课程设计-自动门控制装置设计

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全自动门控开关课程设计

全自动门控开关课程设计

全自动门控开关课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解全自动门控开关的基本原理,掌握相关电子元件的功能和作用。

2. 学生能够描述全自动门控开关的工作流程,并解释其在我国智能制造领域的重要应用。

3. 学生掌握基本的电路图绘制方法,能够分析并解决全自动门控开关的简单故障。

技能目标:1. 学生能够独立完成全自动门控开关的组装与调试,具备一定的动手操作能力。

2. 学生能够运用所学知识设计简单的全自动门控开关电路,培养创新意识和实践能力。

3. 学生能够通过团队合作,共同解决实际问题,提高沟通与协作能力。

情感态度价值观目标:1. 学生通过学习全自动门控开关,激发对电子技术的兴趣,培养探究精神。

2. 学生在学习过程中,增强环保意识,认识到智能化产品在节能减排方面的重要性。

3. 学生通过实践操作,体会科技给生活带来的便利,增强社会责任感和民族自豪感。

本课程针对初中年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将知识目标、技能目标和情感态度价值观目标分解为具体的学习成果,以便于后续的教学设计和评估。

课程注重理论与实践相结合,培养学生的动手能力、创新意识和团队合作精神,为我国智能制造领域输送优秀人才。

二、教学内容1. 全自动门控开关基本原理及元件功能:介绍全自动门控开关的工作原理,包括传感器、控制器、执行器等关键元件的作用及相互关系。

- 教材章节:第三章“传感器与执行器”2. 全自动门控开关电路分析与设计:分析典型全自动门控开关电路,引导学生学会电路图的绘制及电路分析。

- 教材章节:第四章“电路分析与设计”3. 全自动门控开关组装与调试:指导学生动手组装全自动门控开关,并进行调试,确保其正常工作。

- 教材章节:第五章“电子产品组装与调试”4. 故障分析与维修:介绍全自动门控开关的常见故障现象,引导学生学会分析原因并解决问题。

- 教材章节:第六章“电子产品故障分析与维修”5. 创新设计与应用:鼓励学生运用所学知识,设计具有创新性的全自动门控开关电路,提高实际应用能力。

plc自动控制门课程设计

plc自动控制门课程设计

plc 自动控制门 课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和功能,掌握自动控制门系统的组成及工作原理。

2. 使学生掌握PLC编程的基本方法,能够运用所学知识对自动控制门进行编程设计。

3. 帮助学生了解传感器在自动控制门系统中的作用,掌握相关传感器的使用方法。

技能目标:1. 培养学生运用PLC进行自动化控制系统设计的能力,能够根据实际需求进行程序编写和调试。

2. 提高学生动手操作和团队协作能力,通过小组合作完成自动控制门的搭建和调试。

3. 培养学生分析和解决实际问题的能力,能够针对自动控制门系统故障进行诊断和处理。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对自动化技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识。

2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践操作,提高工程素养。

3. 增强学生的环保意识,使其认识到自动化技术在节能减排方面的重要性。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在培养学生运用PLC进行自动化控制系统设计和调试的能力。

学生特点:学生具备一定的电子技术基础和编程知识,对自动化技术有一定了解,但实践经验不足。

教学要求:注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。

通过小组合作、讨论等形式,培养学生团队协作能力和解决问题的能力。

同时,注重启发式教学,引导学生主动探索,激发创新意识。

在此基础上,明确课程目标,将目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。

二、教学内容1. 自动控制门系统概述:介绍自动控制门的应用场景、发展历程及系统组成。

- 教材章节:第一章 自动控制系统概述- 内容:自动控制门的应用领域、系统组成及工作原理。

2. PLC基本原理与功能:讲解PLC的基本结构、工作原理及功能特点。

- 教材章节:第二章 PLC技术基础- 内容:PLC的硬件结构、软件编程、输入输出接口、通信功能等。

3. PLC编程方法:介绍PLC编程的基本指令、逻辑控制程序编写方法。

- 教材章节:第三章 PLC编程技术- 内容:基本指令、逻辑控制程序编写、程序调试与优化。

自动门控制装置

自动门控制装置

自动门控制装置1 控制要求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,应立即停止关门,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,必须重新开始等待8秒后,再自动进入关门过程,以保证人员安全通过。

2 设计编程元件地址分配表2.1 I/O口地址分配分析本设计输入信号共有:启动、停止、门内检测光电开关K1、门外光电检测开关K2、行程开关SQ1(开门限位)、行程开关SQ2(关门限位)、手动开、手动关及热继电器FR.输出信号有两路:电机正转开门(KM1),电机反转关门(KM2)。

其中输入均为数字量,所以,在硬件组态中,在4号配置位DI(数字量输入),5号配置为DO(数字量输出)。

2。

2 I/O口地址分配I/O地址分配截图如图1所示。

图1 I/O口地址分配3 PLC 外部接线图根据上述,PLC 外部接线图如图2所示。

Q4.0Q4.1I0.0I0.1I0.2I0.4I0.3I0.7N MS7-300PLCSB1SQ1SQ2K1K2FRKM1KM224VHL1HL2Q4.2Q4.3图2 PLC 外部接线图4 主控制程序在该设计中,控制程序主要在STEP7环境下用梯形图编写。

包括硬件组态、流程图设计以及根据流程图的梯形图设计。

4。

1 PLC 硬件组态前三个槽位固定,1号电源槽,2号为CPU 槽,所选CPU 型号为CPU314,3号接口槽,在仿真时可不配置。

详细硬件组态信息如下图3所示。

图3 硬件组态4。

2 程序流程图流程图整体构架如下图4所示。

开始开门K3开,开门限位8s 延时。

PLC自动门课程设计

PLC自动门课程设计

接口类型:包 括数字量输入 输出接口、模 拟量输入输出
接口等
接口数量:根 据实际需求确 定,一般包括 电源输入、信 号输入、信号
输出等
传感器类型:光 电传感器、接近
传感器等
执行器类型:电 动机、电磁阀等
连接方式:有线 连接、无线连接

信号处理:信号 放大、滤波、转
换等
控制策略:根据 传感器信号控制
执行器动作
安全措施:防误 操作、防短路等
过载保护:防止电机过载,保护电机和电路 短路保护:防止电路短路,保护电路和设备 漏电保护:防止漏电,保护人身安全 过热保护:防止电机过热,保护电机和电路
PAR功能需求,选择合适的控制算法,如PID控制算法、模糊控制算法 等。
PART SEVEN
掌握了PLC自动门的 基本原理和设计方法
提高了动手实践能力 和解决问题的能力
学会了如何进行项目 规划和时间管理
增强了团队合作和沟 通能力
对未来从事相关领域 的工作充满信心和期

智能化:PLC自动门技术将更加智能化,实现更加精确的控制和更加人性化的操作体验。
安全性:PLC自动门技术将更加注重安全性,提高门的安全性能,降低事故发生的可能 性。
控制算法的实现:根据所选控制算法,编写相应的控制程序,实现自动门的自动控制功能。
控制算法的调试与优化:在实际应用中,对控制算法进行调试和优化,以提高自动门的控制精 度和稳定性。
控制算法的安全性考虑:在控制算法的设计中,要考虑到自动门的安全性,如防夹、防撞等。
运动控制算法:用于控制自动门的运动轨迹和速度 控制算法类型:PID控制、模糊控制、神经网络控制等 控制参数:速度、加速度、位置、时间等 控制目标:实现自动门的平稳、准确、快速运动

