊重高檔，因此應(yīng)用非常廣泛。 隨

5、著我國經(jīng)濟的飛速開展，自動門在人門的生活中的運用越來越廣泛，自動門適用于賓館，酒店，銀行，寫字樓，醫(yī)院，商店等，使用自動門。但在國，自動門的自主研發(fā)尚處于初級階段。在自動門控制系統(tǒng)的設(shè)計中，穩(wěn)定。節(jié)能，環(huán)保，安全與人性化是需要首先考慮的因素。 由于門體的重量與體積不同會對自動門驅(qū)動和傳動系統(tǒng)提出不同的要求，所以各種自動門又可以分為重型自動門和輕型自動門。 客流量的差異會對自動門的使用產(chǎn)生很大影響，因此，自動門還可以分為一般自動門和可頻繁使用的自動門。 自動門根據(jù)使用的場合與功能的不同可分為自動平移門，自動平開門，自動旋轉(zhuǎn)門，自動圓弧門，自動折疊門，其中平開門用的場合較少，旋轉(zhuǎn)門由于昂貴而

6、且非常龐大，一般只用于有需要的高檔賓館，自動平移門使用得最廣泛，大家一般所說的自動門，感應(yīng)門就是指自動平移門，目前市場上流行的平移型自動門一般是兩開，這種門的特點是簡單易控，維護方便。 自動平移門最常見的形式是自動門外兩側(cè)加感應(yīng)器，當(dāng)人們走進自動門時，感應(yīng)器感應(yīng)到人的存在，給控制器一個開門信號，控制器通過驅(qū)動裝置將門打開。當(dāng)人們通過之后，將門關(guān)上。由于自動平移門在通電后可以實現(xiàn)無人管理，既方便又提高了建筑的檔次，于是迅速在國外建筑市場上得到大圍的普與。 自動門的控制方法很多，從控制的不同來分，有傳統(tǒng)的繼電器控制，即通過按鈕和復(fù)雜的接線安裝來控制，智能控制器，即通過運用線的自動化設(shè)備來控制，

7、它具有穩(wěn)定性高，安全等優(yōu)點，因此被很多生產(chǎn)商所運用。由于繼電器邏輯控制的自動門系統(tǒng)因存在許多缺陷而逐步被智能控制器控制控制的自動門所淘汰。 在智能控制的選擇上，自動門的主控器有微電腦控制器和可編程控制器PLC控制，微電腦控制主要有體積小，安裝方便等特點，目前有許多廠家采用此種方式生產(chǎn)自動門，PLC控制的特點是穩(wěn)定性高，維護方便，目前許多大型的商場的自動門都是由這種方式來控制。 二、設(shè)計的目的和意義 在超級市場、公共建筑、銀行、醫(yī)院等入口，經(jīng)常使用自動門控制系統(tǒng)。使用自動門，可以節(jié)約空調(diào)能源、降低噪音、防風(fēng)、防塵，同時可以使出入口顯的莊重高檔，因此應(yīng)用非常廣泛。自動門平移門最常見的形式是自

8、動門機與門外兩側(cè)加光電感應(yīng)開關(guān)，當(dāng)人走近自動門時，感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)到人的存在，給控制器一個開門信號，控制器通過驅(qū)動裝置將門打開，當(dāng)人通過之后，再將門關(guān)閉。由于自動平移門在通電后可以實現(xiàn)無人管理，即方便又提高了建筑的檔次，于是迅速在國外建筑市場上得到大圍的普與。 自動門在國外早已得到普遍應(yīng)用，在我國也逐步得到大家的認(rèn)同，已經(jīng)迎來了自動門開展的黃金時期。PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的儲存器，用來在其部儲存執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算數(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式和開關(guān)量的邏輯控制的輸入和輸出，控制個種類型的機械或生產(chǎn)過程。

9、PLC具有可靠性高，抗干擾能力強，功能完善，實用性強，系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護方便，容易改造，體積小，重量輕，能耗低等優(yōu)點。目前，可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長足的開展。因此運用PLC控制自動門具有較高的可靠性，維修方便等特點，因此運用PLC控制自動門具有較高的可靠性，維護方便等特點。 本課題的自動門設(shè)計運用PLC作控制器能大大提高自動門的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性，對于整個自動門行業(yè)是一次技術(shù)革新，提高了自動門的使用率，因此，進展自動門PLC控制系統(tǒng)設(shè)計，可以推動自動門行業(yè)的開展，擴大PLC在自動門行業(yè)乃至整個自動化行業(yè)的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟和理論

