自动门控制程序设计毕业设计

1、自动门控制程序设计毕业设计自动门控制程序设计毕业设计现如今自动化、信息化程度越来越高，单片机的应用领域也就越来越广，成为人们生活不可或缺的一部分。随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活，以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。它实用性强，功能齐全，技术先进，使人们相信这是科技进步的成果。它更让人类懂得，数字时代的发展将改变人类的生活，将加快科学技术的发展关键字：智能化；PLC;梯形图 目录 1 PLC 概述 32 自 动 门 的 介绍 32.1 自动门的简介 32.2 自动门的分类

2、32.3 自 动 门 机 的 基 本 组成42.4自动门 行 程 开 关 的 工 作 原理42.5自动门光电开关介绍53自 动 门 控 制 总 体 设 计 方案64自动门控制 装 置 的 硬 件 组成65自动门控制系统流程图 66自 动 门 控 制 顺 序 功 能图 7 7自动门控 制 PLC 外 部 接 线图88继电器接触控制图99自 动 门 控 制 梯 形 图 程 序 设计1010自动门控制程序设计 1011系统调试与分析1112结束语 1213参考文献 1413谢 14 1 PLC概述PLC可编程序控制器：PLC 英文全称 Programmable Logic Controller ,中

3、文全称为可 编程逻辑控制器，定义是：一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行 逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指 令，并通过数字或模拟式输入/输由控制各种类型的机械或生 产过程。1969年美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车公 司的这种要求，研制成功了世界上第一台可编程控制器，并 在通用汽车公司的自动装配线上试用，取得很好的效果。从此这项技术迅速发展起来。2自动门的介绍2.1自动门的简介自动门英文名：automatic door。自动门从理论上理解应该是门的概念的延伸，是门的功能 根据人的需要所进行的发

4、展和完善。自动门是指：可以将人接近门的动作（或将莫种入门授权）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。自动门开始在建筑物上使用，是在二十世纪年以后。二十年代后期，美国的超级市场的开放，自动门开始被使用，受此影响，世界第一自动门品牌多玛在1945年开发由油压式、空气式自动门，新建大楼的正门也开始使用了。到了 1962年，电气式己开始由现，之后伴随着城市的建设，自动门技术的领域每年都在增加。当初，用供给建筑物用电源进行电动机的速度控制很难， 只好进行油压、空压速度控制，转换但因能源利用效率很低， 然而伴随着电气控制的技术发展

5、，现在电气控制技术已经成 熟，直接控制电动机的电气式自动门逐渐成为主流。例如：各种用可识别控制的自动专用门，如：感应自动门（红外感应，微波感应，触摸感应，脚踏感应）、刷卡自 动门等。2.2 自动门的分类 常用的自动门可分为推拉门、 平开门、 折叠门和旋转门。推拉门：可细分为单开、双开、重叠单开、重叠双开和弧形门。弧形门门扇沿孤形轨道平滑移动，可分为半弧单向、半弧 双向、全弧双向。为了最大限度的拓宽入口幅度，有的推拉（套叠）自动门 可作成在开启终点与固定扇重合后一道手动平开，也归纳为 推拉自动门。旋转门：可细分为有中心轴式、圆导轨悬桂式和中心展示区式等。平开门：可细分为单扇单向、双扇单向、单扇双

6、向和双扇双向。折叠门：可细分为2扇折叠和4扇折叠。2.3 自动门机的基本组成 以平移自动门感应门为例来介绍自动门的组成如下：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，发生相应指令，指挥马达或电锁类系统工作；同 时人们通过主控器调节门扇开启速度、开启幅度等参数。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，它就给主控制器一个脉冲信号；动力马达：提供开门与关门的主动力，控制自动感应门门扇加速与减速运行。自动感应门扇行进轨道：就象火车的铁轨，约束门扇的吊具走轮系统，使其 按特定 方向行进。门扇吊具走轮系统：用于吊桂活动门扇，同时在动力

7、牵引 下带动门扇运行。同步皮带（有的厂家使用三角皮带）：用于传输马达所产动力，牵引自动感应门扇吊具走轮系统。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 时由现前后门体摆动。当自动感应门门扇要完成一次开门与关门，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由判断，如需关自动感应 门，通知马达作反向运动，关闭自动感应门扇.2.4自动门