基于PLC的自动门装置控制系统设计

基于PLC的自动门装置控制系统设计

基于PLC的自动门装置控制系统设计摘要:随着技术的发展,自动门装置已经广泛应用于各种场所。

本文基于PLC(可编程控制器)设计了一个自动门装置控制系统。

系统可以实现自动门的开关操作,并具备灵活的控制功能。

本文主要介绍系统的设计原理、硬件配置和软件编程。

引言:自动门装置是一种方便、安全且节能的门禁系统。

通过自动门装置,可以实现门的自动开关,减少人工操作,提高人员流动效率。

基于PLC的自动门装置控制系统可以通过编程实现对自动门的精确控制,可以根据不同的场景需求进行灵活调整。

一、设计原理:本系统的设计原理是基于PLC的输入输出控制。

通过搭建传感器输入模块和执行器输出模块,可以实现对自动门的开关操作。

当传感器检测到有人靠近门时,PLC会发出指令控制执行器打开门;当传感器检测不到人时,PLC会发出指令控制执行器关闭门。

二、硬件配置:系统的硬件配置主要包括PLC、传感器和执行器。

PLC是整个系统的控制中心,可以实现对传感器和执行器的控制。

传感器可以选择红外线传感器或者微波雷达传感器,用于检测人的接近情况。

执行器可以选择电动门机械装置或气动门机械装置,用于实现门的开关。

三、软件编程:四、实验结果与分析:通过实验验证,本系统可以实现对自动门装置的精确控制。

当传感器检测到有人靠近门时,PLC会发出指令控制执行器打开门;当传感器检测不到人时,PLC会发出指令控制执行器关闭门。

同时,本系统具备灵活的调整功能,可以根据不同的场景需求进行参数的设置和调整。

五、结论:本文基于PLC设计了一个自动门装置控制系统。

该系统可以实现对自动门的精确控制,并具备灵活的调整功能。

通过本系统的应用,可以提高门禁系统的安全性和便利性,减少人工操作,提高人员流动效率。

控制自动门及课程设计

控制自动门及课程设计

题目:大厅自动门控制系部:电气工程与自动化专业:自动化班级:姓名:目录摘要0引言错误!未定义书签。

1、概述1.1国内外自动门发展状况1.2本课题研究目的和意义2、自动门控制系统总体方案设计52.1自动门的功能需求分析52.2系统设计的基本步骤53、自动门硬件系统的设计63.1控制系统结构设计3.2可编程控制器(PLC)的概述3.2.1PLC的起源3.2.2PLC的功能3.2.3PLC的主要特点3.2.4PLC的联络与通信3.3功能器件的基本工作原理3.3.1自动感应门机的工作原理3.3.2行程开关(限位开关)的工作原理3.3.3光电开关介绍4、自动门控制系统软件设计94.1继电器接触控制开关4.2控制输出输入接线4.3程序流程图4.4梯形图4.5I/O分配表4.6指令表4.7分析过程结束语15参考文献1错误!未定义书签。

摘要在超级市场、公共建筑、银行、医院等入口,经常使用自动门控制系统。

早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制,已逐渐被淘汰。

PLC控制自动门由于具有故障率低、可靠性高、维修方便等优点,因而得到广泛的应用。

由于直流电动机的调速范围宽广,调速特性平滑。

直流电动机过载能力较强,热动和制动转矩较大,所以执行机构使用直流电动机. 本论文主要是对门的自动开、关控制而论。

自动门控制装置系统由检测元件光电传感器、继电器、可编程序控制器(PLC)、电动机组成。

它主要是利用热释电人体光电传感器检测,有无人到门口的信号,再把检测到的信号送入可编程序控制器(PLC)中,由可编程序控制器来对信号的处理,处理的最后结果用继电器输出,从而达到控制直流电动机的转动。

又由直流电动机带动门的开、关。

当直流电动机正转时,门自动打开;当直流电动机反转时,门自动关闭。

关键词关键词关键词关键词:自动门 PLC 控制程序关键词:自动门 PLC 控制程序引言在经济飞速发展的中国,高楼耸立的大都市里的大厦、宾馆、酒店、银行、商场、写字楼,自动门以经是随处可见。

课程设计--自动门控制装置设计与调试

课程设计--自动门控制装置设计与调试

《电气控制与PLC课程设计》基于PLC的自动门控制装置设计学生姓名夏雨学院名称信电工程学院学号20120502142班级12自动化专业名称电气工程及其自动化指导教师肖理庆2015年7月1日目录1 引言...................................................... 错误!未定义书签。

2系统总体方案设计.......................................... 错误!未定义书签。

2.1系统硬件配置及组成原理.............................. 错误!未定义书签。

2.2系统变量定义及分配表.................................. 错误!未定义书签。

2.3系统接线图设计........................................ 错误!未定义书签。

2.4系统可靠性设计........................................ 错误!未定义书签。

3控制系统设计.............................................. 错误!未定义书签。

3.1控制程序流程图设计.................................. 错误!未定义书签。

3.2控制程序时序图设计.......................... 错误!未定义书签。

3.3控制程序设计思路.................................. 错误!未定义书签。

3.4创新设计内容........................................ 错误!未定义书签。

4 系统调试及结果分析...................................... 错误!未定义书签。

4.1系统调试及解决的问题................................ 错误!未定义书签。

plc控制自动门的课程设计

plc控制自动门的课程设计

plc控制自动门的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和功能,掌握自动门的控制逻辑。

2. 学生能够掌握PLC编程的基本指令,并运用这些指令完成自动门的控制程序编写。

3. 学生能够了解传感器在自动门控制系统中的作用,并掌握其工作原理。

技能目标:1. 学生能够运用PLC进行自动门的控制程序设计,具备实际操作能力。

2. 学生能够通过PLC编程软件进行程序编写、调试和优化,提高解决问题的能力。

3. 学生能够运用所学的知识,分析并解决自动门控制系统中的常见问题。

情感态度价值观目标:1. 学生通过学习PLC控制自动门,培养对自动化技术的兴趣和热情,增强科技创新意识。

2. 学生在学习过程中,能够树立团队协作意识,培养沟通与交流的能力。

3. 学生能够认识到PLC技术在工业生产中的重要性,增强对工程技术专业学习的信心。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在让学生通过动手实践,掌握PLC 控制自动门的技术。

学生特点:学生具备一定的电子技术基础,具有较强的学习兴趣和动手能力,但PLC编程经验尚浅。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,以项目为导向,培养学生的实际操作能力和问题解决能力。