10、研究價值。 三、自動感應(yīng)門機的根本工作原理 首先，平移式自動感應(yīng)門機組由以下部件組成： 〔1〕 主控制器：它是自動感應(yīng)門的指揮中心，通過部編有指令程序的大規(guī)模集成塊，發(fā)出相應(yīng)指令，指揮馬達或電鎖類系統(tǒng)工作；同時人們通過主控器調(diào)節(jié)門扇開啟速度、開啟幅度等參數(shù)。 〔2〕 感應(yīng)探測器：負(fù)責(zé)采集外部信號，如同人們的眼睛，當(dāng)有移動的物體進入它的工作圍時，它就給主控制器一個脈沖信號。 〔3〕 動力馬達：提供開門與關(guān)門的主動力，控制自動感應(yīng)門門扇加速與減速運行。 〔4〕 自動感應(yīng)門扇行進軌道：就象火車的鐵軌，約束門扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向行進。 〔5〕 門扇吊具走輪系統(tǒng):用于

11、吊掛活動門扇，同時在動力牽引下帶動門扇運行。 〔6〕 同步皮帶〔有的廠家使用三角皮帶〕：用于傳輸馬達所產(chǎn)動力，牽引自動感應(yīng)門扇吊具走輪系統(tǒng)。 〔7〕 下部導(dǎo)向系統(tǒng)：是自動感應(yīng)門門扇下部的導(dǎo)向與定位裝置，防止門扇在運行時出現(xiàn)前后門體擺動。 當(dāng)自動感應(yīng)門門扇要完成一次開門與關(guān)門，其工作流程如下： 感應(yīng)探測器探測到有人進入時，將脈沖信號傳給主控器，主控器判斷后通知馬達運行，同時監(jiān)控馬達轉(zhuǎn)數(shù)，以便通知馬達在一定時候加力和進入慢行運行。馬達得到一定運行電流后做正向運行，將動力傳給同步帶，再由同步帶將動力傳給吊具系統(tǒng)使自動感應(yīng)門扇開啟；自動感應(yīng)門扇開啟后由控制器作出判斷，如需關(guān)自動感應(yīng)門，通知馬達

12、作反向運動，關(guān)閉自動感應(yīng)門 四、自動門控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計 〔一〕自動門的功能要求分析 1、當(dāng)有人由到外或由外到通過光電檢測開關(guān)K1或K2時，開門執(zhí)行機構(gòu)KM1動作，電動機正轉(zhuǎn)，到達開門限位開關(guān)K3位置時，電機停止運行。 2、自動門在開門位置時停留8秒后，自動進入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)KM2動作，電動機反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到關(guān)門限位開關(guān)K4位置時，電機停止運行。 3、關(guān)門過程中，當(dāng)有人員由外到或由到外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動進入開門程序。 4、在門打開后的8秒等待時間，假如有人員由外至或由至外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時，必須重新開始等待8秒后，再自動進入關(guān)門

13、過程，以保證人員安全通過。 〔二〕系統(tǒng)設(shè)計的根本步驟 自動門控制裝置由門光電探測開關(guān)K1、門外光電探測開關(guān)K2、開門到位限位開關(guān)K3、關(guān)門到限位開關(guān)K4、開門執(zhí)行機構(gòu)KM1〔使直流電動機正轉(zhuǎn)〕、關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)KM2〔使直流電動機反轉(zhuǎn)〕等部件組成。 控制要求： 1.由到外或由外到通過光電檢測開關(guān)K1或K2時，開門執(zhí)行機構(gòu)KM1動作，電動機正轉(zhuǎn)，到達開門限位開關(guān)K3位置時，電機停止運行。 2.限位開關(guān)位置停留8秒后，自動進入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)KM2被起動，電動機反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到關(guān)門限位開關(guān)K4位置時，電機停止運行。 3.當(dāng)有人員由外到或由到外通過光電檢測開關(guān)K2或K1

