《基于PLC自动门控制系统设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于PLC自动门控制系统设计（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、河北科技师范学院本科毕业设计1 绪论 在经济飞速发展的中国，高楼屹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。自动门的工作方式是通过自动门内外两侧的感应开关来感应人的出入，当人走进自动门是感应开关感应到人的存在，给限制器一个开门信号，限制器通过驱动装置将门打开。当人通过之后，再将门关上。由于自动门在通电后可以实现无人管理，不但能给我们带来人员进出便利、节约空调能源、防风、防尘、降低噪音等好处，更令我们的大门增加了不少名贵高雅的气息。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限制
2、装置，早期的自动门限制系统采纳继电器逻辑限制，造成安装繁琐、体积大、不稳定、不易修理等缺点已渐渐被淘汰。目前自动门及其自动化行业最稳定的限制装置是PLC，它是一种特地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限制自动门具有较高的牢靠性、修理便利等优点。由此看来，进行自动门的PLC限制系统设计，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，具有肯定的经济和理论探讨价值。本课题主要介绍运用PLC为限制器的自动门限制系统的设计，全部产品的开发都要讲究好用本课题开发的产品
3、对很多场合都能适用，而且能够简洁化，不论对于产品开发还是运用者来说都是最好的。此系统的设计既满足了自动门的基本要求，还可以保证自动门的稳定性。探讨本课题意味着产品成本的下降，效益提高。因此是一个比较好用且经济的产品。1.1 论文探讨背景与意义近年来，随着我国国民经济的增长，国人对建筑装饰的要求是越来越高，自动门作为自动门中的顶级产品，以其华丽大方的外表和宽敞的开房门面受到了大家的宠爱。但是自动自动门市一种颇具技术含量的产品。自动门主要用于宾馆、酒店、大厦、豪华公寓、大型企事业单位等，它结构严谨，将传统的自动门和数字化限制技术有机的结合起来。尤为优越的是不论旋转到任何角度，它始终将室内和室外隔离
4、开来。在具有豪华外观的同时还具有防尘、隔音、保温的功能，再加上它全方位的安防设置，使之成为宾馆、酒店等的最佳选择。在人们追求美的同时，却忽视自动自动门的平安问题，多次出现伤人事务。所以要设计出更加牢靠平安的自动门对于人们来说是特别重要的。 早期的自动门限制系统采纳继电器逻辑限制，造成安装烦琐、体积大、不稳定、不易修理等缺点，已经被渐渐的淘汰，所以我想设计基于PLC技术的自动自动门。 PLC是一种特地为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采纳可以编程的存储器用来在其内部存储执行逻辑运算、依次运算、计时、计数和算术运算等操作指令，并能通过数字式或模拟式和开关量的逻辑限制的输入和输出，限
5、制各种类型的机械或生产过程。PLC具有牢靠性高，抗干扰实力强，功能完善，适用性强，系统设计建立工作量小，维护便利，简洁改造，体积小，重量轻，能耗低等优点。 本课题自动门设计运用PLC作为限制器，能大大提高自动门的稳定性和经济性。因此，进行自动门的PLC限制系统的设计，可以推动自动门的发展，扩大PLC在自动门及整个自动化行业的应用。1.2国内外关于该论题的探讨现状和发展趋势在国外，进入新世纪以来，自动化技术发展很快，技术相对成熟，并获得了惊人的成就。自动化技术是自动门技术的重要组成部分，在现代人们生活中，自动门可以节约空调能源、降低噪音、防风、防尘。同时可以使入口显得庄重、高档。因此应用特别广泛