通过课程目标分解,使学生在完成具体学习成果的过程中,逐步达到课程目标。

二、教学内容1. PLC基础知识:介绍PLC的基本结构、工作原理、性能指标,使学生了解PLC的组成和功能。

教材章节:第一章 PLC概述2. PLC编程指令:讲解PLC编程的基本指令,如逻辑运算指令、定时器指令、计数器指令等,为学生编写自动门控制程序打下基础。

教材章节:第二章 PLC编程指令与逻辑设计3. 自动门控制系统设计:分析自动门控制系统的需求,讲解控制逻辑和程序设计方法。

教材章节:第三章 自动控制系统设计4. 传感器及其应用:介绍传感器在自动门控制系统中的作用,如红外传感器、光电传感器等,并讲解其工作原理。

PLC自动门课程设计

PLC自动门课程设计

燕山大学课程设计说明书题目:自动门控制装置学院(系):电气工程学院年级专业:仪表二班学号:学生姓名:指导教师:韩立强教师职称:副教授燕山大学课程设计(论文)任务书基层教案单位:自动化仪表院(系):电气工程学院2013年7月2日目录摘要第一章pic简介 (2)第二章自动门控制系统总体方案设计 (4)2.1自动门地功能需求分析 (4)22自动门地控制要求 (4)2.3自动门控制系统构成 (5)第三章自动门控制系统地硬件设计 (5)3.1PLC地选型 (5)3.2检测开关 (6)3.3限位开关 (7)3.41/0地址分配表 (7)3.5电路连接图 (7)第四章自动门控制系统地软件设计 (8)4.1工作过程分析 (8)4.2梯形图程序 (9)4.2.1梯形图地概述 (9)4.2.2梯形图地设计 (10)第五章程序调试 (11)心得体会 (15)参考文献 (16)附录摘要本文是关于自动门控制系统地设计,自动门系统主要由可编程控制器( PLC )、感应器件、驱动装置和传动装置组成.主要工作原理是感应器件将检测到地人体或物体信号传送到 PLC ,PLC 再综合收到地自动门状态信号作出判断,而后发出控制信号,使驱动装置运行,在通过传动装置带动门地动作 .随着电子技术地发展, PLC 不断地更新, PLC 控制已成为自动控制中最常见地方式之一 .自动门就是自动控制应用地以典型例子,由于可编程控制器具有很好地处理自动门开关控制及良好地稳定性,而且可以很简单地改变控制地方式,因此,自动门地生产商家很多都运用 PLC 来做门地控制器 .目前自动门在日常生活中用越来越广泛 .PLC 控制具有较高地可靠性、稳定性、维修方便等优点 .第一章 PLC 简介可编程控制器,英文 Programmable Controller, 简称 PLC ,本课题中用 PLC 作为它地简称 .PLC 是用于工业现场地电控制器 .它源于继电器控制技术,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地程序,把经输入电路地物理过程得到地输入信息,变换为所要求地输出信息,进而再通过输出电路地物理过程去实现对负载地控制PLC 基于电子计算机,但并不等同于计算机 .普通计算机进行入出信息交换时,大多只考虑信息本身,信息入出地物理过程一般不考虑地.而 PLC 则要考虑信息入出地可靠性、实时性、以及信息地实际使用.特别要考虑怎样适应于工业环境,如便于安装便于门内外感应采集信号,便于维修和抗干扰等问题,入出信息变换及可靠地物理实现,可以说是 PLC 实现控制地两个基本点 .PLC 可以通过他地外设或通信接口与外界交换信息 .其功能要比继电器控制装置多得多、强得多.PLC 有丰富地指令系统,有各种各样地 I/O 接口、通信接口,有大容量地内存,有可靠地自身监控系统,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)准确定时功能;( 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,凡普通小型计算机能实现地功能, PLC 几乎都可以做到 .像PLC 这样,集丰富功能于一身,是别地电控制器所没有地,更是传统地继电器控制电路所无法比拟地 .丰富地功能为 PLC 地广泛应用提供了可能,同时,也为自动门行业地远程化、信息化、智能化创造了条件 .现代化工业生产过程是复杂多样地,它们对控制地要求也各不相同 .PLC 专为工业控制应用而设计,一经出现就受到了广大工程人员地欢迎.其主要特点有 :(1)抗干扰能力强,可靠性能高(2)控制系统结构简单,通用性强(3)编程方便,易于使用(4)功能强大,成本低(5)设计、施工、调试地周期短(6)维护方便( 1)PLC 与其它典型控制系统地区别继电器控制系统虽有较好地抗干扰能力,但使用了大量地机械触点.是设备连线复杂,且触点在开闭时易受电弧地损害,寿命短,系统可靠性差 .a.控制逻辑继电器控制逻辑采用硬件接线逻辑,利用继电器机械触点地串联或并联,及时间继电器等组合成控制逻辑,其接线多而复杂、体积大、功耗大、故障率高,一旦系统构成后,想在改变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,因此灵活性和扩展性很差,而PLC 采用存储器逻辑,其控制逻辑以程序方式储存在内存中,要改变控制逻辑,只需要改变程序即可,因此灵活性和扩展性很好 .b. 工作方式电源接通时,继电器控制线路中各继电器同时处于受控制状态,它属于并行方式而 PLC 得控制逻辑中,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按照在程序中地前后顺序计算出来地,它属于串行方式 .PLC 有微型计算机地许多特点,但他地工作方式却与微机有很大不同.微机一般采用等待命令地工作方式 .而 PLC 则采用不断循环地顺序扫描地工作方式 .每次扫描所用地时间称为扫描周期或工作周期 .CPU 从第一条指令开始,按顺序逐条地执行用户程序知道用户程序结束,然后返回第一条指令开始新一轮地扫描 .PLC 就是这样周而复始地重复上述循环扫描地,这种工作方式是在系统地控制下,顺次扫描各输入点地状态,按用户程序进行运算处理,然后顺序向输出点发出相应地控制信号 .PLC 是一种工业控制计算机,所以他地工作原理是建立在计算机地工作原理基础上地,即通过执行反映控制要求地用户程序来实现地.但是 CPU 是分时操作方式来处理各项任务地,计算机在每一瞬间只能做一件事,所以程序地执行是按程序顺序一次完成相应各电器地动作,便成为时间上地串行 .由于运算速度极高,各电器地动作似乎是同时完成地,但实际输入输出地响应是有滞后地 .C.控制速度继电器控制逻辑依靠触点地机械动作实现控制,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 是由程序指令控制半导体电路来实现控制,属于无触点控制,速度极快,一般一条用户指令地执行时间在微秒数量级,且不会出现抖动 .第二章自动门控制系统总体方案设计2.1在自动门地功能需求分析本设计面向市场地应用,需要有安全性和可靠性 .根据市场中对自动门地具体要求,本课题所设计地自动门为了便于维护,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, PLC 动作输出信号开控制点动机正转或者反转来开门或者关门 .2.2自动门地控制要求( 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,应立即停止关门,并自动进入开门程序 .( 4)在门打开后地 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,必须重新开始等待 8 秒后,再自动进入关门过程,以保证人员安全通过 .2.3 自动门控制系统构成自动门控制系统包含 PLC 控制和动作执行元件构成 .采用自动和手动电动控制方式,此种控制方式为目前大多自动门地控制方式.本课题所设计地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地开和关实现门地自动化控制 .2.4流程图见附录第三章硬件控制3.1PLC 地选择在 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 .工艺流程地特点和应用要求是设计选型地主要依据.因此工程设计选型和估算时,应详细分析工艺过程地特点、控制要求,明确控制任务和范围确定所需要地操作和动作,然后根据控制要求,估计输入输出点数、所需存储器地容量、确定 PLC 地功能、外部设备特性等,最后选择有较高性能价格比地 PLC 和设计相应地控制系统 .(1)输入输出( I/O )点数地估算I/O 点数估算时应考虑适当地余量,通常根据统计地输入输出点数,在增加 10% 到 20% 地可扩展 .余量后,作为输入输出点数估算数据 . 根据估算地方法故本课题地 I/O 点数为输入 6点,输出 2 点.( 2)存储器容量地选择存储器容量是可编程序控制器本身能提供地硬件存储单元大小,程序容量是存储器中用户应用工程实用地存储单元地大小,因此程序容量小于存储器地容量 .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地,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地估算来代替,存储器内存容量地估算没有固定地形式,许多文献资料中给出了不同地公式,大体上都是按数字量I/O点数地10到15倍,加上模拟I/O点数地100倍,以此数为内存地总字数( 1 6位为一个字),另外再按次数地25%考虑余量 .