plc控制自動(dòng)門的課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）</p><p>　　題目： PLC控制自動(dòng)門的課程設(shè)計(jì) </p><p>　　系部：電氣工程也自動(dòng)化 </p><p>　　專業(yè)：機(jī)電一體化 </p><p>　　班級(jí)：機(jī)電A1001 </p><p>　

2、　姓名：王帥 </p><p>　　指導(dǎo)教師：周二剛 </p><p>　　山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院目 錄</p><p><b>　　摘 要2</b></p><p><b>　　引言3</b></p><p><b>　　

3、概述</b></p><p>　　1.1國(guó)內(nèi)外自動(dòng)門發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　1.2本課題研究目的和意義</p><p>　　2、自動(dòng)門控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.1自動(dòng)門的功能需求分析5</p><p>　　2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟5</p><p>

4、　　3、自動(dòng)門硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2可編程控制器（PLC）的概述</p><p>　　3.2.1PLC的起源</p><p>　　3.2.2PLC的功能</p><p>　　3.2.3PLC的主要特點(diǎn)</p><p>　　3.2

5、.4PLC的聯(lián)絡(luò)與通信</p><p>　　3.3功能器件的基本工作原理</p><p>　　3.3.1自動(dòng)感應(yīng)門機(jī)的工作原理</p><p>　　3.3.2行程開關(guān)（限位開關(guān)）的工作原理</p><p>　　3.3.3光電開關(guān)介紹</p><p>　　4、自動(dòng)門控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)9</p><p&

6、gt;　　4.1繼電器接觸控制開關(guān)</p><p>　　4.2控制輸出輸入接線</p><p><b>　　4.3程序流程圖</b></p><p><b>　　4.4梯形圖</b></p><p><b>　　4.5I/O分配表</b></p><p>

7、;<b>　　4.6指令表</b></p><p><b>　　4.7分析過程</b></p><p><b>　　結(jié) 束 語(yǔ)15</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)16</b></p><p><b>　　摘 要</b>

8、;</p><p>　　在超級(jí)市場(chǎng)、公共建筑、銀行、醫(yī)院等入口，經(jīng)常使用自動(dòng)門控制系統(tǒng)。早期的自動(dòng)門控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，已逐漸被淘汰。PLC控制自動(dòng)門由于具有故障率低、可靠性高、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛的應(yīng)用。由于直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍寬廣，調(diào)速特性平滑。直流電動(dòng)機(jī)過載能力較強(qiáng)，熱動(dòng)和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，所以執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用直流電動(dòng)機(jī). 本論文主要是對(duì)門的自動(dòng)開、關(guān)控制而論。自動(dòng)門控制裝置系統(tǒng)由檢測(cè)元件光電傳感器

9、、繼電器、可編程序控制器（PLC）、電動(dòng)機(jī)組成。它主要是利用熱釋電人體光電傳感器檢測(cè)，有無(wú)人到門口的信號(hào)，再把檢測(cè)到的信號(hào)送入可編程序控制器（PLC）中，由可編程序控制器來(lái)對(duì)信號(hào)的處理，處理的最后結(jié)果用繼電器輸出，從而達(dá)到控制直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。又由直流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)門的開、關(guān)。當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，門自動(dòng)打開；當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，門自動(dòng)關(guān)閉。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：自動(dòng)門 PLC 控制程序</p><p>

10、;　　關(guān)鍵詞：自動(dòng)門 PLC 控制程序</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的中國(guó)，高樓聳立的大都市里的大廈、賓館、酒店、銀行、商場(chǎng)、寫字樓，自動(dòng)門以經(jīng)是隨處可見。自動(dòng)門的工作方式是通過自動(dòng)門內(nèi)外兩側(cè)的感應(yīng)開關(guān)來(lái)感應(yīng)人的出入，當(dāng)人走進(jìn)自動(dòng)門時(shí)，感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)到人的存在，給控制器一個(gè)開門信號(hào)，控制器通過驅(qū)動(dòng)裝置將門打開。將人通過