14、時，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動進入開門程序。 4.假如有人員由外至或由至外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時，必須重新開始等待8秒后，再自動進入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。 〔三〕自動門的控制系統(tǒng)方案確定 自動門的性能優(yōu)劣主要取決于它的控制裝置，早期的自動門控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，制造煩瑣、體積大、不穩(wěn)定、不易維修等缺點已逐漸被淘汰。目前自動化行業(yè)最穩(wěn)定的控制裝置是可編程控制器〔PLC〕。 本設(shè)計運用PLC控制變頻器來調(diào)節(jié)交流電機運轉(zhuǎn)來實現(xiàn)自動門運轉(zhuǎn)的控制方式。采用變頻器控制電路，結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，可靠性高。交流電機驅(qū)動系統(tǒng)與直流電機驅(qū)動系統(tǒng)相比，具有效率高，結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，易于

15、冷卻和壽命長等優(yōu)點，并且系統(tǒng)調(diào)速圍寬，能實現(xiàn)低速恒轉(zhuǎn)矩，高速恒功率運轉(zhuǎn)等特性。隨著變頻技術(shù)的開展，交流電機控制的本錢得以降低，為交流驅(qū)動系統(tǒng)在自動門中的廣泛運用提供了條件。 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖4.1所示： 圖4.1 PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 五、自動門硬件系統(tǒng)的設(shè)計 〔一〕控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 自動門控制裝置由門光電探測開關(guān) 、門外光電探測開關(guān)、開門到位限位開關(guān)、關(guān)門到限位開關(guān)、開門執(zhí)行機構(gòu)〔使直流電動機正轉(zhuǎn)〕、關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)〔使直流電動機反轉(zhuǎn)〕等部件組成PLC控制自動門要求選用絕緣電阻、絕緣介電強度、接地裝置、過電壓保護等符合國際安全標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定的，具有噪聲低、過載能力強、低轉(zhuǎn)速的

16、交流變頻電機，在結(jié)合了安全、穩(wěn)定的考慮，本設(shè)計的自動控制系統(tǒng)的驅(qū)動裝置選用市微分電機某某公司生產(chǎn)的電梯自動門專用三相交流變頻電機，型號為SBP90-60型，額定電壓為三相交流220V，采用Y型接法。 1、電機主線路圖 圖5.1 電機主線路圖 〔二〕檢測元件選型 光電開關(guān)除克制了接觸式行程開關(guān)存在的諸多不足外，還克制了接近開關(guān)的作用距離短、不能直接檢測非金屬材料等缺點。它具有體積小、功能多、壽命長、精度高、響應(yīng)速度快、檢測距離遠(yuǎn)以與抗電磁干擾能力強等優(yōu)點，還可非接觸、無損失地檢測和控制各種固體、液體、透明體、柔軟體和煙霧等物質(zhì)的狀態(tài)和動作。目前，光電開關(guān)已被用做物位檢測、液位檢

17、測、產(chǎn)品計數(shù)、寬度判別、速度檢測、定長剪切、孔洞識別、信號延時、自動門傳感、色標(biāo)檢出以與安全防護等諸多領(lǐng)域。 光電開關(guān)一般都具有良好的回差特性，即使被檢測物在小圍晃動也不會影響驅(qū)動器的輸出狀態(tài)，從而可使其保持在穩(wěn)定工作區(qū)。同時，自診斷系統(tǒng)還可以顯示受光狀態(tài)和穩(wěn)定工作區(qū)，以隨時監(jiān)視光電開關(guān)的工作。 FWD-DS紅外感應(yīng)光電開關(guān)，名稱：主動式紅外線對射 圍：<15米/25米?！伯?dāng)在大雨，大霧等壞天氣情況下，距離會減少%30〕 紅外發(fā)射頻率：1.92khz 輸入電源：12V----24VDC/AC 波長：940nm 輸入電流：RX 15MA --- TX 30MA

18、 對射夾角：<+—10% 使用環(huán)境：-20% to 70% 最大負(fù)載：1A max 30V 〔三〕低壓電器選型 表 元件明細(xì)表 序號 名稱 符號 型號與規(guī)格 數(shù)量 1 三相交流變頻電動機 M SBP90-6,0.18KW,220V,0.45A 1 2 熔斷器與熔芯配套 FA RT14-20/2 3 3 低壓斷路器 QA DZ15-40/390 3 4 啟動停止開關(guān) SF1 LW5-15/5.5Q 1 5 緊急停止開關(guān) SF2 LA20-11J 1 6 手動開門開關(guān) SF3 LA20-11D 1

