自动门PLC控制系统

I摘要随着自动化技术的快速发展，智能控制已经成为自动控制系统中最常见的一种控制方式。由于编程控制器（PLC）具有较强的对环境的适应能力和较高的稳定性，使得在自动门控制系统中PLC的应用也更加普遍。本文通过分析自动门控制系统的工作原理和工作流程，利用西门子S7-200可编程控制器对自动门系统进行控制，通过传感器对其进行检测，实现了自动门PLC控制系统由信号检测、降压起动、延时等待到反转关门的全过程。本设计主要的工作原理是通过信号感应探测器检测有无人或物体经过，并将检测到的信号转换成自动门PLC控制系统的开关量信号，并传递给PLC，PLC控制系统根据开关信号来控制电动机的正转和反转，从而实现开门和关门过程。关键词：S7-200PLC；自动门；传感器；开关量信号IIAbstractWiththerapiddevelopmentofautomationtechnology，intelligentcontrolhasbecomeoneofthemostcommonintheautomaticcontrolsystemcontrolmode．Becausetheprogrammablecontroller(PLC)hasstrongadaptabilitytotheenvironmentandhighstability，andmakestheapplicationofPLCinautomaticcontrolsystemisalsomorecommon．Inthisarticle，throughanalyzingtheworkingprincipleandworkingprocessofautomaticdoorcontrolsystem，usingtheSiemensS7-200programmablecontrollertocontrolautomaticdoorsystem，throughthesensortodetect，implementstheautomaticPLCcontrolsystemconsistsofsignaldetection，step-downstarting，thedelaywaitingfortothewholeprocessofinversionisclosed．Workingprincipleofthisdesignismainlythroughthesignalsensingdetectormayhavenoorobject，andthedetectedsignalisconvertedintoautomaticPLCcontrolsystemoftheswitchsignal，andtransfertoPLC，PLCcontrolsystembasedonswitchsignaltocontroltheforwardandinversionofthemotor，soastorealizetheopeningandclosingprocess．Keywords:S7-200PLC；Automaticdoor；Thesensor；On-offsignal目录1绪论.........................................................................................................................11.1课题研究背景及意义..................................................................................11.2国内外发展现状..........................................................................................11.3课题的主要内容..........................................................................................22自动门PLC控制系统的总体设计.......................................................................32.1设计流程......................................................................................................32.2自动门控制系统的功能需求分析..............................................................32.3自动门PLC控制系统的具体构成............................................................42.4PLC的基本结构.........................................................................................42.5PLC的工作原理.........................................................................................52.6自动门控制系统PLC的选择....................................................................73自动门PLC控制系统的硬件设计.......................................................................83.1电气控制系统的主电路设计......................................................................83.2电气控制系统的控制电路设计..................................................................93.3自动门PLC控制系统设计的一般方法..................................................113.4可编程控制器的I/O分配........................................................................114自动门PLC控制系统软件的设计.....................................................................134.1软件设计的一般方法................................................................................134.2程序流程图................................................................................................134.3梯形图的设计............................................................................................134.4故障分析....................................................................................................16结论.............................................................................................................................17参考文献.....................................................................................................................18附录.............................................................................................................................19西京学院本科毕业设计（论文）11绪论1.1课题研究背景及意义在二十一世纪的今天，门不仅强调了安全性，而且还突出了实用性和美化性，从理论上理解，自动门应该是对门的使用观念的一种扩展，是人们在生产和生活中对门的功能的完善和提升。自动门在150年前开始进入专业化大规模生产，并且在不断完善和提升的过程当中，涌现出了一大批初具规模的专业制造商。自动门除了可以美化出、入口环境外，同时又可以节约空调能源，并且在降低噪音、防风、防尘方面也有独特的作用，在通电后还可以实现自动开门和关门，既方便了人员进出，又使建筑的档次得到了较大的提高，因而在国内外的建筑市场上迅速得到普及，同时也几乎成为了银行、酒店、写字楼等场所门面装修所不可少的一项配置。自动门形式最常见的是将信号感应探测器安装在自动门的门内外两侧，当人或物体接近自动门时，感应探测器能检测到信号，并给控制系统发出一个开门信号，控制电动机正转开门，当人或物体通过门之后，再将门关闭。由于自动门PLC控制系统的开、关门信号是触点信号，使用的信号源可以是红外传感器或者微波雷达。红外传感器的工作原理是反应物体的存在，缺点是反应的速度较慢，无论人或物体是否移动，只须处于红外传感器的扫描范围内，它都能作出反应并产生触点信号，使电机正转开门。微波雷达的工作原理是反应物体的位移，因此反应速度非常快，适合安装在行走速度正常的人员经过的场合，它的特别之处是如果在门附近的人员不想进门或出门而静止不动时，微波雷达将不再产生信号，自动门会自动关上，因此能够对门机起保护作用。1.2国内外发展现状进入九十年代以来，随着社会的进步和电子技术的发展，自动化技术已经取得了较大的进步，自动门在生产生活中也得到了最广泛的使用。根据使用的场所及用途的差别，还可以将自动门分为自动旋转门、平移门、平开门等，自动旋转门由于价格昂贵而且体积较大，一般只使用于高档生活服务特区及大型娱乐会所。自动平移门用的最为普遍，这种门的特点是结构简单、容易控制，并且维护方便。自动平开门因为门体的重量和体积的差别也会对自动门控制系统提出不同的要求，因此使用的场合较少。自动门控制方式多种多样，其中控制器控制可分为继电器接触器控制和智能控制器控制。继电器接触器控制是经过按钮、继电器和接触器来控制的，而智能控制西京学院本科毕业设计（论文）2器控制是通过控制自动化配置的运行来控制的，它具备较高的稳定性，并且安全、可靠，因此大部分生产厂商逐步淘汰继电器接触器逻辑控制而改用智能控制器作为自动门的控制装置。而在选取自动门智能控制器时，又可将其主控制器分为可编程控制器（PLC）控制和微电脑控制器控制。PLC控制的特点是稳定性高、维修方便等，目前很多大型场所的自动门都是用PLC来控制的。微电脑控制器控制的特点是安装容易、体积小等，目前也有一部分厂家选用此种方法生产自动门。1.3课题的主要内容（1）通过分析自动门PLC控制系统的工作过程，选用合适的PLC控制器，确定I/O点。（2）设计出自动门PLC控制系统的主电路模块、开门和关门控制模块。（3）采用梯形图对其系统进行程序编制，并结合PLC的运行特点对控制系统的工作流程作合理的优化。西京学院本科毕业设