11、之后，再將門關(guān)閉。由于自動(dòng)門在通電后可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理，不但能給我們帶來(lái)人員進(jìn)出方便、節(jié)約空調(diào)能源、防塵、防風(fēng)、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。</p><p>　　自動(dòng)門在國(guó)外早以得到普遍應(yīng)用，在我國(guó)也以優(yōu)異的性能逐步得到大家的認(rèn)同，中國(guó)已經(jīng)迎來(lái)了自動(dòng)門發(fā)展的黃金時(shí)期。 </p><p>　　自動(dòng)門的性能優(yōu)劣主要取決于它的控制裝置，早期的自動(dòng)門控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯

12、控制，造成安裝繁瑣、體積大、不穩(wěn)定、不易維修的缺點(diǎn)已逐步被淘汰。目前自動(dòng)門及其自動(dòng)化行業(yè)最穩(wěn)定的控制裝置是可編程控制器（一下簡(jiǎn)稱PLC），PLC是一種專門為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可編程控制器的儲(chǔ)存器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、算數(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或邏輯式和開關(guān)量的邏輯控制的輸入和輸出，控制個(gè)種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 PLC可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，功能完善，實(shí)用性強(qiáng)，

13、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造，體積小，重量輕，能耗低等優(yōu)點(diǎn)。目前，可編程控制器在機(jī)械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。因此運(yùn)用PLC控制自動(dòng)門具有較高的可靠性，維修方便等特點(diǎn)，因此，進(jìn)行自動(dòng)門的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以推動(dòng)自動(dòng)門行業(yè)的發(fā)展，擴(kuò)大PLC在自動(dòng)化行業(yè)乃至整個(gè)自動(dòng)化行業(yè)的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟(jì)和理論研究?jī)r(jià)值。</p><p><b>　　1概述

14、</b></p><p>　　1.1國(guó)內(nèi)外自動(dòng)門發(fā)展現(xiàn)狀 在國(guó)外，進(jìn)入90年代以來(lái)，自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展很快，技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，取得了驚人的成就，自動(dòng)化技術(shù)是自動(dòng)門的重要部分。在現(xiàn)代人們生活中自動(dòng)門可以節(jié)約空調(diào)能源，降低噪音，防風(fēng)，防塵，同時(shí)可以使出入口顯得莊重高檔，因此應(yīng)用非常廣泛。</p><p>　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，自動(dòng)門在人門的生活中的運(yùn)用越來(lái)越廣泛，自動(dòng)門適用

15、于賓館，酒店，銀行，寫字樓，醫(yī)院，商店等，使用自動(dòng)門。但在國(guó)內(nèi)，自動(dòng)門的自主研發(fā)尚處于初級(jí)階段。在自動(dòng)門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，穩(wěn)定。節(jié)能，環(huán)保，安全及人性化是需要首先考慮的因素。</p><p>　　由于門體的重量及體積不同會(huì)對(duì)自動(dòng)門驅(qū)動(dòng)和傳動(dòng)系統(tǒng)提出不同的要求，所以各種自動(dòng)門又可以分為重型自動(dòng)門和輕型自動(dòng)門。 客流量的差異會(huì)對(duì)自動(dòng)門的使用產(chǎn)生很大影響，因此，自動(dòng)門還可以分為一般自動(dòng)門和可頻繁使用的自動(dòng)門。</

16、p><p>　　自動(dòng)門根據(jù)使用的場(chǎng)合及功能的不同可分為自動(dòng)平移門，自動(dòng)平開門，自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門，自動(dòng)圓弧門，自動(dòng)折疊門，其中平開門用的場(chǎng)合較少，旋轉(zhuǎn)門由于昂貴而且非常龐大，一般只用于有需要的高檔賓館，自動(dòng)平移門使用得最廣泛，大家一般所說(shuō)的自動(dòng)門，感應(yīng)門就是指自動(dòng)平移門，目前市場(chǎng)上流行的平移型自動(dòng)門一般是兩開，這種門的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單易控，維護(hù)方便。</p><p>　　自動(dòng)平移門最常見的形式是自動(dòng)門內(nèi)外兩

17、側(cè)加感應(yīng)器，當(dāng)人們走進(jìn)自動(dòng)門時(shí)，感應(yīng)器感應(yīng)到人的存在，給控制器一個(gè)開門信號(hào)，控制器通過驅(qū)動(dòng)裝置將門打開。當(dāng)人們通過之后，將門關(guān)上。由于自動(dòng)平移門在通電后可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理，既方便又提高了建筑的檔次，于是迅速在國(guó)內(nèi)外建筑市場(chǎng)上得到大范圍的普及。 自動(dòng)門的控制方法很多，從控制的不同來(lái)分，有傳統(tǒng)的繼電器控制，即通過按鈕和復(fù)雜的接線安裝來(lái)控制，智能控制器，即通過運(yùn)用線的自動(dòng)化設(shè)備來(lái)控制，它具有穩(wěn)定性 高，安全等優(yōu)點(diǎn)，因此被很多生產(chǎn)商所運(yùn)用。由于繼