19、7 手動關(guān)門開關(guān) SF4 LA20-11D 1 8 開門限位開關(guān) BG1 LXl9A 1 9 關(guān)門限位開關(guān) BG2 LXl9A 1 10 滑道行程開關(guān) BG3 LXl2—2 1 11 滑道行程開關(guān) BG4 LXl2—2 1 12 門光電檢測開關(guān) KF1 FWD-DS 1 13 門外光電檢測開關(guān) KF2 FWD-DS 1 14 指示燈 PG AD16-22D/RG 1 1、低壓斷路器的選型 低壓斷路器也稱做自動開關(guān)或空氣開關(guān)，是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動系統(tǒng)中非常重要的開關(guān)電器和保護電器，它集控制和多種保護功能于一身。

20、除了能完成接通和分段電路外，還能對電路或電氣設(shè)備發(fā)生的短路、嚴(yán)重過載與欠電壓等保護，也可以用于不頻繁的起動電動機。 ①額定電流和額定電壓應(yīng)大于或等于線路、設(shè)備的正常工作電壓和工作電流。 ②熱脫扣器的整定電流應(yīng)與所控制負(fù)載〔比如電動機〕的額定電流一致。 ③欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓。 ④過電流脫扣器的額定電流Iz大于或等于線路的最大負(fù)載電流。對于單臺電動機來說，可按下式計算 Iz≥kIq 〔5-1〕 式中，k為安全系數(shù)，可取1.5~1.7；I

21、q為電動機的啟動電流。 對于多臺電動機來說，可下式計算 Iz≥K(Iq,max+∑Ier) 〔5-2〕 式中，K也可取1.5~1.7；Iq,max為最大一臺電動機的啟動電流；∑Ier為其他電動機的額定電流之和。 行程開關(guān)又稱做限位開關(guān)，是一種利用生產(chǎn)機械某些運動部件的碰撞來發(fā)出控制命令的主令電器。用于控制生產(chǎn)機械的運動方向、速度、形成大小或位置的一種自動控制器件。 行程開關(guān)廣泛應(yīng)用于各類機床、起重機械以與輕工機械的行程控制。當(dāng)生產(chǎn)機械運動到某一預(yù)定位置時，行程開關(guān)通過機械可動局部的動

22、作，機械信號轉(zhuǎn)換為電信號，以實現(xiàn)對生產(chǎn)機械的控制，限制它們的動作和位置，借此對生產(chǎn)機械給予必要的保護。 LXl2—2型行程開關(guān)具有2常開2常閉觸頭，額定電流5A。 LXl9A系列行程開關(guān)是LXl9系列行程開關(guān)的改型產(chǎn)品，具有1常開1常閉觸頭，額定電流5A?？山M成單輪、雙輪與徑向傳動桿等形式的行程開關(guān)。 2、熔斷器的選型 熔斷器的選擇包括熔斷器類型的選擇和熔體額定電流的選擇兩局部。 選擇熔斷器類型時，主要依據(jù)負(fù)載的保護特性和短路電流的大小。例如，用于保護照明和電動機的熔斷器，一般是考慮它們的過載保護，這時，希望熔斷器的熔化系數(shù)適當(dāng)小些。所以，容量較小的照明線路和電動機宜采用熔體為鉛鋅合

23、金熔斷器，而大容量的照明線路和電動機，除過載保護外，還應(yīng)考慮短路時分?jǐn)喽搪冯娏鞯哪芰?。假如短路電流較小時，可采用熔體為錫質(zhì)的或熔體為鋅質(zhì)的熔斷器。用于車間低壓供電線路的保護熔斷器，一般是考慮短路時的分?jǐn)嗄芰Γ?dāng)短路電流較大時，宜采用高分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥鳌．?dāng)短路電流相當(dāng)大時，宜采用限流作用的熔斷器。 熔體額定電流的選擇： 1.用于保護照明或電熱設(shè)備的熔斷器，因負(fù)載電流比擬穩(wěn)定，熔體的額定電流一般應(yīng)等于或稍大于負(fù)載的額定電壓，即 〔5-3〕 式中：為熔體的額定電流，為負(fù)載的額定電流 2.用于保護單臺長期工作的電動機〔即供