因此本课题地 PLC 内存容量选择应能存储索要储存地程序,这样才能在以后地改造过程中有足够地空间.( 3)控制功能地选择该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等性能地选择 .根据本课题所设计地自动门控制系统地要求,主要介绍一下几种功能地选择 .a 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地控制,有时也采用专用地智能输入输出单元完成所需要地控制功能,提高PLC 地处理速度和节省存储器容量 .b 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和编程器有各自地 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,编程器把在线编制地程序或数据发送到主机,下一扫描周期,主机就根据新收到地程序运行•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.选用地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地控制要求•c 诊断功能PLC 地诊断功能爆孔硬件和软键地诊断•硬件诊断通过硬件地逻辑判断确定硬件地故障位置,软件诊断分内诊断和外诊断•通过软件对 PLC 内部地性能和功能进行诊断是内诊断,通过软键对 PLC 地 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P LC地诊断功能地强弱,直接影响对操作和维护人员技术能力地要求,并影响平均维修时间•3 •2光电检测开关它是光电接近开关地简称,是利用被测物对光束地遮挡或反射,由同步回路选通所要接通地电路,从而检测物体地有无•物体不限于金属,所有能反射光线地物体均可检测光电开关将输入电流在发射器上转化为光信号射出,接受器再根据接受到地光线强弱或有无目标物体进行探测.3.3限位开关限位开关又称行程开关,是一种利用生产机械某些运动部件地碰撞来发出控制命令地主令电器.用于控制生产机械地运动方向、速度、行程大小或位置地一种自动控制器件. 限位开关广泛应用于各类机床、起重机械以及轻工机械地行程控制.当生产机械运动到某一运动位置时,行程开关通过机械可动部分地动作,将机械信号转化为电信号,以实现对生产机械地控制,限制它们地动作和位置,借此对生产机械给以必要地保护3.4 I/O地址分配表输入/输出信号在PLC接线端子地地址分配是进行PLC控制系统设计基础.对软件设计来说,I/O地址分配以后才可进行编程;对控制柜及 PLC地外围接线来说,只有I/O 地址确定以后,才可以绘制电气接线图、装配图,让装配人员根据线路图来安装控制柜.I/O地址分配是编写 PLC程序首先要做地前提条件,也是现成接线和调试地重要依据.X2 开门限位电开关X0 门外光检测电开关X1 门内光检测电开关X3 关门限位开关X4 手动开门X5 手动关门Y1 电机正转Y2 电机反转3.5电路连接图主电路图:外部硬件连接电路第四章自动门控制系统地软件设计4.1工作过程地分析根据本课题地控制要求和安全要求,所设计地程序按照下图所示地流程运行,已 达到本系统地最佳设计要求和完成系统地最终设计,工作流程如下:(1) 首先按下启动按钮,当传感器检测到能有人体信号时,电动机正传,带动自 动门执行开门过程•(2) 当门完全打开之后,使开门限位开关打开,此时自动门停止,进行 8秒延时.若此时感应器重新检测到有人体信号时,则在重新进行 8秒延时(3) 当8秒地延时完毕后,电动机反转执行关门过程 •在关门过程中,传感器重 新检测到人体信号时,此时中断关门转向开门过程(4) 考虑到自动门若出现故障时,使用自动控制系统有所不适,于是设置手动开门和手动关门•以上工作过程可用流程图表达如附图所示 • 4.2梯形图程序 4.2.1 梯形图地概述PLC 是专门为工业控制而开发地装置,其主要使用者工厂广大电气技术人员,为了 适应他们b AX0KM2FX2NX1 Y2X2——X3 X4 X5SB2CCMQ24V地传统习惯和掌握能力,通常 PLC 不采用微机地编程语言,而常常采用面向控制过程、面向问题地“自然语言”编程 .国际电工委员会(IEC ) 1994 年 5 月公布地IEC1131-3(可编程控制器语言标准)详细地说明了句法、语义和下述5中编程语言:功能表图(sequential function chart)、梯形图(ladder diagram)、功能块图(function black diagram)、指令表(Instruction Iist)结构文本(strured text).梯形图和功能块图为图形语言,指令表和结构文本为文字语言,功能表是一种结构块控制流程图.梯形图程序设计语言是用梯形图地图形符号来描述程序地一种设计语言.采用梯形图程序设计语言,这种程序设计语言采用因果关系来描述事件发生地条件和结果,每个梯级是一个因果关系 .在梯级中,描述事件发生地条件表示在左面,事件地结果表示在右面梯形图设计语言是最常见地一种程序设计语言,它来源于继电器逻辑控制系统地描述 .在工业过程控制领域,电气技术人员对继电器逻辑控制技术较为熟悉.因此,由这种逻辑控制技术发展而来地梯形图受到欢迎,并得到广泛应用 .梯形图程序设计语言地特点:1.与电气操作原理图相对应,具有直观性和对应性;2.与原有继电器逻辑控制技术相一致,易于掌握和学习;3.与原有继电器逻辑控制技术地不同点是:梯形图中地能流(Power Flow )不是实际意义地电流,内部地继电器也不是实际存在地继电器,因此应用时需与原有继电器逻辑控制技术地有关概念区别对待;梯形图是使用地最多地图形编程语言,被称为 PLC 地第一编程语言梯形图与电气控制系统地电路图很相似,具有直观易懂地优点,很容易被工厂电器人员掌握,特别适用于开关开关量逻辑控制 .梯形图常被称为电路或程序,梯形图地设计称为编程 .4.2.2梯形图地设计设计梯形图地基本方法和步骤:( 1)首先根据工艺过程控制要求,画出控制流程图,力求表达清晰、准确.必要时可以把控制系统分解成几个相对独立地部分,尽量简化,利于编程(2)将所有地输入信号(按键,行程限位开关,压力开关,压力、速度、时间等传感器)和输出控制对象(接触器、电磁阀、电动机、指示灯等)分别列出,按被采用地 PLC 型号内部逻辑元件编号范围,对 I/O 端子做出相应地分配和安排 .(3)根据控制流程图,有规律地分配和利用PLC 内部有关地逻辑元件(如辅助继电器、定时器、计数器等)构成相应地基本回路(4) 以梯形图地形式来描述控制要求,绘制梯形图要遵循编程原则 (5)编写程序清单时,必须按梯形图地逻辑行和逻辑单元地编排顺序(由上而下,从左到右)依次进行•根据以上规则和 PLC 地编程方法和思路编写了本课题设计地自动门控制系统地梯形图程序,具体程序如下:步进梯形图第五章 程序调试5.1当有人经过时电机正转开门I] IED■{■STLSOO]□ IB10~卡I^■STL<TGTOID—I I —r4+TfDflZ—I |—IDUZ ID -II —— :=1 I —1^CNILT I ―背ETS32[SET {ESD5.2到达关门限位开关处电机反转停止5.3等待8秒进入关门过程tUULgw ■屮iM 峠单t|r a|. r M| ■电匸證 ■*3 巴■ <E! •~h..r~h'=H Hrh-ia5.4等待过程有人经过重新计时丘阿1FI Rrrhini 昭沱I iSJifl-iJ : fflKITTSHc ejii) s 干咼 r KI 壬 g IT xs r MOion•160 IS T51 -1« Ml I3t -IS -IM •血 m -1-rt 1« 血 H ■« -ee- M 75-H) «E 旳•■«® 硝 4(1 姜 <» 葺 »15 -1» 肯厂『SMLflHFWi V>T«.a XBkV5.5关门过程中有人经过自动进入开门过程5.6开门到限位开关处等待过程KB■= (a JJF XH心得体会经过为数不多天数地 PLC 课程设计,首先让我明白了 PLC 在现实生活中有这么大地作用,这次课设让我对 PLC 产生了非常大地兴趣,我个人非常想从事控制方面事业,这对我以后地发展有很大地帮助,在这里感谢老师找了这么多联系实际地题目,使我对 PLC 这门学科有了初步了解,同时在课设期间,为了完成任务,查阅了许多地资料,对 PLC 有了更深地了解 . 参考文献《PLC 电气控制技术》,漆汉宏主编,机械工业出版社, 2006 年《FX 系列 PLC 编程及应用》,寥常初主编,机械工业出版社, 2004 年附录指令表1 0LDP XOOO2ORP X0014OR Y0015OR X0046MPS7ANI X0028OUT Y001g HPP10OUT MO11LD X00212ANI mo13OUT TO K8016LD TO17OR Y00218OR X00519ANI NIO20AN I X00321OUT Y00222END状态转移图开始是4-*门开始打开 开始计时 是 — -----------V—检测是否有人自动手动/自动选择手动------- < --------'检测是否有人 '*门开到底否否 *门关到底燕山大学课程设计评审意见表指导教师评语:成绩:指导教师:年月曰答辩小组评语:成绩:评阅人:年月曰课程设计总成绩:答辩小组成员签字:年月曰。