18、電器邏輯控制的自動(dòng)門系統(tǒng)因存在許多缺陷而逐步被智能控制器控制控制的自動(dòng)門所淘汰。</p><p>　　在智能控制的選擇上，自動(dòng)門的主控器有微電腦控制器和可編程控制器PLC控制，微電腦控制主要有體積小，安裝方便等特點(diǎn)，目前有許多廠家采用此種方式生產(chǎn)自動(dòng)門，PLC控制的特點(diǎn)是穩(wěn)定性高，維護(hù)方便，目前許多大型的商場(chǎng)的自動(dòng)門都是由這種方式來(lái)控制。</p><p>　　1.2本課題研究的目的和意義

19、</p><p>　　在超級(jí)市場(chǎng)、公共建筑、銀行、醫(yī)院等入口，經(jīng)常使用自動(dòng)門控制系統(tǒng)。使用自動(dòng)門，可以節(jié)約空調(diào)能源、降低噪音、防風(fēng)、防塵，同時(shí)可以使出入口顯的莊重高檔，因此應(yīng)用非常廣泛。自動(dòng)門平移門最常見的形式是自動(dòng)門機(jī)及門內(nèi)外兩側(cè)加光電感應(yīng)開關(guān)，當(dāng)人走近自動(dòng)門時(shí)，感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)到人的存在，給控制器一個(gè)開門信號(hào)，控制器通過驅(qū)動(dòng)裝置將門打開，當(dāng)人通過之后，再將門關(guān)閉。由于自動(dòng)平移門在通電后可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理，即方便又提

20、高了建筑的檔次，于是迅速在國(guó)內(nèi)外建筑市場(chǎng)上得到大范圍的普及。</p><p>　　自動(dòng)門在國(guó)內(nèi)外早已得到普遍應(yīng)用，在我國(guó)也逐步得到大家的認(rèn)同，已經(jīng)迎來(lái)了自動(dòng)門發(fā)展的黃金時(shí)期。</p><p>　　PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的儲(chǔ)存器，用來(lái)在其內(nèi)部?jī)?chǔ)存執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算數(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式和開關(guān)

21、量的邏輯控制的輸入和輸出，控制個(gè)種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC具有可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，功能完善，實(shí)用性強(qiáng)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造，體積小，重量輕，能耗低等優(yōu)點(diǎn)。目前，可編程控制器在機(jī)械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。因此運(yùn)用PLC控制自動(dòng)門具有較高的可靠性，維修方便等特點(diǎn)，因此運(yùn)用PLC控制自動(dòng)門具有較高的可靠性，維護(hù)方便等特點(diǎn)。 </p><p>

22、　　本課題的自動(dòng)門設(shè)計(jì)運(yùn)用PLC作控制器能大大提高自動(dòng)門的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，對(duì)于整個(gè)自動(dòng)門行業(yè)是一次技術(shù)革新，提高了自動(dòng)門的使用率，因此，進(jìn)行自動(dòng)門PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以推動(dòng)自動(dòng)門行業(yè)的發(fā)展，擴(kuò)大PLC在自動(dòng)門行業(yè)乃至整個(gè)自動(dòng)化行業(yè)的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟(jì)和理論研究?jī)r(jià)值。</p><p>　　2.自動(dòng)門控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1自動(dòng)門的功能要求分析</p>

23、<p>　　1）當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測(cè)開關(guān)時(shí)，開關(guān)上有電流通過（光電檢測(cè)開關(guān)是脈沖觸發(fā)須對(duì)其自鎖）由于開門限位開關(guān)常閉，所以線圈上有電通過，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān)位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。</p><p>　　2）當(dāng)自動(dòng)門到開門限位開關(guān)位置時(shí)啟動(dòng)延時(shí)定時(shí)器8秒后，自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門過程，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動(dòng)到關(guān)門限位開關(guān)時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。</p><p>　　3）關(guān)門

