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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流毕业设计.精品文档.广州番禺职业技术学院毕业设计 设计课题自动门控制系统 姓 名梁炽锋、龙景聪、姚树荣 系 别机械与电子系 班 级09电子2班 指导教师张小慧 目 录毕业设计及答辩评价意见 2毕业设计任务书 3一、自动门控制系统设计任务 3二、自动门控制装置主要技术指标 4三、自动门控制装置系统的工作原理 43.1开启与关闭动作 43.2自动感应门机的基本工作原理 53.3行程开关(限位开关)的工作原理 53.4光电开关的工作原理 6四、自动门控制装置系统程序 74.1自动门控制装置原理框图 74.2 自动门控制系统模拟实物图 84.3 继电

2、器接触控制图 84.4 I/O分配表 94.5 PLC控制输出输入接线 94.6 梯形图104.7 程序指令表104.8程序过程分析114.9 系统调试15五、毕业设计进度安排15六、设计体会16七、毕业设计应收集的资料及主要参考文献17毕业设计及答辩评价意见指导教师评语： 指导教师（签字）： 日期： 答辩委员会(评审小组）意见： 综合成绩 答辩委员会主任（签字）： 日期： （评委小组组长） 毕业设计任务书毕业设计课题 自动门控制系统装置 课题来源 老师推荐 课题性质 真实课题 起止时间 2011年12月19日 2011年12月30日 一、自动门控制系统设计任务1.1自动门控制系统的硬件组成门

3、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、关门到位限位开关K4、低速开门感应开关K5、低速关门感应开关K6、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)、低速开门执行机构KM3(使直流电动机低速正转) 、低速关门执行机构KM4(使直流电动机低速反转)等组成。1.2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，电动机高速正转，当门移动到低速感应开关K5位置时，低速开门执行机构KM3动作，当门移动到限位开关K3位置时，所有电动机停止运行。（2）自动门在开门位置停留8s后，自动进入关门过程，关门执行

4、机构KM2动作，电动机高速反转，当门移动到低速关门感应开关K6时，低速开门执行机构KM4动作，当门移动到关门限位开关K4位置时，所有电机停止运行。（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8s等待时间内，若有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待8s后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。(5) 开门与关门不可同时进行。二、自动门控制装置主要技术指标1、自动门采用平开形式，两只门分别向左右移动实行开启与关闭，单只开启门宽为1m，总开启门宽度为2m；门框总长为4m，高为2m

5、。2、采用高速、低速控制自动门开启与关闭，高速开门速度：0.5m/s；低速开门速度：0.2m/s；高速关门速度：0.4m/s；低速关门速度：0.1m/s。3、使用了安全传感器（红外、雷达、电眼、光电）；多种触发开门方式（感应、按钮、刷卡等）；后备电源；上电后门自动检测运行，进行门宽度自学习；人夹住后反弹：更新运行曲线，缓行起点变化三、自动门控制装置系统的工作原理3.1开启与关闭动作3.1.1 开启动作当人靠近自动门时，设置于门内外侧的检测装置（垫开关、红外线开关、光线开关等）将其检测出来，之后，信号送到控制装置。控制装置接到该信号后驱动高速马达向门的开启方向旋转带动皮带轮、皮带或链条，使门向开

6、启方向运动。当门接触到减速开关时，信号送到控制装置。控制装置接到该信号后驱动低速马达向门的开启方向旋转并停止高速马达。当门接近门接触到开门限位开关时，信号送到控制装置，控制装置接到该信号后停止所有马达，靠惯性行至门挡位置后停止。3.1.2 关闭动作当人离开检测装置的检测范围，开启定时器定时结束后（该时间设定可以调整），控制装置将高速马达逆转，使门向关闭方向动作，当门接触到减速开关时，控制装置将低速马达逆转，门徐行后在开门限位开关位置停止。3.2 自动感应门机的基本工作原理(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

7、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，它就给主控器一个脉冲信号；(3) 动力马达：提供开门与关门的主动力，控制自动感应门扇加速与减速运行。(4) 自动感应门扇行进轨道：就像火车的铁轨，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：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。当自动感应门门扇要完成一次开门与关

8、门，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。马达得到一定运行电流后做正向运行，将动力传给同步带，再由同步带将动力传给吊具系统使自动感应门扇开启；自动感应门扇开启后由控制器作出判断，如需关自动感应门，通知马达作反向运动，关闭自动感应门。3.3 行程开关(限位开关)的工作原理行程开关又称限位开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产中，将行程开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，行程开关的触点动作，实现电路的切换。因此，行程开关是一种根据运动部件