24、電支線〕的熔斷器，考慮電動機啟動時不應(yīng)熔斷，即 I re≥〔1.5~2.5〕Ie 〔5-4〕 輕載啟動或啟動時間比擬短時，系數(shù)可取近似1.5。帶重載啟動或啟動時間比擬長時，系數(shù)可取近似2.5。 3.用于保護頻繁啟動電動機〔即供電支線〕的熔斷器，考慮頻繁啟動時發(fā)熱而熔斷器也不應(yīng)熔斷，即 I re≥〔3~3.5〕Ie 〔5-5〕 式中：為熔體的額定電流，為

25、電動機的額定電流。 4.用于保護多臺電動機〔即供電干線)的熔斷器，在出現(xiàn)尖峰電流時不應(yīng)熔斷，通常將其中容量最大的一臺電動機啟動，而其余電動機正常運行出現(xiàn)的電流作為其尖峰電流。為此，熔體的額定電流應(yīng)滿足下述關(guān)系 I re≥〔1.5~2.5〕Ie，max + ∑Ie 〔5-5〕 式中: Ie，max 為多臺電動機中容量最大的一臺電動機額定電流，∑Ie 為其余電動機額定電流之和。 5.為防止發(fā)生越級熔斷，上、下級〔即供電干、支線〕熔斷器間應(yīng)有良好的協(xié)調(diào)配合。為此，應(yīng)使上一級〔

26、供電干線〕熔斷器的熔體額定電流比下一級〔供電支線〕大1~2個級差。 6.熔斷器額定電壓的選擇應(yīng)等于或大于所在電路的額定電壓。 3、控制按鈕的選型 控制按鈕簡稱按鈕，是一種結(jié)構(gòu)簡單且使用廣泛的手動電器，在控制電路中用于手動發(fā)出控制信號以控制接觸器、繼電器等。 控制按鈕在結(jié)構(gòu)上有按鈕式、自鎖式、緊急式、鑰匙式、旋鈕式和保護式等。 LA20系列控制按鈕 LA20系列作用同LAl9系列，但LA20系列控制按鈕有單鈕、雙鈕和三鈕三種，單鈕帶有信號燈，裝在按鈕頸部，鈕頭兼作燈罩，有紅、黃、綠和白等種顏色，雙鈕和三鈕型的分開啟式和保護式兩種，鈕頭為方形，按鈕組件有一組常開和一組常閉觸頭，常閉觸頭

27、靠復(fù)位彈簧閉合。 〔四〕電源設(shè)計 根據(jù)本設(shè)計需求選擇型號6EP1333-1SL11的電源 單相220VAC輸入,輸出24VDC,5A。 六、自動門控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計 〔一〕控制程序流程圖 根據(jù)本設(shè)計的控制要求，所設(shè)計的程序按照圖6.1所示的流程運行，以達到本系統(tǒng)的最優(yōu)設(shè)計要求和完成系統(tǒng)的最終設(shè)計。 圖6.1程序流程圖 〔二〕 I/O地址分配 I/O地址的分配是編寫PLC程序的前提條件，也是現(xiàn)場接線和調(diào)試的重要依據(jù)。根據(jù)自動門的控制系統(tǒng)的要求，確定PLC的I/O分配表，在表6.1中列出 表6.1輸入/輸出地址分配表 名稱 代碼 地址編號 啟動停止開關(guān) SF1

28、I0.0 緊急停止開關(guān) SF2 I0.1 手動開門開關(guān) SF3 I0.2 手動關(guān)門開關(guān) SF4 I0.3 開門限位開關(guān) BG1 I0.4 關(guān)門限位開關(guān) BG2 I0.5 滑道行程開關(guān)1 BG3 I0.6 滑道行程開關(guān)2 BG4 I0.7 門光電檢測開關(guān)K1 KF1 I1.0 門外光電檢測開關(guān)K2 KF2 I1.1 開門執(zhí)行機構(gòu) Q0.0 KF1 關(guān)門執(zhí)行機構(gòu) Q0.1 KF2 〔三〕控制程序梯形圖 根據(jù)以上流程圖和I/O地址分配，經(jīng)過深思熟慮、反復(fù)驗證，編寫了本設(shè)計的自動門控制系統(tǒng)的最優(yōu)梯形圖程序，以下就梯形圖各個局部功能作