24、過程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測(cè)開關(guān)，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動(dòng)進(jìn)入開門程序。</p><p>　　4）門打開后的8秒等待時(shí)間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電檢測(cè)開關(guān)時(shí)，必須重新開始等待8秒后，再自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。</p><p>　　5）自動(dòng)門在出現(xiàn)故障或在維修的時(shí)候，用自動(dòng)控制從在一定的問題，最后決定加增手動(dòng)開門和關(guān)門開關(guān)。 </p>

25、<p>　　2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟</p><p>　　自動(dòng)門控制裝置由門內(nèi)光電探測(cè)開關(guān)K1、門外光電探測(cè)開關(guān)K2、開門到位限位開關(guān)K3、關(guān)門到限位開關(guān)K4、開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1（使直流電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)）、關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2（使直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)）等部件組成。 控制要求：</p><p>　　1）外或由外到內(nèi)通過光電檢測(cè)開關(guān)K1或K2時(shí)，開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開

26、關(guān)K3位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。</p><p>　　2）位置停留8秒后，自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2被起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動(dòng)到關(guān)門限位開關(guān)K4位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。</p><p>　　3）中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測(cè)開關(guān)K2或K1時(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動(dòng)進(jìn)入開門程序。</p><p>　　4）的8秒等待時(shí)間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通

27、過光電檢測(cè)開關(guān)K2或K1時(shí)，必須重新開始等待8秒后，再自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。</p><p>　　3.自動(dòng)門硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　自動(dòng)門控制裝置由門內(nèi)光電探測(cè)開關(guān) 、門外光電探測(cè)開關(guān)、開門到位限位開關(guān)、關(guān)門到限位開關(guān)、開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)（使直流電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)）、關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)（使直流電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)）等部件組成

28、PLC控制自動(dòng)門由于具有故障率低、可靠性高、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛的應(yīng)用。由于直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍寬廣，調(diào)速特性平滑。直流電動(dòng)機(jī)超載能力較強(qiáng)，熱動(dòng)和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，所以執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用直流電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　3.2可編程控制器（PLC）的概述</p><p>　　3.2.1PLC的起源</p><p>　　PLC是從早期的繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的。自1

29、836年繼電器問世，人們就開始用導(dǎo)線將它同開關(guān)器件巧妙地連接，構(gòu)成用途各異的邏輯控制或順序控制。上世紀(jì)60年代末，它不斷吸收微電腦技術(shù)使之功能不斷增強(qiáng)，逐漸適合復(fù)雜的控制任務(wù) 。隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)的飛速發(fā)展、微處理器的出現(xiàn)，以及流程加工行業(yè)（如汽車制造業(yè)）對(duì)生產(chǎn)流程迅速、頻繁變更的需求，PLC技術(shù)出現(xiàn)并快速發(fā)展。</p><p>　　目前，PLC在小型化、大型化、大容量、強(qiáng)功能等方面有了質(zhì)的

30、飛躍，使早期的PLC從最初的邏輯控制、順序控制，發(fā)展成為具有邏輯判斷、定時(shí)、計(jì)數(shù)、記憶和算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信及PID回路調(diào)節(jié)等功能的現(xiàn)代PLC。但是，仍然沿用著順序掃描、程控等基本模式及CPU+通信+I/O的基本結(jié)構(gòu)。</p><p>　　PLC之所以有生命力，在于它更加適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和市場(chǎng)的要求：高可靠性、強(qiáng)抗各種干擾的能力、編程安裝使用簡(jiǎn)便、低價(jià)格長(zhǎng)壽命。它的輸入輸出端更接近現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，不需添加太多的中間

31、部件或需要更多的接口，這樣節(jié)省了用戶時(shí)間和成本。PLC的下端(輸入端)為繼電器、晶體管和晶閘管等控制部件，而上端一般是面向用戶的微型計(jì)算機(jī)。人們?cè)趹?yīng)用它時(shí)，可以不必進(jìn)行計(jì)算機(jī)方面的專門培訓(xùn)，就能對(duì)可編程控制器進(jìn)行操作及編程。</p><p>　　3.2.2PLC的功能、</p><p>　　1、數(shù)據(jù)采集與輸出。</p><p>　　2、控制功能。包括順序控制、邏輯控

