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1、1开封大学毕业设计论文基于 S7-200 PLC 自动门控制系统的设计专 业：电气自动化技术班 级：11 电子二班学生姓名：学 号：2011061178指导教师：边疆2摘 要随着电子技术的发展，可编程控制器（以下简称PLC）不断更新、发展，PLC控制是自动控制中最常见控制方式之一，自动门就是自动控制应用的一典型例子，由于可编程控制器具有很好的处理自动门的开关控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控制的方式，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日常生活中运用越来越广泛。关键词：可编程控制器； S7-200； 自动门； 控制系统 1目录目录第一章 绪论.2 1.1
2、设计背景与意义.2 1.2 自动门的组成.3 第二章 总体设计.4 2.1 在自动门的功能需求分析.4 2.2 自动门的控制要求.4 2.3 自动门技术参数的确定.5 2.4 自动门的机械传动机构设计.6 三、自动门控制系统的硬件设计.7 3.1 PLC 的选择.7 3.2 驱动装置的选型.8 3.3 感应器件的选型.8 3.4 行程开关(限位开关)的工作原理.9 3.5 传动装置.10 3.6 自动门系统 I/O 分配表.10 3.7 自动门 I/O 接线电路.11 3.8 自动门控制系统的主电路原理图.11 第四章 自动门的软件系统.13 4.1 控制系统流程设计.13 4.2 PLC 梯
3、形图概述.14 4.2.1 梯形图的设计.15 4.2.2 程序设计说明.16 第五章 总结.17 参 考 文 献.18 附录.192第一章第一章 绪论绪论1.1 设计背景与意义设计背景与意义在超级市场、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，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
4、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。早期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、不易维修等缺点已被逐渐淘汰。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。PLC 具有可靠性高，抗干扰能力强，功能完善，适用性强，系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造，体积小，重量轻，能耗低等优点。目前，可编程控
5、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。31.2 自动门的组成自动门的组成图 1.2.1由上图可知，当感应器件检测到人体或物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，是驱动装置运行，通过传动
6、装置带动自动门的运行。主控制器：它是自动门的指挥中心，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；同时人们通过主控制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，控制门扇加速与减速运行。门扇行运轨道：就像火车的铁轨，约束门扇的吊具走轮系统，使其按特定方向进行。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，牵引门扇吊具走轮系统。下部导向系统：是门扇下部的导向与
7、定位装置，防止门扇在运行时出现前后门体摆动。1.3 方案一用 PLC 控制回焊炉温度，其控制实现过程是:首先温度传感器将加热炉的温4度转化为电压信号，PLC 主控系统内部的 A/D 将送进来的电压信号转化为西门 子 S7-300PLC 可识别的数字量，然后 PLC 将系统给定的温度值与反馈回来的 温度值进行比较并经过 PID 运算处理后，给固态继电器输入端一个控制信号控 制固态继电器的输出端导通与否从而使回焊炉开始加热或停止加热。既回焊炉 温度控制得到实现。其中 PLC 主控系统为回焊炉温度控制系统的核心部分起着 重要作用。1.4 方案二 用单片机控制回焊炉温度，其系统是一个简单的单回路控制系统，总体框图 如图 2 所示。 单片机系统是整个控制系统的核心，AT89C51 可以提供系统控制所需的 I/O 口、中断、定时及存放中间结果的 RAM 电路；前向通道是信息采集的通道， 主要包括传感器、信号放大、A/D 转换等电路；由于回流焊炉内温度变化是
