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1、常州机电职业技术学院毕业设计（论文）作 者： 吴志鹏 学 号： 11171424 系 部： 电气工程系 专 业： 机电一体化 题 目： 基于PLC控制的自动门系统 校内指导教师：马剑企业指导教师吴义芳评阅者： 2014 年 4月 毕业设计（论文）中文摘要自动门在人们的日常生活中已经得到了广泛的应用，同时人们对其性能和安全等方面的要求也越来越高。由于PLC的高稳定性和对环境较强的适应能力，使得PLC在自动门控制装置中的应用也日益广泛。本文围绕自动门控制系统展开研究。首先分析了国内外自动门发展的趋势和所采用的技术，然后对PLC系统作了简要说明。并按照自动门控制装置的要求，设计了相应的梯形图文件，实
2、现了自动门由检测到开启、计时等待、关闭的全过程。本设计主要的工作原理是通过信号采集装置判定有无人经过并将信号转换成开关量信号传到PLC，PLC根据开关信号来控制变频器的开停和速度的变换，在由传动装置带动门运动随着PLC不断的更新，PLC控制已成为自动控制中最常见的方式之一，由于可编程控制器可以很简单的改变控制方式。并且，PLC具有较高的稳定性、可靠性、维修方便等优点。还具有良好的处理自动门开关控制及良好的稳定性，因此，此设计以PLC为基础，以传感器为感应装置，电动机为动力单元，从而达到设计的要求。关键词： PLC可编程控制器 自动门 传感器 设计原理 目录1 绪论1矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。1.1
3、 自动门简介1聞創沟燴鐺險爱氇谴净。1.2 自动门的国内外发展现状1残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。1.3 本课题研究的内容2酽锕极額閉镇桧猪訣锥。1.4 本课题研究的背景和意义3彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。2 PLC的概述5謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。2.1 PLC的定义5厦礴恳蹒骈時盡继價骚。2.2 PLC的产生背景6茕桢广鳓鯡选块网羈泪。2.3 PLC控制系统简介7鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。2.4 PLC的基本结构及原理7籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。2.5 PLC的特点8預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。2.6 PLC的选型原则8渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。2.7 驱动装置的选型102.8 变频器的选型102.9 感应开关的选型113
4、自动门控制系统的整体方案12铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。3.1 设计流程12擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。3.2 自动门的功能需求分析12贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。3.3 自动门的控制要求13坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。3.4 自动门技术参数13蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。3.5 自动门具体构成14買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。4 电动机的选型15綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。4.1 直流电动机的调速15驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。4.2 直流电动机的优势15猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。4.3 传动装置15锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。4.4 行程开关(限位开关)的工作原理16構氽頑黉碩饨荠龈话骛。4.5 自动门控制系统I/O地址分配表16輒峄陽檉簖疖網儂號
5、泶。5 自动门控制系统软件的设计18尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。5.1 PLC梯形图概述18识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。5.2 自动门工作流程如下18凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。5.3 自动门控制系统原理图19恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。5.4 工作过程的分析20鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。5.5 梯形图的设计20硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。5.6 过程分析21阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。结论23氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。致谢 24釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。参考文献 25怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。附录26附录1271 绪论1.1 自动门简介自动门英文名：automatic door。自动门从理论上理解应该是门概念的延伸，是门的功能根据人的需要所进
6、行发展和完善。自动门是指：可以将人或物接近门的动作或某种入门授权，转换为开门信号，通过驱动系统将门开启，在人离开后在将门自动关闭，对门的开启和关闭的过程实现控制的系统。谚辞調担鈧谄动禪泻類。在二十世纪年以后，自动门开始在建筑物上使用。二十年代后期美国的超级市场的开放，受此影响，自动门开始被使用，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，电气式已开始出现，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
7、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。嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。1.2 自动门的国内外发展现状 在国外,进入90年代以来，自动化技术已经很成熟，技术发展很快，并取得了惊人的成就，自动门是自动化技术的典型代表。在现在人们生活中自动门可以节约空调能源、防尘、防风、降低噪音、同时可以使出入口显得很庄重高档，因此应用非常广泛。熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。随着我国经济和科技水平的飞速发展，自动门在人们的生活中的运用越来越广泛，自动门适用于各种大型公共场所。但在国内，自动门
8、的自主研发技术尚不成熟。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。鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。自动平移门最常见的形式是自动门内外两侧加感应器，当人走进门时，感应器感应到人的存在，给PLC控制器一个开门信号，控制器通过驱动装置将门打开。当人通过之后，再将门关上。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。纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。自动门的控制方法有很多，从控制器的不同来说，有继电器控制，即通过按钮和复杂的接线安装来控制；还有智能控制器控制，即通过运行现代自动化设备来控制，它具有稳定性高，安全等优点，因此被很
9、多生产厂商所运用。由于继电器逻辑控制的自动门系统存在许多缺陷而逐步被智能控制器的自动门所淘汰。颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。在智能控制器的选择制主要有体积小、安装方便等特点，目前有许多厂家采用此种方式生产自动门，PLC控制的特点是稳定型高、维护方便，目前许多大型商场的自动门都是有这种方式来控制的。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。1.3 本课题研究的内容综合了自动门的实用、简洁、便捷、简单、的要求，在本课题中主要研究自动平移门，本课题设计的自动平移门具有手动和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的场所的高效率、高安全和稳定性的要求。銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。本设
10、计将在以下几个方面对自动门的控制系统进行研究和论证。1.3.1 自动门类型的选择由于门体的重量及体积不同会对自动门驱动传动系统提出不同的要求，所以各种自动门又可以分为重型自动门和轻型自动门。挤貼綬电麥结鈺贖哓类。客流量的差异会对自动门的使用产生很大的影响，因此，自动门还可以分为一般自动门和频繁使用自动门。自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等综合了自动门的实用，简洁、便捷、简单的要求，在本课题中主要研究自动平移门，本课题设计的自动平移门具有手动和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的场所的高效率、高安全性的要求。赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。1.3.2 自动门硬件系统的设计为满足日常的需要本课题设计的自动门要求有很高的稳定性，故在本设计中所选用的智能控制器为稳定性良好的德国西门子公司生产的CPU224小型PLC。驱动装置选用稳定性较好、功率强大、自带减速装置的三相交流电机，在感应器运用自动门专用的微波雷达感应器和在工业自动控制上大量运用的具有检测精度高、寿命长、稳定性能好的接近传感器，运用感应器件感应到的开关量信号输入给PLC，再由来PLC实现对自动门的控制。本课题的具体需求在硬件系统的设计过程中主要考虑了自动门的稳定、经济实用、方便、安全的需要。塤礙籟馐决穩賽釙冊