32、制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等。</p><p>　　3、數(shù)據(jù)處理功能。包括基本數(shù)學(xué)運(yùn)算、比較、對(duì)字節(jié)的運(yùn)算、PID運(yùn)算、濾波等。</p><p>　　4、輸入/輸出接口調(diào)理功能。 具有A/D、D/A轉(zhuǎn)換功能，通過I/O模塊完成對(duì)模擬量的控制和調(diào)節(jié)，具有溫度、運(yùn)動(dòng)等測(cè)量接口。</p><p>　　5、通信、聯(lián)網(wǎng)功能。 現(xiàn)代PLC大多數(shù)都采用了通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有RS232或RS48

33、5接口，可進(jìn)行遠(yuǎn)程I/O控制，多臺(tái) PLC可彼此間聯(lián)網(wǎng)、通信，外部器件與一臺(tái)或多臺(tái)可編程控制器的信號(hào)處理單元之間，實(shí)現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)交換，如程序轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)文文件轉(zhuǎn)移、監(jiān)視和診斷。在系統(tǒng)構(gòu)成時(shí)，可由一臺(tái)計(jì)算機(jī)與多臺(tái)PLC構(gòu)成"集中管理、分散控制"的分布式控制網(wǎng)絡(luò)，以便完成較大規(guī)模的復(fù)雜控制。通常所說(shuō)的SCADA系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)端和遠(yuǎn)程端也可以采用PLC作現(xiàn)場(chǎng)機(jī)。</p><p>　　6、支持人機(jī)界面功能。

34、提供操作者以監(jiān)視機(jī)器/過程工作必需的信息。允許操作者和</p><p>　　PC系統(tǒng)與其應(yīng)用程序相互作用，以便作決策和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)工業(yè)計(jì)算機(jī)的分散和集中操作與監(jiān)視系統(tǒng)。</p><p>　　7、編程、調(diào)試等，并且大部分支持在線編程。</p><p>　　3.2.3PLC的主要特點(diǎn)</p><p>　　1)、可靠性高。PLC的MTBF一般在400

35、00～50000h以上，有的在10~20萬(wàn)h，且均有完善的自診斷功能。</p><p>　　2)、結(jié)構(gòu)形式多樣，模塊化組合靈活。有固定式適于小型系統(tǒng)或機(jī)床，組合式適于集控制系統(tǒng)。最少的PLC只有6點(diǎn)，而AB的ControlLogix系統(tǒng)的容量達(dá)128000點(diǎn)。3)、功能強(qiáng)大。</p><p>　　4)、編程方便?？刂凭哂袠O大靈活性。</p><p>　　5)、適應(yīng)工

36、業(yè)環(huán)境。適應(yīng)高溫、振動(dòng)、沖擊和粉塵等惡劣環(huán)境以及電磁干擾環(huán)境。</p><p>　　6)、安裝、維修簡(jiǎn)單 </p><p>　　7)、與DCS相比，價(jià)格低。</p><p>　　8)、當(dāng)前PLC產(chǎn)品緊跟現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展潮流。 </p><p>　　3.2.4PLC的聯(lián)網(wǎng)與通信 </p><p>　　PLC的通信包括P

37、LC之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)之間以及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。PLC系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)可以直接或通過通信處理單元、通信轉(zhuǎn)接器相連構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)信息的交換，并可構(gòu)成"集中管理、分散控制"的分布式控制系統(tǒng)，滿足工廠自動(dòng)化(FA)系統(tǒng)發(fā)展的需要，各PLC系統(tǒng)或遠(yuǎn)程I/O模塊按功能各自放置在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)分散控制，然后采用網(wǎng)絡(luò)連接構(gòu)成集中管理的分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。目前各廠商都主推各自的總線標(biāo)準(zhǔn)，如西門子Profibus、A-B C

38、ontrolNet及DeviceNet、莫迪康Modbus等等。但其構(gòu)成的"集中管理、分散控制"分布式控制方式是十分類似的。如ROCKWELL（A-B）推出了"全方位自動(dòng)化"的理念，推薦三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即1）設(shè)備層（DeviceNet為代表）；2）控制層（ControlNet為代表）；3）管理層（EtheNet）。</p><p>　　3.2.5PLC的發(fā)展 </p&g