29、解析。 網(wǎng)絡(luò)1如圖6.2 圖6.2 網(wǎng)絡(luò)1 當(dāng)電源打開時，PLC上電，按下啟動停止按鈕I0.0,當(dāng)按下手動開門按鈕 I0.2，接通開門輸出Q0.0，實現(xiàn)手動開門； 當(dāng)有人進門或出門時，感應(yīng)開關(guān)I1.0或I1.1會接通，開門輸出Q0.0接通并自鎖，實現(xiàn)自動開門。 網(wǎng)絡(luò)2如圖6.3 圖6.3 網(wǎng)絡(luò)2 當(dāng)開門到達限位開關(guān)I0.4時，開門停止，關(guān)門定時T37開始定時。 網(wǎng)絡(luò)3如圖6.4 圖6.4 網(wǎng)絡(luò)3 關(guān)門定時T37計時時間到，自動進入關(guān)門程序，當(dāng)關(guān)門到達限位開關(guān)I0.5時關(guān)門停止，或直接按下手動關(guān)門開關(guān)I0.3,手動關(guān)門。 網(wǎng)絡(luò)4如圖6.5 圖6.5

30、 網(wǎng)絡(luò)4 當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時按下緊急停止按鈕I0.1，停止運行機構(gòu)上電，開門機構(gòu)和關(guān)門機構(gòu)停止運行。 網(wǎng)絡(luò)5如圖6.6 圖6.6 網(wǎng)絡(luò)5 開門機構(gòu)或關(guān)門機構(gòu)執(zhí)行時電動機低速運轉(zhuǎn)。 網(wǎng)絡(luò)6如圖6.7 圖6.7 網(wǎng)絡(luò)6 當(dāng)開門或關(guān)門到達滑道行程開關(guān)I0.6或I0.7時電動機高速運轉(zhuǎn)。 網(wǎng)絡(luò)7如圖6.8 圖6.8 網(wǎng)絡(luò)7 當(dāng)開門或關(guān)門到達滑道行程開關(guān)I0.7或I0.6時電動機轉(zhuǎn)入低速運行。 網(wǎng)絡(luò)8和網(wǎng)絡(luò)9如圖6.9 圖6.9 網(wǎng)絡(luò)8和網(wǎng)絡(luò)9 Q0.0或I0.4為1時代表自動門為開啟狀態(tài)，將字符串“開門〞用指令STR-CPY送到VB0起始的字符串地址中；

31、Q0.1或I0.5為1時代表自動門為關(guān)閉狀態(tài)，將字符串“關(guān)門〞用指令STR-CPY送到VB0起始的字符串地址中。 〔四〕部軟元件表 表6.2 部軟元件表 名稱 符號 功能說明 定時器 T37 用來產(chǎn)生8S延時 通用輔助繼電器 M0.0 處理邏輯控制任務(wù) 七、程序調(diào)試 第一步：自動或手動低速開門 當(dāng)電源打開時，PLC上電，按下啟動停止按鈕I0.0開始工作,當(dāng)按下手動開門按鈕I0.2可實現(xiàn)手動開門，接通開門輸出Q0.0，實現(xiàn)手動開門； 當(dāng)有人進門或出門時，感應(yīng)開關(guān)I1.0或I1.1會接通，開門輸出Q0.0接通并自鎖，實現(xiàn)自

32、動開門。 開門輸出Q0.0接通時電動機低速運轉(zhuǎn)； 第二步：自動或手動高速開門 開門過程中到達滑道行程開關(guān)1〔I0.6〕電動機進入高速運轉(zhuǎn)； 第三步：自動或手動低速開門 開門過程中到達滑道行程開關(guān)2〔I0.7〕電動機進入低速運轉(zhuǎn)； 第四步：到達開門限位，計時八秒，自動進入關(guān)門程序 當(dāng)開門到達限位開關(guān)I0.4時，開門停止，關(guān)門定時T37開始定時。關(guān)門定時T37計時時間到，自動進入關(guān)門程序，或直接按下手動關(guān)門開關(guān)I0.3,手動關(guān)門。 第五步：關(guān)門到達限位開關(guān)，關(guān)門停止 當(dāng)關(guān)門到達限位開關(guān)I0.5時，關(guān)門停止； 第六步：緊急停止 當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時按下緊急停止按鈕I0.1，停止運行