plc全自动门设计课程设计

plc全自动门设计课程设计

plc全自动门设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和工作方式;2. 学生能掌握PLC编程的基本步骤和全自动门控制逻辑;3. 学生能描述全自动门各个传感器、执行器的作用及其与PLC的连接方式;4. 学生理解全自动门的安全规范及其在设计中的重要性。

技能目标:1. 学生能够运用PLC进行全自动门的逻辑编程;2. 学生能够正确连接并调试全自动门的各个组件;3. 学生能够设计简单的全自动门控制系统,并通过PLC实现其功能;4. 学生能够诊断并解决全自动门控制系统中出现的常见问题。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对工程技术工作的兴趣,增强对现代自动化技术的认识;2. 学生在学习过程中发展团队合作精神,提高解决实际问题的能力;3. 学生通过设计实践,培养创新思维和安全意识,增强社会责任感;4. 学生通过项目实施,提升对精确、细致工作的尊重,形成良好的职业态度。

二、教学内容1. PLC基础知识:介绍PLC的基本概念、结构组成、工作原理及功能特点,重点讲解PLC在工业自动化中的应用。

相关教材章节:第一章《PLC概述》2. PLC编程基础:讲解PLC编程语言,以全自动门为例,介绍逻辑控制程序的编写方法。

相关教材章节:第二章《PLC编程基础》3. 全自动门系统组成:讲解全自动门系统的各个组件,如传感器、执行器、控制单元等,以及它们之间的连接方式。

相关教材章节:第三章《PLC控制系统组成》4. 全自动门控制逻辑设计:分析全自动门的控制需求,设计控制逻辑,并通过PLC编程实现。

相关教材章节:第四章《PLC控制逻辑设计》5. 全自动门系统调试与优化:介绍全自动门系统的调试方法,如何诊断并解决常见问题,以及如何对系统进行优化。

相关教材章节:第五章《PLC控制系统调试与优化》6. 安全规范与项目实践:强调全自动门设计中的安全规范,通过项目实践,让学生亲自设计、编程、调试一个简单的全自动门控制系统。

课程设计--自动门控制装置的设计与调试

课程设计--自动门控制装置的设计与调试

《电气控制与PLC课程设计》基于PLC的自动门控制装置设计学生姓名夏雨学院名称信电工程学院学号***********班级12自动化专业名称电气工程及其自动化指导教师肖理庆2015年7月1日目录1 引言...................................................... 错误!未定义书签。

2系统总体方案设计.......................................... 错误!未定义书签。

2.1系统硬件配置及组成原理.............................. 错误!未定义书签。

2.2系统变量定义及分配表.................................. 错误!未定义书签。

2.3系统接线图设计........................................ 错误!未定义书签。

2.4系统可靠性设计........................................ 错误!未定义书签。

3控制系统设计.............................................. 错误!未定义书签。

3.1控制程序流程图设计.................................. 错误!未定义书签。

3.2控制程序时序图设计.......................... 错误!未定义书签。

3.3控制程序设计思路.................................. 错误!未定义书签。

3.4创新设计内容........................................ 错误!未定义书签。

4 系统调试及结果分析...................................... 错误!未定义书签。

4.1系统调试及解决的问题................................ 错误!未定义书签。

自动门控制装置课程设计报告

自动门控制装置课程设计报告

沈阳理工大学应用技术学院欧姆龙PLC课程设计专业:机电一体化班级:姓名:学号:设计题目:自动门控制装置目录第1章分析评估及控制任务……………………………………………………1.1课题的分析评估 (2)1.2 课题的控制任务 (2)1.2.1 课题内容 (2)1.2.2 控制要求 (2)第2章plc的选型 (6)3.1 plc容量的选择 (6)3.2 plc及外设型号的选择 (6)第3章功能器件的基本工作原理 (8)4.1自动感应门机的基本工作原理 (8)4.2 限位开关的工作原理 (9)4.3光电开关介绍 (9)第4章I/O地址分配.................................................................................第5章电气原理图 (9)6.1 方案说明 (9)6.2 程序流程图 (9)6.3 继电器接触控制图 (9)Xxx:自动门控制装置6.4 plc控制输出输入接线 (10)第6章系统程序设计 (11)7.1 梯形图 (12)7.2 过程分析 (13)第7章总结 (14)第1章分析评估及控制任务1.1课题的分析评估随着PLC功能的不断提高和完善,PLC几乎可以完成工业领域的所有任务。

但PLC还是有它最适合的应用场合,所以在接到一个控制任务后,要分析被控对象的控制过程和要求,看看用什么控制装备(PLC,单片机,DCS或IPC)来完成该任务最合适,比如仪器及仪表装置,家电的控制器就要用单片机来做;大型的过程控制系统大部分要用DCS来完成。

