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1、 自动门的plc控制设计 院（系）名称 专业名称 学生姓名 指导教师 年 月 日 摘 要 随着科学技术的不断发展，自动门系统已开始应用于大型公司、科研所、政府机关等保密性较强的单位。为增强自动门运行的可靠性，本设计提出了一种FX232MR可编程控制器（PLC）与变频器控制的自动门控制系统，设计中采用两个感应探测器（门内和门外）、一些开关及传感器作为此系统的输入设备，变频器用来调节门体速度，并分析了该控制系统的工作原理及系统的硬件组成，分析了人体感应探测、自动门运行位置检测、门运行障碍检测等控制电路的工作过程，对PLC的选型、变频器的选型、I/O点的确定及自动门的动作过程等方面进行了详细阐述。结
2、合PLC的运行特点，对控制系统的工作流程作了合理的优化。在此基础上，给出了控制系统软件设计的程序流程图、顺序功能图、外部端子接线图及PLC控制梯形图等。本设计介绍应用可编程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：自动门，可控制编程器，梯形图，变频控制 Design of Automatic Door Control System Based on PLCABSTRACTWith the continuous development of science and technology, automatic door system has been applied t
3、o large companies, research institutes, government agencies and other units are highly confidential. To enhance the reliability of automatic door operation, this design presents a FX2 -32MR programmable logic controller (PLC) and the inverter control automatic door control system, the design uses tw
4、o sensor probes (door and door outside), some switches and sensors as the system input device, the drive door is used to adjust the speed, and analyzes the working principle of the control system hardware components and systems, analysis of the human body detection sensors, automatic door operation
5、position detection, the door obstacle detection and other control circuit to run the working process, the selection of the PLC, inverter selection, I / O points of the action to identify and automatic doors and other aspects of the process in detail. With PLCs operating characteristics of the contro
6、l system were reasonable workflow optimization. On this basis, given the process control system software design flow, sequential function chart, the external control terminal wiring diagram and PLC ladder and so on. Describes the application of the programmable controller designed to replace traditi
7、onal relay, contactor control systems, automatic door control process.KEY WORDS: Automatic Doors，Control Programming，Ladder，Drive目录概述31.1 研究背景和研究意义31.2 国内外自动门的发展状况4自动门控制系统总体方案设计72.1 自动门的功能需求分析72.2 自动门的部件组成82.3 系统设计的基本步骤82.4 自动门技术参数的确定92.5 自动门的控制要求10自动门硬件系统的设计113.1 控制系统结构设计113.2 驱动装置的选择113.3 变频器的选择12
8、3.3.1 变频器原理123.3.2 变频器的选型133.4 探测器的选择133.5 自动门运行位置检测143.6 门运行障碍检测、报警153.7 可编程控制器(PLC)的选型153.7.1 PLC概述153.7.2 可编程控制器(PLC)的选型163.8 可编程控制器(PLC)的I/O分配19自动门软件系统的设计214.1 PLC梯形图概述214.2 程序流程图22结论25谢 辞26参考文献27 概述1.1 研究背景和研究意义21世纪的今天，门更加突出了安全理念，强调了有效性：有效地防范、通行、疏散，同时还突出了建筑艺术的理念，强调门与建筑以及周围环境整体的协调、和谐。自动门大规模专业化生产