6、。自动门、智能门控的主要产品品牌均来自于：美国、德国、韩国、日本等国家和地区的闻名电器制造商制造。比如国外的品牌有：日本扶桑，中美合资奥都马，美国德罗思等。在国内，随着我国经济的飞速发展。自动门在人们生活中的运用越来越广泛，自动自动门适用于宾馆、酒店、银行、写字楼、医院、商店等。但在国内，自动门自主研发尚处于初级阶段。在自动自动门限制系统中：稳定、节能、环保、平安及人性化石须要首先考虑的因素。自动门的限制方式有很多种，比如从限制器的不同上来分，有传统的继电器限制，就是通过按钮和困难的连线安装来限制；另一种就是智能限制器限制，就是通过运用现代化的自动化设备来限制，它具有稳定性高，平安等优点。因此
7、被很多生产厂商所运用。由于继电器逻辑限制的自控自动门系统存在很多的缺陷而渐渐的被智能化的限制器所取代。 在智能限制器的选择上，自动门的主控器有微电脑限制器限制和可编程限制器（PLC）限制两种。微电脑限制的优点是体积小，安装便利等。而PLC限制器的优点是稳定性高，维护便利等。2自动门限制系统总体方案设计2.1自动门的功能需求分析本设计面对商场入口的应用，须要有平安性和牢靠性。依据商场中对自动门的具体要求，本课题所设计的自动门应由以下功能：（1） 开门和关门限制应有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。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，
8、PLC动作输出信号开限制点动机正转或者反转来开门或者关门。（2） 紧急停止当自动门出现夹人现象时，可闭合紧急停止开关，自动门自动进入开门过程。自动门限制系统包含PLC限制和执行元件构成。采纳自动和手动限制方式，此种限制模式为目前大多自动门的限制方式。本课题所设计的自动门限制系统采纳PLC为限制中心来限制传动机构从而限制门的开和关实现门的自动化限制。2.2自动门的限制要求（1） 当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关K3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被起动，电动机反
9、转，当门移动到关门限位开关K4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光电检测开关K2或K1时，应马上停止关门，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光电检测开关K2或K1时，必需重新起先等待8秒后，再自动进入关门过程，以保证人员平安通过。2.3自动门限制系统构成自动门限制系统包含PLC限制和动作执行元件构成。采纳自动和手动电动限制方式，此种限制方式为目前大多自动门的限制方式。本课题所设计的自动门限制系统采纳PLC为限制中心来限制传动机构从而限制门的开和关实现门的自动化限制。2.3.1PLC概述可编程限制器，英文
10、Programmable Controller,简称PLC，本课题中用PLC作为它的简称。PLC是用于工业现场的电限制器。它源于继电器限制技术，但基于电子计算机。它以微处理器为核心，集自动化技术、计算机技术、通信技术为一体，它通过运行储存在其内存中的程序，把经输入电路的物理过程得到的输入信息，变换为所要求的输出信息，进而再通过输出电路的物理过程去实现对负载的限制。PLC基于电子计算机，但并不等同于计算机。一般计算机进行入出信息交换时，大多只考虑信息本身，信息入出的物理过程一般不考虑的。而PLC则要考虑信息入出的牢靠性、实时性、以及信息的实际运用。特殊要考虑怎样适应于工业环境，如便于安装便于门内
11、外感应采集信号，便于修理和抗干扰等问题，入出信息变换及牢靠地物理实现，可以说是PLC实现限制的两个基本点。PLC可以通过他的外设或通信接口与外界交换信息。其功能要比继电器限制装置多得多、强得多。PLC有丰富的指令系统，有各种各样的I/O接口、通信接口，有大容量的内存，有牢靠的自身监控系统，因而具有以下基本功能：（1） 逻辑处理功能；（2） 数据运算功能；（3） 精确定时功能；（4） 高速计数功能；（5） 中断处理(可以实现各种内外中断)功能；（6） 程序与数据存储功能；（7） 联网通信功能；（8） 自检测、自诊断功能。可以说，凡一般小型计算机能实现的功能，PLC几乎都可以做到。像PLC这样，集
