自动门控制系统设计新1.docVIP

内容摘要 随着科学技术的发展，我们的生活发生了巨大的变化。一个智能化、自动化的社会已经开始呈现于我们的眼前，这为我们提供了非常多的便利。其中自动门就是自动化进程中的一个典型代表，此设计就是运用所学的知识，结合实际需要而进行研究的。 为了增强自动门运行的可靠性,提出了一种以S7-200可编程序控制器(PLC)为核心的自动门控制系统。分析了该控制系统的工作原理,描述了系统的硬件组成,介绍了人体感应探测、自动门运行位置检测、门运行障碍检测等控制电路的工作过程,对PLC的选型及I/O点的确定进行了说明。 合PLC的运行特点，对控制系统的工作流程作了合理的优化。在此基础上，给出了控制系统软件设计的程序流程图、顺序功能图、外部端子接线图及PLC控制梯形图等。本设计介绍应用可编程控制器取代传统的继电器、接触器控制系统，实现自动门控制的过程。 目 录 摘 要 I 前 言 1 第一章 自动门介绍 2 1.1 研究背景与研究意义 2 1.2 自动门的简介 3 1.3 自动门的组成及分类 3 1.3.1 自动门的组成 3 1.3.2 自动门的分类 4 1.4 本章小结 4 第二章 PLC的介绍及选择 5 2.1 PLC的简介 5 2.2 PLC的主要功能及特点 5 2.2.1 PLC的主要功能 5 2.2.2 PLC的特点 6 2.3 PLC的组成与基本结构 7 2.4 PLC的工作原理 7 2.5 本章小结 8 第三章 自动门控制系统的总体方案设计 9 3.1 自动门的功能需求分析 9 3.2 自动门的控制要求 9 3.3 自动门控制系统组成 9 3.4 自动门的机械传动机构设计 9 3.5本章小结 10 第四章 自动门控制系统的硬件设计 11 4.1 PLC的选型 11 4.2 驱动装置的选型 13 4.3 感应器件的选型 13 4.4 直流电动机的选型 14 4.4.1 直流电动机的调速 14 4.4.2 直流电动机的优势 15 4.5传动装置 16 4.6 限位开关 16 4.7 自动门控制系统I/O地址分配表 16 4.8 自动门控制系统的原理图 17 4.8.1 主电路图及供电线路 17 4.8.2 PLC的外接线路图 18 4.9 本章小结 18 第五章 自动门控制系统的软件系统 19 5.1 控制系统流程设计 19 5.2 PLC梯形图的设计 20 5.2.1 梯形图编辑注意事项 20 5.2.2 梯形图以及指令 20 5.2.3 过程分析 22 5.3 本章小结 23 结 论 24 参考文献 25 设计总结 26 致 谢 27  前 言 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篇论文的主要研究讨论的课题。 自动门是指:可以将人接近门的动作（或将某种入门授权）识别为开门信号的控制单元，通过驱动系统将门开启，在人离开后再将门自动关闭，并对开启和关闭的过程实现控制的系统。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，能耗低等优点例如：各种用可识别感应器控制的自动专用门。这是实现生活自动化进程的一个重要组成部分。 自动门的问题研究，其控制系统可追溯到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。而基于PLC（可编程控制器，以下统一用“PLC”表示）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。所以此设计中，我以西门子公司S7-200系列PLC为控制系统的核心元件，作信号的处理工作。而感应部分，采用BISS0001芯片与RE200B热释电元件的组合，实现人或物体进出时的信号转换装置。而实现门的开与关，则用直流电机作为动力装置，配以继电器控制来达到电机正反转动作，并加上行程开关作为限位，以实现该功能，因为以上器件在生活中非常容易购买，且价格适宜，同时也便于维护，非常适合广泛生产应用。 本课题所研究的自动门控制系统，主要通过PLC作为控制基础，加上对红外热释电传感器的应用，从而实现了门的“自动”功能，