9、始于150年前，在不断发展和完善的过程中，涌现出大批独具规模的专业制造商。门的高级形式-自动门起源在欧美，迅速发展至今天，已经形成了种类齐全、功能完善、造工精细的自动门家族。在智能控制器的选择上，自动门的主控器有微电脑控制器控制和可编程控制器（PLC）控制，微电脑控制主要有体积小、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控制的特点是稳定性高维护方便，目前许多大型的商场的自动门都是由这种方式来控制。1.2 国内外自动门的发展状况在国外，进入90年代以来，自动化技术发展很快，技术已经很成熟，并取得了惊人的成就，自动化技术是自动门的重要部分。在现在人们生活中自动门可以节约空间能源
10、、降低噪音、防尘、防风，同时可以使出入口显得很庄重高档，因此应用非常广泛。随着我国经济的飞速发展，自动门在人们的生活中的运用越来越广泛，自动门适合于宾馆、酒店、银行、写字楼、医院、商店等公共场所。但在国内，自动门的自主研发尚处于初级阶段。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。自动门控制系统总体方案设计 2.1 自动门的功能需求分析本设计是面向公共场所入口的应用设计，需要有安全和可靠性，在设计的时候改良了自动门的友好性，结构如图2-1所示：图2-1 自动门结构示意图根据入口处对自动门的具体要求，本设计所设计的自动门应具有以下功能：(1) 开门和关门控制应具有
11、手动和自动方式为了便于维护，自动门应具有手动和自动方式。手动和自动转换开关来控制，当转换开关拨向手动位置时，门可以手动调节开或者关。当转换开关拨向自动位置时，手动开门失效，由感应探测器检测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动作输出信号给变频器来控制电机的正转或者反转来实现开门或者关门。(2) 防夹人功能为了杜绝自动门的夹人事件，在门两侧安装主动式红外线防夹感应器，一防止停留在门附近的人被门所夹住。(3) 蜂鸣器提示功能当自动门出现夹人意外状况时，PLC输出信号给蜂鸣器，蜂鸣器响以提示管理人员的注意。自动门控制系统包含PLC控制和动作执行元件构成。采用自动和手动点动
12、控制方式，此种控制模式为目前大多数自动门的控制方式。本设计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 自动门的部件组成(1) 主控器是自动感应门的指挥中心，它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；同时工作人员可通过主控器调节门扇开启速度、开启幅度等参数。(2) 感应探测器负责采集外部信号，当有移动物体进入它的工作范围时，它就给主控器一个脉冲信号。(3) 动力马达可提供开关门的主动力。(4) 自动感应门扇行进轨道用于约束门扇的吊具走轮系统，使其按特定方向行进。(5) 门扇吊具走轮系统用于吊挂活动门扇，
13、同时在动力牵引下带动门扇运行。(6) 同步皮带(有的厂家使用三角皮带)用于传输马达动力，牵引自动感应门扇吊具走轮系统。(7) 下部导向系统是自动感应门门扇下部的导向与定位装置，防止门扇在运行时出现前后摆动。2.3 系统设计的基本步骤在自动门控制系统的设计过程中主要要考虑以下几点：(1) 深入了解和分析自动门的工艺条件和控制要求。(2) 确定I/O设备。根据自动门控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯等。(3) 根据I/O点数选择合适的PLC类型。(4) 分配I/O点数，分配PLC的输入输出
14、点，编制出输入输出分配表或者输入输出端子的接线图。(5) 设计自动门系统的梯形图程序，根据工作要求设计出周密完整的梯形图程序，这是整个自动门系统设计的核心工作。2.4 自动门技术参数的确定自动平移门安装和调试的关键是提高精度，即导轨的平直度和水平度，门体地两个吊挂点所形成的直线与导轨的平行度和垂直度，最大限度地减少门体的静态侧摆。在自动门投入使用后，尤其是初期，应经常调节门体，修正运行产生的误差。要严格限制门体重量，不能超过自动门的额定负重。通常在三个月最多一年内要对自动门进行全面的清理和调整。公共场所的自动平移门因为使用频率非常频繁，而任何自动门的使用频率和使用寿命都有限。例如机场、大型超市
15、和医院外门的人员流量每天可达到成千上万人次，或者在特定时间段里集中通过大量人员，在这种情况下，要使用自动门就必须进行综合考虑。例如增加门的数量，加大门扇宽度，增加关门延迟时间等。具体参数如表2-1所示。表2-1 自动门具体参数单扇开启宽度(mm)1250(最宽)单扇门的最大承重(kg)1120kg高度(mm)2500mm最快开/关门速度(cm/s)60cm/s减速开/关门速度(cm/s)20cm/s开启保持时间(s)15s(程序中可调)可编程控制器电源220V AC，50-60Hz驱动器电源380V AC，50Hz驱动器输出额定功率120W 2.5 自动门的控制要求(1) 当有人由内到外或由外到内通过感应探测器检测开关SBl或SB2时，开门执行机构KMl、KM2动作，电动机正转，当门到达开门减