12、丰富功能于一身，是别的电限制器所没有的，更是传统的继电器限制电路所无法比拟的。丰富的功能为PLC 的广泛应用供应了可能，同时，也为自动门行业的远程化、信息化、智能化创建了条件。现代化工业生产过程是困难多样的，它们对限制的要求也各不相同。PLC专为工业限制应用而设计，一经出现就受到了广阔工程人员的欢迎。其主要特点有:抗干扰实力强，牢靠性能高限制系统结构简洁，通用性强编程便利，易于运用功能强大，成本低设计、施工、调试的周期短维护便利（1）PLC与其它典型限制系统的区分继电器限制系统虽有较好的抗干扰实力，但运用了大量的机械触点。是设备连线困难，且触点在开闭时易受电弧的损害，寿命短，系统牢靠性差。限制
13、逻辑继电器限制逻辑采纳硬件接线逻辑，利用继电器机械触点的串联或并联，刚好间继电器等组合成限制逻辑，其接线多而困难、体积大、功耗大、故障率高，一旦系统构成后，想在变更或增加功能都很困难。另外，继电器触点数目有限，每个只有4-8对触点，因此敏捷性和扩展性很差，而PLC采纳存储器逻辑，其限制逻辑以程序方式储存在内存中，要变更限制逻辑，只须要变更程序即可，因此敏捷性和扩展性很好。工作方式电源接通时，继电器限制线路中各继电器同时处于受限制状态，它属于并行方式。而PLC得限制逻辑中，各内部期间都处于周期性扫描过程中，各种逻辑、数值输出地结果都是依据在程序中的前后依次计算出来的，它属于串行方式。PLC有微型
14、计算机的很多特点，但他的工作方式却与微机有很大不同。微机一般采纳等待吩咐的工作方式。而PLC则采纳不断循环的依次扫描的工作方式。每次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。CPU从第一条指令起先，按依次逐条的执行用户程序知道用户程序结束，然后返回第一条指令起先新一轮的扫描。PLC就是这样周而复始的重复上述循环扫描的，这种工作方式是在系统的限制下，顺次扫描各输入点的状态，按用户程序进行运算处理，然后依次向输出点发出相应的限制信号。PLC是一种工业限制计算机，所以他的工作原理是建立在计算机的工作原理基础上的，即通过执行反映限制要求的用户程序来实现的。但是CPU是分时操作方式来处理各项任务的，计算机在
15、每一瞬间只能做一件事，所以程序的执行是按程序依次一次完成相应各电器的动作，便成为时间上的串行。由于运算速度极高，各电器的动作好像是同时完成的，但实际输入输出的响应是有滞后的。限制速度继电器限制逻辑依靠触点的机械动作实现限制，工作频率低，触点开闭动作一般几十毫秒数量级。另外机械触点还会出现抖动问题；而PLC是由程序指令限制半导体电路来实现限制，属于无触点限制，速度极快，一般一条用户指令的执行时间在微秒数量级，且不会出现抖动。（2）与单片机限制系统的区分本质区分 单片机限制系统是基于芯片级的系统，而PLC限制系统是基于板级或模块级的系统。其实PLC本身就是一个单片机系统，他是已经开发好的单片机产品
16、。开发单片机限制系统属于底层开发，而设计PLC限制系统是在产品的单片机限制系统上进行二次开发。运用场合单片机限制系统适合于家电产品、智能化的仪器仪表、玩具和批量生产的限制器产品等场合运用；而PLC限制系统适合在单片机电气限制系统、工业限制领域的制造业自动化和过程中运用。运用过程设计开发一个单片机限制系统，须要先设计硬件系统，画硬件电路图，制作印刷电路板，购置各种所须要的电子元件，焊接电路板，进行硬件调试，进行抗干扰等大量工作须要特地的开发装置和低级编辑语言限制程序，进行系统联调；而PLC不必操劳内部的计算机系统是否牢靠和他们的抗干扰实力，软件设计运用工业编程语言，相对来说比较简洁。进行系统调试时，因为有好的工程工具帮助，所以特别简洁。2.32 具体构成自动门系统的具体组成如下图：
