毕业设计论文-基于plc的宾馆自动门控制系统设计课程设计说明书.docVIP

电气控制与PLC 课程设计说明书 题 目： 宾馆自动门控制系统设计 专业班级： 自动化1103 姓 名： 学 号： 指导教师： 目 录 1 系统概述 3 1．1 研究背景和意义 3 1．2 设计的目的及意义 4 1．3 设计任务及要求 4 2 方案论证 5 2．1 控制器方案选取 5 2．2 PLC概述 5 2．3 控制过程设计 6 2．4 机械传动机构设计 7 3 硬件设计 8 3.1系统的原理方框图 8 3.2 主电路 9 3.3 I/O分配 10 3.3 I/O接线图 11 3.4 元器件选型 12 4 软件设计 14 4.1 主流程 14 4.2 梯形 16 5 系统调试 17 设计心得 18 参考文献 19 1 系统概述 1．1 研究背景和意义 在经济飞速发展的中国，高楼耸立的大都市里的大厦、宾馆、酒店、银行、商场、写字楼，自动门已经是随处可见。自动门的工作方式是通过自动门内外两侧的感应开关来感应人的出入，当人走近自动门时，感应开关感应到人的存在，给控制器一个开门信号，控制器通过驱动装置将门打开。当人通过门之后，再将门关闭。 由于自动门在通电后可以实现无人管理，不但能给我们带来人员进出方便、节约空调能源、防风、防尘、降低噪音等好处，更令我们的大门增添了不少高贵典雅的气息。自动门在国外早已得到普遍应用，在我国也以其优异的性能逐步得到大家的认同，中国已经迎来了自动门发展的黄金时期。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，造成安装烦琐、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是一种专门为在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。 本课题主要介绍运用PLC为控制器的宾馆自动门的开发和研究，所有产品的开发都要讲究实用，本课题开发的产品对许多的场合都能适用，而且能够简单化，不论对于产品开发商还有使用者来说，都是最好的。他们需要的是一个廉价的又是一个实用的产品。此系统的设计正好具备了这样的一个要求，能够在大多数的地方应用。因此本设计就是解决了这样一个问题，还可以保证自动门的稳定性。例如，某宾馆要求营业期间的门都运用自动门，这就需要自动门要有极高的稳定性，且对于宾馆来说成本不能太高。然而本课题意味着产品成本下降，效益提高。因此是一个比较适合此类场合运用且经济的产品。 1．2 设计的目的及意义 本文通过结合PLC控制系统的简介及各种普遍自动门的特点，对由PLC作为控制系统的自动门的概况、主要分类、组成、原理、软硬件控制系统、PLC程序的编写等都进行了一定的介绍。 通过本设计掌握S7-200系列可编程控制器硬件电路的设计方法；熟练使用S7-200系列可编程控制器的编程软件，掌握可编程控制器软件程序的设计思路和梯形图的设计方法。 1．3 设计任务及要求 自动门控制装置由感应式开关、开门到位限位开关、关门到位限位开关、开门关门执行机构（一台250W的直流电机拖动，正转开门、反转关门）组成，整体效果如图1.1所示。 图1.1 宾馆自动门效果图 具体要求如下： 　　1、当开门感应开关检测到有人或物件要通过时，开门机构开门，当门到开门到位限位开关后，开门电机停止。 　　2、自动门在开门位置停留8秒后，自动进入关门过程。 　　3、在关门过程中，如果检测到有人或物件要通过，立刻进入开门过程。 在门打开后等待的8秒时间内，如果有人或物件要通过，必须重新开始等待8秒，才能进入关门过程，以便人员安全通过。 2 方案论证 2．1 控制器方案选取 根据设计要求我想到了三种设计方案： 方案一：普通开关电路控制电机普通的开关电路主要就是利用按钮开关，行程开关以及时间继电器控制电机正反转，启停及延时动作。这种电路设计简单方便易于控制，但是最大的缺点就是电路比较复杂且功耗较大，容易出现故障。所以没有采取这一方案。 方案二：单片机控制电机正反转电路设计降低了成本，提升了工作的性能，可以通过编程准确的控制电机的动作，而且是产品更小、更轻，能耗也降低了。 但是单片在较恶劣的环境中容易受到干扰，严重影响了系统的稳定性，所以放弃了这一方案。 方案三：PLC同样具有单片机的以上优点，在稳定性方面，PLC还远远高于普通单片机。另外对PLC也有了一些基本的了解，可以编写简单