而PLC最合适的控制对象是:工业环境较差,而对安全性,可靠性要求较高,系统工艺复杂,输入/输出以开关量为主的工业制动控制系统或装置。

其实,现在的可编程控制器不仅处理开关亮,而且对模拟量的处理能力也很强。

所以在很多情况下,也可以取代工业控制计算机(IPC)作为主控制器,来完成复杂的工业控制任务。

PLC自动门控制装置设计

PLC自动门控制装置设计

PLC自动门控制装置设计引言:自动门在现代生活中越来越常见,广泛应用于商业建筑、住宅小区、医院、机场等场所。

自动门控制装置是实现自动门开启和关闭的关键设备,它具有自动感应、远程控制、安全性高等特点。

本文将介绍一种基于PLC (可编程逻辑控制器)的自动门控制装置的设计。

一、控制装置的设计方案1.系统需求分析:根据自动门的功能和性能要求,控制装置的主要功能包括自动开启、自动关闭、手动开启、手动关闭、远程控制、故障报警等。

2.硬件设计:(1)PLC选择:选择功能丰富、可编程性强的PLC作为控制器,如西门子S7-300系列或台达DVP系列。

(2)传感器选择:通过红外传感器实现人体感应,通过其他传感器检测门状态、门夹人等。

(3)执行器选择:根据门的类型选择合适的执行器,如电动门用电机驱动,滑动门用液压驱动。

(4)通信模块选择:选择适合的通信模块,如RS-485、以太网等,以实现远程控制和监控。

3.软件设计:(1)PLC编程:根据功能需求,利用PLC的编程软件进行程序设计,包括IO口设定、传感器信号监测、执行器控制、故障检测等。

(2)人机界面设计:设计直观友好的人机界面,提供操作按钮、状态显示等功能。

(3)远程控制设计:通过网络通信模块实现对自动门的远程监控和控制,可通过网页、手机APP等方式实现。

二、控制装置的工作流程1.自动开启:当红外传感器检测到有人靠近门时,PLC接收到信号,控制电机或液压系统启动,门自动打开。

2.自动关闭:在设定的时间后,如果没有再次检测到人体信号,PLC控制电机或液压系统反向运行,门自动关闭。

3.手动开启:人员需求时,可按下手动开启按钮,PLC接收到信号后,门自动打开。

4.手动关闭:人员需要时,可按下手动关闭按钮,PLC接收到信号后,门自动关闭。

5.远程控制:通过网络通信模块,可在远程设备上监控门的状态,远程控制门的开启和关闭。

6.故障报警:当传感器或执行器出现故障时,PLC会发出警报,并将故障信息发送到控制中心,进行远程监测和维修。

自动门的控制课程设计

自动门的控制课程设计

自动门的控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解自动门的基本工作原理,掌握传感器、控制器、执行器等关键部件的功能与相互关系。

2. 学生能描述自动门控制系统的电路图,并解释其中各个部分的电路元件作用。

3. 学生能够运用所学的物理知识与电子技术,分析自动门的运行过程,并解决简单故障问题。

技能目标:1. 学生能够通过小组合作,设计并搭建一个简单的自动门控制模型。

2. 学生能够运用逻辑思维,编写简单的自动门控制程序,实现门的自动开关。

3. 学生能够通过实践操作,掌握基本的电路连接和测试方法,培养动手能力和问题解决能力。

情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对电子技术和自动化科学的兴趣,激发创新意识。

2. 学生在学习过程中,能够尊重同伴,积极参与团队合作,培养良好的沟通与协作能力。

3. 学生能够认识到自动化技术在实际生活中的应用,理解科技发展对生活品质的提升,增强社会责任感。

本课程结合学生年级特点,注重理论与实践相结合,通过实际操作,使学生在掌握学科知识的同时,提高动手实践能力和科技创新意识。

同时,课程强调团队合作,培养学生的沟通与协作能力,以及对科技进步的正面情感态度。

教学要求旨在实现具体、可衡量的学习成果,为学生的后续学习奠定基础。

二、教学内容本章节内容依据课程目标,紧密关联教材,主要包括以下部分:1. 自动门原理介绍:讲解自动门的工作原理,涉及传感器(如红外线传感器)、控制器和执行器(如电动机)等关键部件的功能与工作方式。

2. 电路元件认识:学习自动门控制电路中的主要元件,如开关、继电器、集成电路等,并理解其在电路中的作用。

3. 控制程序编写:通过实例教学,指导学生编写简单的自动门控制程序,实现门的自动开关功能。

4. 实践操作:分组进行自动门模型的搭建,让学生亲自连接电路、编写程序、调试设备,培养动手实践能力。

5. 故障分析与解决:分析自动门可能出现的故障现象,引导学生掌握基本的故障排除方法和技巧。

自动门控制装置 设计说明书

自动门控制装置 设计说明书

设计说明书《可编程控制器》课程设计设计题目:自动门控制装置学院:机电工程学院学号: 102261008001 专业(方向)年级:电气工程及其自动化学生姓名:何智杰福建农林大学机电工程学院电气工程系2013年 6 月 17日设计说明书目录1引言 (3)2系统总体方案设计 (4)2.1 系统硬件配置及组成原理 (4)2.2 系统变量定义及分配表 (4)2.3 系统接线图设计 (5)3控制系统程序设计 (6)4控制系统的上位机设计 (8)4.1 人机界面选择 (8)4.2 人机界面设计 (9)5系统调试及结果分析 (11)5.1 PLC程序调试及解决的问题 (11)5.2 PLC与上位机联调 (11)5.3 结果分析 (11)结束语: (12)参考文献 (13)1引言在人来人往的商业化城市以及自动化经营的现代化都市中,实现自动化的开关门动作控制系统,在经济进一步提高的今天,具有至关重要的作用。

设计出一个可以感应的门控制装置是我设计的主要目的,以符合设计任务书为前提,精简流程、简化硬件、可持续应用为基础,以期设计出实用、简洁的自动门控制装置。

自动门控制系统,在现当代社会是一个应用非常广泛的设备,自动门已经广泛应用于酒店、银行、超市、停车场或公共建筑等入口,其主要核心部分——自动门控制系统正是我们这论文的主要研究讨论的课题。

自动门的性能优劣主要取决于它的控制装置,早期的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、不易维修等缺点已逐渐被淘汰。

目前自动门及其自动化行业最稳定的控制装置是可编程控制器(以下简称PLC),PLC是一种专门为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟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。

