畢業論文--自動門控制系統的plc設計-畢業設計(更新版)

　　

【正文】 5 本課題研究的內容 6 本課題研究的目的和意義 7 3 自動門控制系統總體方案設計 8 自動門的功能需求分析 8 自動門的控制要求 8 自動門控 制系統構成 9 PLC 概述 9 具體構成 12 自動門的機械傳機構設計 13 4 自動門控制系統的硬件設計 13 PLC 的選型 14 驅動裝置的選型 16 感應器件的選型 16 直流電動機的選型 17 直流電動機的調速 17 直流電動機的優勢 19 傳動裝置 20 限位開關 20 自動門控制系統 I/O 地址分配表 20 自動門控制系統的原理圖 21 3 3 主電路原理圖 21 PLC 外圍接線圖 22 5 自動門控制系統的軟件設計 22 工作過程分析 22 梯形圖程序 23 梯形圖的概述 24 梯形圖的設計 25 6 程序調試 26 硬件線路連接 26 聯機調試 27 7 結束語 28 8 參考文獻 29 9 致謝 29 10 附錄 31 4 4 前言 在經濟飛速發展的中國，高樓聳立的大都市里的大廈、賓館、酒店、銀行、商場、寫字樓，自動門已經隨處可見。主要工作原理是感應器件將檢測到的人體或物體信號傳送到 PLC， PLC 再綜合收到的自動門 狀態信號作出判斷，而后發出控制信號，使驅動裝置運行，在通過傳動裝置帶動門的動作。由于自動門在通電后可以實現無人管理，不但能給我們帶來人員進出方便、節約空調能源、防風、防塵、降低噪音等好處，更令我們的大門增添了不少高貴典雅的氣息。研究本課題意味著產品成本的下降，5 5 效益提高。 客流量的差異會對自動門的使用產生很大的影響，因此，自動門還可以分為一般自動門和頻繁使用自動門。 本課題研究的內容 本設計將在以下幾個方面對自 動門的控制系統進行研究和論證。使用自動門，可以節約空調能源、降低噪音、防風、防塵，同時可以使出口顯得莊重高檔，因此應用非常廣泛。目前，可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕化工等領域的應用都得到了長足的發展。采用自動和手動控制方式，此種控制模式為目前大多自動門的控制方式。本課題所設計的自動門控制系統采用 PLC 為控制 中心來控制傳動機構從而控制門的開和關實現門的自動化控制。特別要考慮怎樣適應于工業環境，如便于安裝便于門內外感應采集信號，便于維修和抗干擾等問題，入出信息變換及可靠地物理實現，可以說是 PLC 實現控制的兩個基本點。 PLC專為工業控制應用而設計，一經 出現就受到了廣大工程人員的歡迎。微機一般采 用等待命令的工作方式。 繼電器控制邏輯依靠觸點的機械動作實現控制，工作頻率低，觸點開閉動作一般幾十毫秒數量級。 ． 2 具體構成 自動門系統的具體組成如下圖： 由上圖可知，當感應器件檢測到人體或物體信號時將信號傳給PLC,PLC 根據已經采集的信號發出控制信號，是驅動裝置運行，通過傳動裝置帶動自動門的運行。 4 自動門控制系統的硬件設計 PLC 的選擇 在 PLC 系統設計時，首先應確定控制方案，下一步工作就是 PLC 工程設計選型。設計階段，由于用戶程序還未編制，因此，程序容量在設計階段是未知的，須在程序調試之后才知道。離線編程方式可降低系統成本，但使用和調試不方便。 PLC 的診斷功能的強弱，直接影響對操作和維護人員技術能力的要求，并影響平均維修時間。在估算和選用時應充分考慮，使整個控制系統有較合理的性能價格比。直流無刷電機功率密度高，噪音極小、調速性能好，即具備交流電動機的結構簡單、運行可靠、維護方便等優點，又具備直流電動機線性機械特性、調速范圍寬、啟動轉矩大、運行效率高等諸多優點。 （ 2）不受溫度、濕度、噪音。現常用的對直流電動機調速的方法有調磁法和調壓法。由于機械慣性，轉速產立即發生變化，于是反電動勢 E=KE這種調速方法適用于轉矩與轉速成反比而輸出功率基本不變（恒功率調速）的場合。 KT隨著 n的降低，反電動勢 E 減小， Ia 和 T增大，直到 T=Tc 時為止。 （ 2） 由于沒用轉子損耗（轉子使用永磁材料），也無需定子勵磁電流分量（應用新理論），所以無刷直流電機具有較高的效率和 功率密度。 2 自動門扇吊具走論系統：用于吊掛活動門扇，同時在動力牽引下帶動門扇運行。 22 22 外圍接線 如上圖所示 KA1 KA2 是感應器控制的兩個繼電器，有感應器感應到有人時會自動閉合， SQ SQ2 是開關門到位行程開關 ，檢測開關門是否到位檢， SQSQ4 是開關門時減速行程開關。國際電工委員會（ IEC）1994 年 5 月公布的 IEC11313(可編程控制器語言標準 )詳細的說明了句法、語義和下述 5 中編程語言：功能表圖（ sequential function chart）、梯形 圖（ ladder diagram ）、 功 能 塊 圖 (function black diagram) 、指令表（ Instruction Iist）結構文本（ strured text）。 梯形圖程序設計語言的特點： ，具有直觀性和對應性； ，易于掌握和學習； ：梯形圖中的能流（ Power Flow）24 24 不是實際意義的電流，內部的繼電器也不是實際存在的繼電器，因此應用時需與原有繼電器邏輯控制技術的有關概念區別對待； 梯形圖是使用的最多的圖形編程語言，被稱為 PLC 的第一編程語言梯形圖與電氣控制系統的電路圖很相似，具有直觀易懂的優點，很容易被工廠電器人員掌握，特別適用于開關開關量邏輯控制。在設計過程中應遵循以下編程規則： ，每個元件的觸點使用時沒有數量限制。 QA QA2用中間繼電器代替，其線圈電壓為 24V。這就 又給我們提出了更高層次的問題，畢竟一個較好的和較完善的應用軟件不是在短時間內就可以完成的它需要不斷的完善和發展，需要我們做大量的工作和時間的檢驗。 值此論文完成之際，謹向所有曾為我幫助和指導老師、同學和朋友們致以中心的感謝！ 30 30 附錄 1 附錄 2 31 31 附錄 3 32 32