39、t;<p>　　1.與DCS的差別。集散系統(tǒng)DCS從工業(yè)自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)發(fā)展到以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為中心的集散系統(tǒng)，所以其在模擬量處理、回路調(diào)節(jié)方面具有一定優(yōu)勢(shì)，初期主要用在連續(xù)過程控制，側(cè)重回路調(diào)節(jié)功能，滿足快速大量數(shù)據(jù)處理要求。硬件結(jié)構(gòu)方面，總線標(biāo)準(zhǔn)化程度高，兼容性強(qiáng)，軟件資源豐富，特別是有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的支持，故對(duì)要求快速、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、模型復(fù)雜和計(jì)算工作量大的工業(yè)對(duì)象的控制占有優(yōu)勢(shì)。PLC是由繼電器邏輯系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)，主要用

40、在離散制造、工序控制，初期主要是代替繼電器控制系統(tǒng)，側(cè)重于開關(guān)量順序控制方面。PLC在自身發(fā)展同時(shí)，也在吸收DCS系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。PLC在過程控制的發(fā)展將是與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)結(jié)合，發(fā)展向下拓展功能，開放總線。</p><p><b>　　2.市場(chǎng)占有率</b></p><p>　　1987年世界PLC的銷售額為25億美元，此后每年以20%左右的速度遞增。進(jìn)入90年代以來(lái)，世界

41、PLC的年平均銷售額在55億美元以上，其中我國(guó)約占1%。當(dāng)前，PLC在國(guó)際市場(chǎng)上已成為最受歡迎的工業(yè)控制暢銷產(chǎn)品，用PLC設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)已成為世界潮流。</p><p>　　3.3功能器件的基本工作原理</p><p>　　3.3.1自動(dòng)感應(yīng)門機(jī)的基本工作原理</p><p>　　首先，平移式自動(dòng)感應(yīng)門機(jī)組由以下部件組成： （1） 主控制器：它是自動(dòng)感應(yīng)門的指揮中

42、心，通過內(nèi)部編有指令程序的大規(guī)模集成塊，發(fā)出相應(yīng)指令，指揮馬達(dá)或電鎖類系統(tǒng)工作；同時(shí)人們通過主控器調(diào)節(jié)門扇開啟速度、開啟幅度等參數(shù)。 （2） 感應(yīng)探測(cè)器：負(fù)責(zé)采集外部信號(hào)，如同人們的眼睛，當(dāng)有移動(dòng)的物體進(jìn)入它的工作范圍時(shí)，它就給主控制器一個(gè)脈沖信號(hào)； （3） 動(dòng)力馬達(dá)：提供開門與關(guān)門的主動(dòng)力，控制自動(dòng)感應(yīng)門門扇加速與減速運(yùn)行。 （4） 自動(dòng)感應(yīng)門扇行進(jìn)軌道：就象火車的鐵軌，約束門扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向行進(jìn)。 （5） 門扇吊具走

43、輪系統(tǒng):用于吊掛活動(dòng)門扇，同時(shí)在動(dòng)力牽引下帶動(dòng)門扇運(yùn)行。 （6） 同步皮帶（有的廠家使用三角皮帶）：用于傳輸馬達(dá)所產(chǎn)動(dòng)力，牽引自動(dòng)感應(yīng)門扇吊具走輪系統(tǒng)。 （7） 下部導(dǎo)向系統(tǒng)：是自動(dòng)感應(yīng)門門扇下部的導(dǎo)向與定位裝置，防止門扇在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)前后門體擺動(dòng)。 當(dāng)自動(dòng)感應(yīng)門門扇要完成一次開門與關(guān)門，其工作流程如下： 感應(yīng)探測(cè)器探測(cè)到有人進(jìn)入時(shí)，將脈沖信號(hào)傳給主控器，主控器判斷后通知馬達(dá)運(yùn)行，同時(shí)監(jiān)控馬達(dá)轉(zhuǎn)數(shù)，以便通知馬達(dá)在一定時(shí)候加力和進(jìn)入慢行運(yùn)行

44、。馬達(dá)得到一定運(yùn)行電流后做正向運(yùn)行，</p><p>　　3.3.2行程開關(guān)(限位開關(guān))的工作原理 </p><p>　　行程開關(guān)又稱限位開關(guān)，用于控制機(jī)械設(shè)備的行程及限位保護(hù)。在實(shí)際生產(chǎn)中，將行程開關(guān)安裝在預(yù)先安排的位置，當(dāng)裝于生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件上的模塊撞擊行程開關(guān)時(shí)，行程開關(guān)的觸點(diǎn)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)電路的切換。因此，行程開關(guān)是一種根據(jù)運(yùn)動(dòng)部件的行程位置而切換電路的電器，它的作用原理與按鈕類似。行