《机械原理课程设计》自动门装置设计

《机械原理课程设计》自动门装置设计

自动门装置设计摘要:自动门装置是机械原理课程设计的重要内容之一,在课程设计中也占有较大比重。

它是一种可以实现人的移动,并且由系统控制的自动门,能很好地体现出机械原理课程设计的实践性特点。

其关键技术是门体自动旋转机构,其运动原理是电动机通过轴上的齿轮机构带动转子旋转。

当电机运转时,转动机构通过传动杆带动门体旋转。

自动门装置结构简单、工作可靠、操作方便,能适应各种气候环境,实现自动启闭,而且操作方便、节能环保,应用领域非常广泛。

本文从机械原理课程设计的角度出发,介绍了一种新型的自动门装置,该装置具有很好的实用价值和发展前景。

1.引言在当今社会,人们的生活和工作都离不开门,人们使用门的频率也越来越高。

随着人们对门的需求越来越多,人们对自动门的要求也越来越高。

目前市场上常用的自动门装置有手动门和电动门。

手动门一般采用人力推动,其结构简单、可靠性好、价格便宜。

但是它操作起来比较麻烦,需要先把手动转到一定的角度,然后再转动门把手,由于转动门把手的时间比较长,所以它的灵活性就比较差。

电动自动门是由电动机带动转动机构带动转子旋转而实现自动启闭的一种装置,它能方便地实现人的移动。

但是电动自动门价格相对比较贵,并且在寒冷的冬季或其他气候环境下无法使用。

因此如何研制一种经济适用、结构简单、操作方便、性能稳定、节能环保的自动门装置是值得研究和探讨的。

2.机构设计根据以上要求,本设计采用三轴自动门的形式,三个轴分别为驱动轴、传动轴、门体。

驱动轴上有两个齿轮机构,一为主动齿轮,另一为从动齿轮,主动齿轮与从动齿轮啮合。

当电机运转时,通过传动杆带动主动齿轮转动,从而带动从动齿轮转动,从而带动门体转动。

驱动轴上的两个齿轮机构用来驱动门体转动,它分别通过驱动轴承和传动杆连接于门体的上下端。

两个驱动轴承通过轴承座固定在门体上。

当门开启时,主动轮和从动轮之间有一定距离,当人进入门内时,由于两个驱动轴承的作用,主动轮和从动轮之间产生一定的速度差和旋转角速度差。

课程设计-自动门控制装置设计

课程设计-自动门控制装置设计

目录一、设计目的 (1)二、设计要求和设计指标 (1)2.1自动门结构 (1)2.2自动门的控制要求 (1)三、设计内容 (2)3.1自动门的应用 (2)3.2自动门装置结构 (2)3.2.1自动门部件的介绍 (2)3.2.2 PLC的功能 (3)3.2.3 PLC的基本结构 (3)3.2.4选择PLC的主要因素 (4)3.3主电路接线图 (5)3.4PLC控制系统的I/O地址分配表 (5)3.5PLC控制系统所需机型的选择及I/O接线图 (6)3.5.1 PLC的选择及其介绍 (6)3.5.2 I/O接线图 (6)3.6自动门程序流程图 (7)3.7自动门顺序功能图 (7)3.8自动门梯形图 (8)3.9 KINGVIEW仿真软件组态软件 (8)3.9.1自动门仿真图 (8)3.9.2图形模板的使用步骤 (9)四、本设计改进建议 (9)五、总结 (9)六、主要参考文献 (10)一、设计目的通过本课程设计,希望能让同学们初步了解到一个课题设计的诞生,到这个课题的完成,其中要经历些什么,也为不久后的毕业设计做好准备,打好基础,希望能让同学们通过自己在大学四年学到的知识来解决设计当中所遇到的问题,能充分利用好自己手里所拥有的条件。

培养正确的设计思想,并通过运用设计标准、规范、图册、和查阅有关技术资料去进行理论计算、结构思考、写相关说明性材料,培养我们电路设计的基本技能和工程设计工作者的基本素质锻炼自己独立动手的能力,开阔了自己的见识。

通过本课题设计对PLC课程有了更深刻的了解,也更加熟悉了Portal、组态王PLC、S7-200等软件。

二、设计要求和设计指标2.1自动门结构自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1(使直流电动机正转)、关门执行机构KM2(使直流电动机反转)等部件组成。

2.2自动门的控制要求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。

自动门plc控制系统设计_plc自动门课程设计

自动门plc控制系统设计_plc自动门课程设计

自动门plc控制系统设计_plc自动门课程设

当有人进入红外线检测范围,开门电机开头工作,自动打开门,直到门接触到开门限位开关。

假如门触动限位开关7s,没有人进入检测区。

关闭门电机开头工作,门自动关闭。

直到接触到关门限位开关。

假如有人进入检测区,马上停止关闭工作。

plc输入时所需的数
X0 – X0=ON 当有人进入感应区。

X1 – 关闭限位开关。

2个开关碰在一起时X1= ON。

X2 – 打开限位开关。

当门碰开关时X2= ON。

PLC输出所需的数
Y0-开门电机
Y1 – 闭门电机
PLC定时器所需的数
T0 – 7秒计时器。

时基:100毫秒
需要PLC内部存储器
M1013 – 1秒的时钟
plc编程梯形图
PLC编程梯形图描述
假如有人进入感应区,Y0打开并锁定,门打开始终到X2=OFF.
当门遇到限位开关,X2=ON,计数器T0开头计数7s,假如没有人进入感应区,X2=OFF,7s后,Y1打开,锁定,门被关闭。

在关闭过程中,假如有人进入感应区X0=ON,触点X0被激活,Y1关闭,由于X0 = ON, X2 = OFF 和Y1 = OFF,Y0打开,门被重新打开。

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目录一、设计目的 (1)二、设计要求和设计指标 (1)2.1自动门结构 (1)2.2自动门的控制要求 (1)三、设计内容 (2)3.1自动门的应用 (2)3.2自动门装置结构 (2)3.2.1自动门部件的介绍 (2)3.2.2 PLC的功能 (3)3.2.3 PLC的基本结构 (3)3.2.4选择PLC的主要因素 (4)3.3主电路接线图 (5)3.4PLC控制系统的I/O地址分配表 (5)3.5PLC控制系统所需机型的选择及I/O接线图 (6)3.5.1 PLC的选择及其介绍 (6)3.5.2 I/O接线图 (6)3.6自动门程序流程图 (7)3.7自动门顺序功能图 (7)3.8自动门梯形图 (8)3.9 KINGVIEW仿真软件组态软件 (8)3.9.1自动门仿真图 (8)3.9.2图形模板的使用步骤 (9)四、本设计改进建议 (9)五、总结 (9)六、主要参考文献 (10)一、设计目的通过本课程设计,希望能让同学们初步了解到一个课题设计的诞生,到这个课题的完成,其中要经历些什么,也为不久后的毕业设计做好准备,打好基础,希望能让同学们通过自己在大学四年学到的知识来解决设计当中所遇到的问题,能充分利用好自己手里所拥有的条件。

培养正确的设计思想,并通过运用设计标准、规范、图册、和查阅有关技术资料去进行理论计算、结构思考、写相关说明性材料,培养我们电路设计的基本技能和工程设计工作者的基本素质锻炼自己独立动手的能力,开阔了自己的见识。

通过本课题设计对PLC课程有了更深刻的了解,也更加熟悉了Portal、组态王PLC、S7-200等软件。

二、设计要求和设计指标2.1自动门结构自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1(使直流电动机正转)、关门执行机构KM2(使直流电动机反转)等部件组成。

2.2自动门的控制要求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,应立即停止关门,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,必须重新开始等待8秒后,再自动进入关门过程,以保证人员安全通过。

三、设计内容3.1自动门的应用近年来,自动门已应用于银行、酒店、大型商场等场合。

在国外,自动门的发展已相对成熟,国内在自动门的自主研发上还处于初级阶段。

在自动门控制系统的设计中,稳定、安全是首先需要考虑的因素,因此系统的安全性和稳定性是至关重要的。

过去的自动门系统一般采用逻辑控制模块控制,因故障率高、可靠性低、维修不方便等原因而逐步被淘汰。

因此,可编程控制器(PLC)在自动门具体应用。

3.2自动门装置结构左右两块玻璃门、电动机传动链、限位开关、三相异步电动机、信号发送与接收装置(门内外个一个)。

[图3-1自动门结构示意图3.2-1自动门部件的介绍(1)主控制器:它是自动感应门的指挥中心,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,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;(3)动力马达:提供开门与关门的动力,控制自动感应门门扇加速与减速运行。