33、機構(gòu)上電，開門機構(gòu)和關(guān)門機構(gòu)停止運行。 表 調(diào)試記錄表 輸入地址 動作記錄 動作結(jié)果 無 PLC上電運行 假設(shè)自動門現(xiàn)在處于關(guān)門位置 I0.0 ON 開始停止按鈕 I1.0或I1.1 ON后OFF Q0.0常亮 I0.4 ON Q0.0不亮，定時八秒，Q0.1亮 I0.5 ON Q0.1不亮 I0.1 ON后OFF Q0.0和Q0.1均不亮 I0.0 OFF Q0.0和Q0.1均不亮，程序完畢 通過認(rèn)真細(xì)致的反復(fù)調(diào)試，根據(jù)上表調(diào)試記錄對應(yīng)I/O地址分配表，其結(jié)果符合原本設(shè)計初衷，完全具備自動門正常運行的必要條件，所以該程序可靠?，F(xiàn)對上表記

34、錄作出簡單解析： 按下啟動停止按鈕I0.0,當(dāng)按下手動開門按鈕I0.2，接通開門輸出Q0.0，實現(xiàn)手動開門；當(dāng)有人進門或出門時，感應(yīng)開關(guān)I1.0或I1.1會接通，開門輸出Q0.0接通并自鎖，實現(xiàn)自動開門。當(dāng)開門到達限位開關(guān)I0.4時，開門停止，關(guān)門定時T37開始定時。關(guān)門定時T37計時時間到，自動進入關(guān)門程序，當(dāng)關(guān)門到達限位開關(guān)I0.5時，關(guān)門停止，或直接按下手動關(guān)門開關(guān)I0.3,手動關(guān)門。當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時按下緊急停止按鈕I0.1，停止運行機構(gòu)上電，開門機構(gòu)和關(guān)門機構(gòu)停止運行。 八、完畢語 在大學(xué)最后的日子里，我迎來了三年學(xué)習(xí)生活中最有意義的一次設(shè)計。當(dāng)今商品經(jīng)濟社會里，物流是很重要的一

35、局部，而自動門在現(xiàn)實中有很常見的。其設(shè)計容包括軟，硬件兩方面，應(yīng)用的知識涵蓋了機，電兩個方面，在設(shè)計過程中可以學(xué)到很多知識，掌握相關(guān)理論的實際應(yīng)用。我覺得這是一個很有現(xiàn)實意義而且符合電氣自動化專業(yè)要求的題本設(shè)計以PLC和變頻器綜合運用來達到控制電機正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速實現(xiàn)門的自動化開關(guān)的目的，利用PLC的可靠性和穩(wěn)定性強的特點，保證自動門控制系統(tǒng)能長期正常運行，利用變頻器的無級平滑調(diào)速的特點，保證自動門運轉(zhuǎn)和速度控制能平滑順暢。PLC采用梯形圖設(shè)計，直觀易懂，擴展容易，保證程序的條理性和準(zhǔn)確性。 通過這次設(shè)計使我學(xué)會如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新，是要我們學(xué)會將理論很好

36、地聯(lián)系實際，并不斷地去開動自己的大腦，從為人類造福的意愿出發(fā)，做自己力所能與的，別人卻沒想到的事。使之不斷地戰(zhàn)勝別人，超越前人。同時，更重要的是，我在這一設(shè)計過程中，學(xué)會了堅持不懈，不輕易言棄。設(shè)計過程，也好比是我們?nèi)祟惓砷L的歷程，常有一些不如意，也許這就是在對我們提出了挑戰(zhàn)，勇敢過，也戰(zhàn)勝了，勝利的鐘聲也就一定會為我們而敲響。 附 錄 參考文獻 [1] 呂品.PLC與觸摸屏組合控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].自動化儀表，2010，(8):45-56. [2] 路明、雷亞軍.組態(tài)軟件WinCC在自動監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].計算技術(shù)與自動化，2003

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