9、的行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。行程开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。3.4 光电开关的工作原理光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。物体不限于 金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。四、自动门控制装置系统程序4.1自动门控制装置原理框图4.2 自动门控制系统模拟实物图4.3 继电器接触控制图4.4 PLC I/O分配表输入端输出端X1门内光电探测开关K1(SB

10、1)Y1高速开门执行机构KM1X2门外光电探测开关K2(SB2)Y2高速关门执行机构KM2X3开门到位限位开关K3(SB3)Y3低速开门执行机构KM3X4关门到位限位开关K4(SB4)Y4低速关门执行机构KM4X5低速开门感应开关K5(SB5)Y5TMX计时器X6低速关门感应开关K6(SB6)X7启动按钮(SB7)X8停止按钮(SB8)X9手动开门(SB9)X10手动关门(SB10)4.5 PLC控制输出输入接线4.6 梯形图4.7 程序指令表0 XT X71 OR R12 AN/ X83 OT R14 ST X15 OR X26 OR Y17 AN/ X58 AN R19 AN X810 A

11、N/ Y311 AN/ X312 OT Y113 ST X114 OR X215 OR Y116 OR Y317 AN X518 AN R119 AN/ X820 AN/ Y121 OR X922 AN/ X323 OT Y324 ST X325 AN/ X126 AN/ X227 TMX0 K8030 ST T031 OR Y232 AN/ X633 AN/ X134 AN/ X235 AN R136 AN/ X837 AN/ Y438 AN/ X439 OT Y240 ST TO41 OR Y242 OR Y443 AN X644 AN/ X145 AN/ X246 AN R147 AN/

12、 X848 AN/ Y249 OR X1050 AN/ X451 OT Y452 ED4.8程序过程分析4.8.1启动程序X7：启动按钮；X8：停止按钮；R1：PLC内部继电器图1如图1所示：按下启动按钮X7，内部继电器R1得电并自锁，程序开始启动4.8.2开门程序X1：门内光电探测开关K1；X2：门外光电探测开关K2；X3：开门到位限位开关K3；X5：低速开门感应开关K5；X9手动开门按钮；R1：启动继电器；X8：停止按钮；Y1：高速开门执行机构KM1；Y3：低速开门执行机构KM2图2按图2所示，按下启动按钮，R2启动继电器闭合，当门内光电探测开关X1（K1）或门外光电探测开关X2（K2）分

13、别检测有人通过时，高速开门执行机构Y1（KM1）闭合得电，电动机高速正转，Y1（KM1）自锁，自动门高速打开，当门触碰低速开门感应开关X5（K5）时，高速开门执行机构Y1（KM1）因失电停止，而低速开门执行机构Y3（KM3）因得电闭合，电动机低速正转，Y3（KM3）自锁，自动门低速打开，当开门到限位开关X3（K3）检测到门全部打开时，使Y1（KM1）和Y3（KM3）失电，全部电机停止转动，自动门停止开门。4.8.3延时程序X3：开门到位限位开关K3；X1：门内光电探测开关K1；X2：门外光电探测开关K2；TMX0：0.1秒定时器T0；图3如图3所示，当自动门开到位时，触碰开门到位限位开关X3（

14、K3）并动作，门内探测开关X1（K1）和门外光电探测开关X2（K2）没有检测到人或物要通过时，定时器TMX0动作，当TMX0动作期间，门内探测开关X1（K1）和门外光电探测开关X2（K2）检测到有人或物要通过时，停止动作，待门内探测开关X1（K1）和门外光电探测开关X2（K2）没有检测到人或物要通过重新动作。4.8.4关门程序T0：TMX0.1秒定时器；X4：关门限位开关K4；X6：低速关门感应开关K6；X1：门内光电探测开关K1；X2：门外光电探测开关K2；R1：内部继电器（属启动程序）；X8：停止按钮；Y4：低速关门执行机构KM4；Y2：高速关门执行机构KM2图4如图4所示，程序正在运行，

15、R1闭合。当自动门打开到位并且门内光电探测开关X1（K1）和门外光电探测开关X2（K2）没有检测到有人或物通过，8S后，高速关门执行机构Y2（KM2）得电关自锁，电动机反转，定时器T0复位，自动门开始高速关门状态。当自动门触碰到低速关门感应开关X6（K6）时，低速关门执行机构Y4（KM4）得电关自锁，高速关门执行机构Y2（KM2）失电而停转，自动门进入低速关门状态，当关门到位限位开关X4（K4）检测到自动门关到位时，高速关门执行机构Y2（KM2）和低速关门执行机构Y4（KM4）失电而停转，自动门停止动作。如果在关门期间，门内光电探测开关X1（K1）和门外光电探测开关X2（K2）检测到有人或物要