(4)自动感应门扇行进轨道:就象火车的铁轨,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,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):用于传输马达所产动力,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门体摆动。

其工作流程如下:感应探测器探测到有人进入时,将脉冲信号传给主控器,主控器判断后通知马达运行,同时监控马达转数,以便通知马达在一定时候加力和进入慢行运行。

3.2-2 PLC的功能1)数据采集与输出。

2)控制功能:包括顺序控制、逻辑控制、定时、计数等。

3)数据处理功能: 包括基本数学运算、比较、对字节的运算、PID运算、滤波等。

4)输入/输出接口调理功能: 具有A/D、D/A转换功能,通过I/O模块完成对模拟量的控制和调节,具有温度、运动等测量接口。

5)通信、联网功能: 现代PLC大多数都采用了通信、网络技术,有RS232或RS485接口,可进行远程I/O控制,多台PLC可彼此间联网、通信,外部器件与一台或多台可编程控制器的信号处理单元之间,实现程序和数据交换,如程序转移、数据文文件转移、监视和诊断。

在系统构成时,可由一台计算机与多台PLC构成"集中管理、分散控制"的分布式控制网络,以便完成较大规模的复杂控制。

通常所说的SCADA系统,现场端和远程端也可以采用PLC作现场机。

6)支持人机界面功能: 提供操作者以监视机器/过程工作必需的信息。

允许操作者和PC系统与其应用程序相互作用,以便作决策和调整,实现工业计算机的分散和集中操作与监视系统。

7)编程、调试等,并且大部分支持在线编程。

3.2-3 PLC的基本结构CPU模块:CPU模块主要由微处理器CPU芯片和存储器组成。

在PLC控制系统中,CPU模块相当于人的大脑和心脏,它不断地收集输入信号、执行用户程序、刷新系统的输出。

存储器用来储存程序和数据。

I/O模块:输入模块和输出模块简称I/O模块,它们是系统的眼耳、手脚。

是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁。

输出模块用来接受和采集输入信号。

开关量输入模块用来接受从按钮、选择开关、数字拨号码开关、限位开关、光电开关、压力继电器等的开关量信号;模拟量输入模块用来接受一些如电位器电压信号、测速发电机和各种连续变从器提供的连续变化的模拟量电流电压信号;开关量输出模块用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示器和报警装置等输出设备;模拟量输出模块用来控制调节阀、变频器等执行装备。

编程器:变频器用来生成用户程序,并用它来进行编辑、检查、修改和监视用户程序的执行情况。

电源:PLC一般使用AC 220V和DC 24V电源,内部的开关电源为各模块提供不同等的直流电源。

本系统PLC使用AC220V电源。

可编程控制器主要由中央处理单元(CPU)、存储器(RAM、ROM)、输入输出单元(I/O)、电源和编程器等几组成。

图3-2 PLC硬件结构图3.2-4选择PLC的主要因素1)可靠性高:PLC的MTBF一般在40000~50000h以上,有的在10~20万h,且均有完善的自诊断功能。

2)功能强大。

3)结构形式多样,模块化组合灵活:有固定式适于小型系统或机床,组合式适于集控制系统。

最少的PLC只有6点,而AB的Controlling系统的容量达128000点。

4)编程方便:控制具有极大灵活性。

5)适应工业环境:适应高温、振动、冲击和粉尘等恶劣环境以及电磁干扰环境。

6)安装、维修简单。

7)与DCS相比,价格低。

8)当前PLC产品紧跟现场总线的发展潮流。

3.3主电路接线图图3-3主电路接线图3.4 PLC控制系统的I/O地址分配表I1.1 门内外开关K1、K2有信号Q0.1 电动机正转开门I0.3 开门限位电开关Q0.2 电动机反转关门I0.4 关门限位电开关T37 时间继电器I0.5 手动开门T38 时间继电器I0.6 手动关门I0.7 过电流保护开关3.5PLC控制系统所需机型的选择及I/O接线图3.5-1 PLC的选择及其介绍对于本次自动门的设计所选PLC为西门子S7-200 CPU224,其要性能如下表表3-2 西门子S7-200 CPU224性能表主要性能集成14输入/10输出共24个数字量I/O点,2输入/1输出共3个模拟量I/O点,可连接7个扩展模块,最大扩展至168路数字量I/O点或38路模拟量I/O点其他性能20K字节程序和数据存储空间,6个独立的高速计数器(100KHz),2个100KHz的高速脉冲输出,2个RS485通讯/编程口,具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力特点本机还新增多种功能,如内置模拟量I/O,位控特性,自整定PID功能,线性斜坡脉冲指令,诊断LED,数据记录及配方功能等。

是具有模拟量I/O和强大控制能力的新型CPU尺寸40×80×62mm 3.5-2 I/O接线图图3-4 I/O接线图3.6自动门程序流程图图3-5 程序流程图3.7自动门顺序功能图图3-6 自动门顺序功能图3.8自动门梯形图图3-7 自动门梯形图3.9 king view仿真软件组态软件3.9-1自动门仿真图图3-8 自动门仿真图3.9-2 图形模板的使用步骤1)创建图形模板对象,并绘制图形,将图形模板对象和图形打成单元。

2)为图形设定动画连接,关联到数据的点参数。

3)定义现场情况设定模板替换变量。

4)使用图形模板的点名替换函数,将模板替换变量替换成不同的数据库点。

以上几个步骤不是固定的,第二步和第三步可以调换,具体操作可以依据您的习惯进行。

四、本设计改进建议由于在某些特别的环境下,自动门的设计要求需要进去人员持卡才能自如进出,比如一些小区、私人楼宇,有保安要求的地方,这些地方不可随便出入,必须持有特定的磁卡可以识别放行。

这就保证了有选择性放行,适合于一些特定条件的区域。

还可以在自动门接口的地方加入磁力锁,锁门的方式是一个靠锁头(舌)卡住,一个靠产生磁力吸住门体。

磁力锁的优点是门紧闭,没有活动的间隙,防止小孩推拉门体造成的故障,缺点是超过承载力门可被拉开。

五、总结本课题设计主要介绍自动门的组成结构,可编程控制器的应用,基于PLC控制系统的硬件和软件的设计。

通过对课题的探讨,主要深入了解PLC在自动系统中的应用,在各个领域都能发挥出PLC的作用,这证明PLC的影响已经渗透了社会各个领域之中,随着社会科技日新月异的向前发展,自动化的已经是一种科技发展趋势,成为人们生活中必不可少的一部分。

通过参与这次课程设计,根据课程设计的要求进行PLC编程,让我发现这是一件非常有趣的事,当自己和组内队员讨论写出可行的程序,才发现原来这些并不是原来想象的那么困难,通过自己的努力可以把知识一点一点积累起来,等到这么有需要用到的一天就可以发挥所长,那种成就感也是那么令人兴奋。

通过收集关于课题的资料,了解自动控制系统的工作原理、控制要求以及对程序的编写, 用自己所学到的知识把这些原理弄清楚,运用所学知识,发现、提出、分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对我们实际工作能力的具体训练和考察过程,我们通过亲自动手,学到很多很多的的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

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