45、程開關(guān)廣泛用于各類機(jī)床和起重機(jī)械，用以控制其行程、進(jìn)行終端限位保護(hù)。在電梯的控制電路中，還利用行程開關(guān)來(lái)控制開關(guān)轎門的速度、自動(dòng)開關(guān)門的限位，轎廂的上、下限位保護(hù)。 滾輪式行程開關(guān)又分為單滾輪自動(dòng)復(fù)位和雙滾輪(羊角式)非自動(dòng)復(fù)位式，雙滾輪行移開關(guān)具有兩個(gè)穩(wěn)態(tài)位置，有“記憶”作用，在某些情況下可以簡(jiǎn)化線路。</p><p>　　3.3.3光電開關(guān)介紹 </p><p>　　1.工作原理光電開

46、關(guān)（光電傳感器）是光電接近開關(guān)的簡(jiǎn)稱，它是利用被檢測(cè)物對(duì)光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測(cè)物體有無(wú)的。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測(cè)。光電開關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號(hào)射</p><p>　　出，接收器再根據(jù)接收到的光線的強(qiáng)弱或有無(wú)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行探測(cè)。</p><p>　　2.光電開關(guān)的分類及術(shù)語(yǔ)解釋（1）、分類①漫反射式光電開關(guān)：它是一種集發(fā)射器和接收器

47、于一體的傳感器，當(dāng)有被檢測(cè)物體經(jīng)過時(shí)，物體將光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線反射到接收器，于是光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號(hào)。當(dāng)被檢測(cè)物體的表面光亮或其反光率極高時(shí)，漫反射式的光電開關(guān)是首選的檢測(cè)模式。②鏡反射式光電開關(guān)：它亦集發(fā)射器與接收器于一體，光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)出的光線經(jīng)過反射鏡反射回接收器，當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過且完全阻斷光線時(shí)，光電開關(guān)就產(chǎn)生了檢測(cè)開關(guān)信號(hào)。③對(duì)射</p><p>　　式光電開關(guān)：它包含了在結(jié)構(gòu)上相互

48、分離且光軸相對(duì)放置的發(fā)射器和接收器，發(fā)射器發(fā)出的光線直接進(jìn)入接收器，當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過發(fā)射器和接收器之間且阻斷光線時(shí)，光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號(hào)。當(dāng)檢測(cè)物體為不透明時(shí)，對(duì)射式光電開關(guān)是最可靠的檢測(cè)裝置。④槽式光電開關(guān)：它通常采用標(biāo)準(zhǔn)的U字型結(jié)構(gòu)，其發(fā)射器和接收器分別位于U型槽的兩邊，并形成一光軸，當(dāng)被檢測(cè)物體經(jīng)過U型槽且阻斷光軸時(shí)，光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)量信號(hào)。槽式光電開關(guān)比較適合檢測(cè)高速運(yùn)動(dòng)的物體，并且它能分辨透明與半透明物體,使用安全可靠

49、。⑤光纖式光電開關(guān)：它采用塑料或玻璃光纖傳感器來(lái)引導(dǎo)光線，可以對(duì)距離遠(yuǎn)的被檢測(cè)物體進(jìn)行檢測(cè)。通常光纖傳感器分為對(duì)射式和漫反射式。（2）術(shù)語(yǔ)①檢測(cè)距離：是指檢測(cè)體按一定方式移動(dòng)，當(dāng)開關(guān)動(dòng)作時(shí)測(cè)得的基準(zhǔn)位置（光電開關(guān)的感應(yīng)表面）到檢測(cè)面的空間距離。額定動(dòng)作距離指接近開關(guān)動(dòng)作距離的標(biāo)稱值。②回差距離：動(dòng)作距離與復(fù)位距離之間的絕對(duì)值。③響應(yīng)頻率：在規(guī)定的1s的時(shí)間間隔內(nèi)，允許光電開關(guān)動(dòng)作循環(huán)的次數(shù)。④輸出狀態(tài)：分常開和常閉。當(dāng)無(wú)檢測(cè)物體時(shí)，常開

