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1、电气控制与PLC课程设计说明书题 目： 宾馆自动门控制系统设计 专业班级： 自动0901 姓 名： 学 号： 指导教师： 任胜杰 成绩：指导老师签名： 日期： 目 录 1 系统概述.32 方案论证.33 硬件设计.43.1系统的原理方框图.43.2 主电路.43.3 I/O分配.53.3 I/O接线图.53.4 元器件选型.64 软件设计.104.1主流程.104.2梯形图.115 系统调试.13设计心得.14 参考文献.151 系统概述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，其中，自动平移门使用得最广泛，大家一般所说的自动门、感应门
2、就是指自动平移门。由于自动门在通电后可以实现无人看管，同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音，既方便又提高了建筑的档次，于是迅速在国内外的建筑市场上得到大范围的普及。同时也几乎成了银行、写字楼、酒店等办公娱乐场所装修必不可少的一项配置。自动门控制装置由感应式开关、开门到位限位开关、关门到位限位开关、开门关门执行机构（一台250W的直流电机拖动，正转开门、反转关门）组成。具体要求如下：1、当开门感应开关检测到有人或物件要通过时，开门机构开门，当门到开门到位限位开关后，开门电机停止。2、自动门在开门位置停留8秒后，自动进入关门过程。3、在关门过程中，如果检测到有人或物件要通过，立刻进入开门过程
3、。4、在门打开后等待的8秒时间内，如果有人或物件要通过，必须重新开始等待8秒，才能进入关门过程，以便人员安全通过。2 方案论证对于PLC型号的选择问题，则有以下几个方面要考虑： （1）功能方面 所有PLC一般都具有常规的功能，但对某些特殊要求，就要知道所选用的PLC是否有能力完成控制任务。如对PLC与PLC，PLC与智能仪表及上位机之间有灵活方便的通讯要求；或对PLC的计算速度，用户程序容量等有特殊要求；或对PLC的位置控制有特殊要求等。这就要求用户对市场上流行的PLC品种有一个详细的了解，以便做出正确的选择。 （2）价格方面 不同厂家的PLC产品价格相差很大，有些功能类似，质量相当，I/O点
4、数相当的PLC的价格能相差40%以上。在使用PLC较多的情况下，这样的差价当然是必须考虑的因素。 （3）个人喜好方面 有些工程技术人员对某些品牌的PLC熟悉，所以一般比较喜欢使用这种产品。另外，甚至一些政治因素或个人情感有时也会成为选择的理由。 PLC主机选定后，如果控制系统需要，则相应的配套模块也就选定了。如模拟量单元，显示设定单元，位置控制单元或热电偶单元等。对于本课设来说不需要扩展单元与模拟量单元，可知PLC可以选择我们所熟悉的西门子系列PLC,根据以上的分析可知我们可以选择西门子S7-200系列PLC。3 硬件设计3.1 系统的原理方框图 图3.1 系统原理方框图3.2 主电路 图3.
5、2 系统主电路3.3 I/O分配 PLC控制系统的地址分配表如表3-1所示输入信号输出信号I0.1门内光电探测开关K1Q0.1开门执行机构KM0I0.2门外光电探测开关K2Q0.2关门执行机构KM1I0.3开门到位限位开关K3Q0.3短接启动电阻接触器KM2I0.4关门到位限位开关K4T37时间继电器I0.6手动关门I0.7过电流保护开关表3-1 I/O地址分配表3.3 I/O接线图图3.3 I/O接线图3.4 元器件选型3.4.1 可编程序控制器PLC的选择在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。因此工程设计选型
6、和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需要的操作和动作，然后根据控制要求，估计输入输出点数、所需存储器的容量、确定PLC的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。 1.输入输出（I/O）点数的估算 I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，在增加10%到20%的可扩展。余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，还需根据制造厂商PLC的产品特点对输入输出点数进行圆整。根据估算的方法故本课题的I/O点数为输入14点，输出10点。 2.存储器容量的选择存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程
7、序容量是存储器中用户应用项目实用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器的容量。设计阶段，由于用户程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，须在程序调试之后才知道。为了设计选型时，能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来代替，存储器内存容量的估算没有固定的形式，许多文献资料中给出了不同的公式，大体上都是按数字量I/O点数的10到15倍，加上模拟I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数（16位为一个字），另外再按次数的25%考虑余量。因此本课题的PLC内存容量选择应能存储索要储存的程序，这样才能在以后的改造过程中有足够的空间。 3.控制功能的选择 该选择包括运算功能、控制功能、
8、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等性能的选择。根据本课题所设计的自动门控制系统的要求，主要介绍一下几种功能的选择。 1） 控制功能PLC主要用于顺序逻辑控制，因此，大多数场合常采用单回路或多回路控制 器解决模拟量的控制，有时也采用专用的智能输入输出单元完成所需要的控制功能，提高PLC的处理速度和节省存储器容量。 2）编程功能 离线编程方式：PLC和编程器共用一个CPU，编程器在编程模式时，CPU只为编程器提供服务，不对现场设备进行控制。完成编程后，编程器切换到运行模式，CPU对现场设备进行控制，不能进行编程。离线编程方式可降低系统成本，但使用和调试不方便。在编程方式：CPU和编程器有各自
9、的CPU，主机CPU负责现场控制，并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换，编程器把在线编制的程序或数据发送到主机，下一扫描周期，主机就根据新收到的程序运行。这种方式成本较高，但系统调试和操作方便，在大中型PLC中常采用。 五种标准化变成语言：顺序功能图（SFC）、梯形图（LD）、功能模块图（FBD）三种图形化语言和语言表（IL）、结构文本（ST）两种文本语言。选用的编程语言应遵守标准（IEC6113123），同时，还应支持多种语言变成方式，如C，Basic等，以满足特殊控制场合的控制要求。 3）诊断功能 PLC的诊断功能爆孔硬件和软键的诊断。硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的故障位置，软件诊断分内诊断和外诊断。通过软件对PLC内部的性能和功能进行诊断是内诊断，通过软键对PLC的CPU玉外部输入输出等部件信息叫唤功能进行诊断是外诊断。PLC的诊断功能的强弱，直接影响对操作和维护人员技术能力的要求，并影响平均维修时间。 4.机型的选择 1）PLC的类型 PLC