16、通过时，高速关门执行机构Y2（KM2）和低速关门执行机构Y4（KM4）失电而停转，并如图2所示自动门进入开门运行状态。4.8.5手动开门/关门程序4.8.5.1手动开门程序X9：不带自锁手动开门按钮；X3：开门到位限位开关K3；Y3：低速开门执行机构KM3图6图5如图5所示，该手动开门程序属于开门程序的一部分，由不带自不带自锁手动开门按钮X9；开门到位限位开关X3（K3）；低速开门执行机构Y3（KM3）组成，按下按钮X9，低速开门执行机构Y3（KM3）得电正转，进入开门状态，当开门到位限位开关X3（K3）检测门全部打开时，低速开门执行机构Y3（KM3）失电停转。该程序的目的是主动门出现故障时，

17、自动控制系统不能控制时，由保安人员按下X9将自动门打开，避免人或物不能进出。4.8.5.2手动关门程序X10：不带自锁手动关门按钮；X4：关门到位限位开关K4；Y4：低速关门执行机构KM4如图6所示，该手动开门程序属于开门程序的一部分，由不带自不带自锁手动开门按钮X10；开门到位限位开关X4（K4）；低速开门执行机构Y4（KM4）组成，按下按钮X10，低速开门执行机构Y4（KM4）得电反转，进入关门状态，当关门到位限位开关X4（K4）检测门完全关闭时，低速开门执行机构Y4（KM4）失电停转。该程序的目的是主动门出现故障时，自动控制系统不能控制时，由保安人员按下X10将自动门关闭，避免晚上下班的

18、时候自动关闭不了。4.9 系统调试语法错误检查五、毕业设计进度安排2011年12月19日 选择题目，思考方案2011年12月20日 收集资料2011年12月21日 资料整理2011年12月22日 系统方案设计2011年12月23日 画图并编写程序2011年12月24日 撰写说明六、设计体会在学期结束我们通过课程设计，来总计这学期所学的知识特别是PLC这门课程。我做的这个题目是有关与PLC系统理论与实践相结合的设计。在对这个设计的材料搜索进行独立搜索时，对于办公软件的应用有了进一步的提高，以及实际应用操作的情况下，提高了实际操作和独立解决问题的能力。通过这次设计实践。让我更熟练的掌握了三菱的PL

19、C软件的简单编程方法，对于松下的PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在理论的运用中，也提高了我的工程素质。由于我对一些细节的不加重视，当我把自己想出来的一些认为是对的程序运用到梯形图编辑时，问题出现了。转换成指令表后则显示不出很多正确的指令程序，这主要是因为我没有把理论和实践相结合，缺乏动手能力而造成的结果，最后通过老师的纠正和自己的实际操作，终于把正确的结果做了出来，同样也看清了自己的不足之处。通过这次设计使我学会如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。创新，是要我们学会将理论很好地联系实际，并不断地去开动自己的大脑，从为人类造福的意愿出发，做自己力所能及的，别人却

20、没想到的事。使之不断地战胜别人，超越前人。同时，更重要的是，我在这一设计过程中，学会了坚持不懈，不轻言放弃，设计过程，也好比是我们人类成长的历程，常有一些不如意，也许这就是在对我们提出了挑战，勇敢过，也战胜了，胜利的钟声也就一定会为我们而敲响。本研究及论文是在指导老师陈国凡老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。陈国凡老师都始终给予我们细心的指导和不懈的支持。在此谨向陈国凡老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。七、毕业设计应收集的资料及主要参考文献1赵永江楼宇的门禁、监控及车库管理系统M北京，电力出版社，2005。2谢克明，夏路易可编程控制器原理与程序设计M北京，电子工业出版社，2002。3张进秋可编程控制器原理及应用实例M北京：机械，工业出版社，2003。4 PLC入门学习基础教程M 北京：机械，工业出版社，2003。5可编程序控制器应用指南 易传禄主编 上海科普出版社。6可编程序控制器原理及应用 钟肇新 彭 侃编 华南理工大学出版社。7 电气与可编程序控制器技术 汤以范主编 机械工业出版社。8PLC编程及应用 廖常初主编 机械工业出版社。9SIMATIC S7-200可编程序控制器CPU22X系统手册西门子(中国)有限公司。10可编程序控制器原理及应用 赵金荣 叶 真编 上海应用技术学院。指导教师（签名）：教研室主任（签名）：系（院）负责人（签名）：20 年 月 日