50、型的光電開關(guān)所接通的負(fù)載由于光電開關(guān)內(nèi)部的輸出晶體管的截止而不工作，當(dāng)檢測(cè)到物體時(shí)，晶體</p><p>　　4.自動(dòng)門控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1繼電器接觸控制圖</p><p>　　4.2Plc控制輸出輸入接線</p><p><b>　　4.3程序流程圖</b></p><

51、;p><b>　　4.4梯形圖</b></p><p><b>　　4.5I/O分配表</b></p><p><b>　　4.6指令表</b></p><p><b>　　4.7過程分析</b></p><p>　　1． 首先按下啟動(dòng)按鈕使x00

52、7閉合，若外檢測(cè)開關(guān)或內(nèi)檢測(cè)開關(guān)有信號(hào)時(shí)x001或x002閉合。由于開門限位開關(guān)x003是長(zhǎng)閉的，所以y000線圈通電，有原理分析可知光電檢測(cè)開關(guān)的觸發(fā)方式是脈沖觸發(fā)所以需要自鎖。當(dāng)y000線圈通電時(shí)y000閉合，此時(shí)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)帶動(dòng)自動(dòng)門扇移動(dòng)，執(zhí)行開門過程。2． 當(dāng)門扇完全打開時(shí)，使開門限位開關(guān)x003打開，y000線圈斷電.電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。3． 當(dāng)門扇停止移動(dòng)時(shí)，由于開門限位開關(guān)的長(zhǎng)閉變成長(zhǎng)開，故使長(zhǎng)開閉合。進(jìn)行8秒的延時(shí)，若此

53、時(shí)外檢測(cè)開關(guān)或內(nèi)檢測(cè)開關(guān)x001或x002有信號(hào)，則使T0重新延時(shí)。4． 當(dāng)8秒的延時(shí)完畢后T0線圈通電，關(guān)門限位開關(guān)關(guān)閉，所以使y001通電并自鎖，電機(jī)反轉(zhuǎn)執(zhí)行關(guān)門過程。5． 在關(guān)門過程中，若外檢測(cè)開關(guān)或內(nèi)檢測(cè)開關(guān)x001,x002有信號(hào)又使y000通電，由于在關(guān)門過程中y000長(zhǎng)閉，此時(shí)打開并中斷關(guān)門過程，轉(zhuǎn)向開門過程。6． 在此控制過程中，為了保證其安全性設(shè)置過載保護(hù)和緊急停車。7． 考慮到主動(dòng)門若出現(xiàn)故障時(shí)，使用自動(dòng)控制

54、系統(tǒng)有所不適，于是設(shè)置手動(dòng)開門和手動(dòng)關(guān)門。</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)完成了題目要求的基本部分的全部要求。發(fā)揮部分的因?yàn)闀r(shí)間和制作材料的短缺而沒有進(jìn)行嘗試，在今后條件允許的情況下再擴(kuò)展?；静糠指鲉卧ぷ鞣€(wěn)定。通過這次設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新，是要我們學(xué)會(huì)將理論很好地聯(lián)系實(shí)際

55、，并不斷地去開動(dòng)自己的大腦，從為人類造福的意愿出發(fā)，做自己力所能及的，別人卻沒想到的事。使之不斷地戰(zhàn)勝別人，超越前人。同時(shí)，更重要的是，我在這一設(shè)計(jì)過程中，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持不懈，不輕易言棄。設(shè)計(jì)過程，也好比是我們?nèi)祟惓砷L(zhǎng)的歷程，常有一些不如意，也許這就是在對(duì)我們提出了挑戰(zhàn)，勇敢過，也戰(zhàn)勝了，勝利的鐘聲也就一定會(huì)為我們而敲響。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p>&l

56、t;p>　　1.《電器與可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》 機(jī)械工業(yè)出版社. 1997.1. 作者：鄧則名；</p><p>　　2.《可編程序控制器及應(yīng)用》 北京:高等教育出社. 1991 作者：林小峰編；</p><p>　　3.《工廠電氣控制技術(shù)》 第二版.北京機(jī)械工業(yè)出版社. 2000 作者：方承遠(yuǎn)編；4.《邏輯與可編程控制系統(tǒng)》 北京: 機(jī)械工業(yè)出版 . 200