8、行程开关的工作原理 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。在电梯的控制电路中，还利用行程开关来控制开关轿门的 速度、自动开关门的限位，轿厢的上、下限位保护。2.5自动门光电开关介绍 1、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

9、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由，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。2、光电开关的分类及术语解释（1）、分类漫反射式光电开关：它是一种集发射器和接收器于一体的传感器，当有被检测物 体经过时，物体将光电开关发射器发射的足够量的光线反射 到接收器，于是光电开关就产生了开关信号。当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时，漫反射式的光电开关是首选的检测模式。镜反射式光电开关：它亦集发射器与接收器于一体，光电开关发射器发生的光线 经过反射镜反射回接收器，当被检测物体经过且完全阻断光 线时，光电开关就

10、产生了检测开关信号。对射式光电开关: 它包含了在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接 收器，发射器发生的光线直接进入接收器，当被检测物体经 过发射器和接收器之间且阻断光线时，光电开关就产生了开 关信号。当检测物体为不透明时，对射式光电开关是最可靠的检测装置。槽式光电开关：它通常采用标准的 U字型结构，其发射器和接收器分别位于U型槽的两边，并形成一光轴，当被检测物体经过U型槽且阻断光轴时，光电开关就产生了开关量信号。槽式光电开关比较适合检测高速运动的物体，并且它能分 辨透明与半透明物体，使用安全可靠。光纤式光电开关：它采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线，可以对距离远的被检测物体进行检测。通常

11、光纤传感器分为对射式和漫反射式。(2)术语检测距离：是指检测体按一定方式移动，当开关动作时测得的基准位置(光电开关的感应表面)到检测面的空间距离。额定动作距离指接近开关动作距离的标称值。回差距离：动作距离与复位距离之间的绝对值。响应频率：在规定的1s的时间间隔内，允许光电开关动作循环的次数。输由状态：分常开和常闭。当无检测物体时，常开型的光电开关所接通的负载由于光 电开关内部的输由晶体管的截止而不工作，当检测到物体 时，晶体管导通，负载得电工作。检测方式：根据光电开关在检测物体时发射器所发生的光线被折回到 接收器的途径的不同，可分为漫反射式、镜反射式、对射式 等。输由形式：分NPN二线、NPN

12、三线、NPN四线、PNP二线、PNP三线、 PNP四线、AC二线、AC五线（自带继电器），及直流 NPN/PNP/常开/常闭多功能等几种常用的输生形式。3自动门控制总体设计方案 如图3为自动门控制的总体 设计的结构图。脉冲信号主要是由光电开关产生的，信号输入到 PLC,经 过PLC的分配，然后放大去控制步进电机去控制负载， 从而 使得自动门进行正常工作。图3总体设计结构图 4自动门控制装置的硬件组成自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关 K3、关门到限位开关 K4、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）等部

13、件组成。5自动门控制系统流程图自动门控制系统流程图如图 5.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，电动机正转，到达开门限位开关 K3位置时，电机停止运行。自动门在开门位置停留 8秒后，自动进入关门过程，关门 执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位 开关K4位置时，电机停止运行。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。在门打开后的8秒等待时间内，若有人员由外至内或由内 至外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待 8秒后，再自动进入关门过程。图5.1自动门控制系统流程

14、 6自动门控制顺序功能图 自动门控制顺序功能图如图6。首先有初始化脉冲并按下启动按钮使X007闭合，若外检测开关或内检测开关有信号时X001或X002闭合。由于开门限位开关 X003是长闭的，所以y000线圈通电，有原理分析可知光电检测开关的触发方式是脉冲触发所以需要自锁当y000线圈通电时y000闭合，此时电动机正转带动自动 门扇移动，执行开门过程。1.当门扇完全打开时， 使开门限位开关x003打开，y000 线圈断电.电动机停止转动。3 .当门扇停止移动时，由于开门限位开关的长闭变成长 开，故使长开闭合。进行8秒的延时，若此时外检测开关或内检测开关x001或X002有信号，则使T0重新延时

15、。4 .当8秒的延时完毕后 T0线圈通电，关门限位开关关 闭，所以使y001通电并自锁，电机反转执行关门过程。5 .在关门过程中，若外检测开关或内检测开关 x001,x002 有信号又使y000通电，由于在关门过程中 y000长闭，此时 打开并中断关门过程，转向开门过程。图6自动门控制顺序功能 7自动门控制PLC外部接线图 自动门控制 PLC外部接线图如 7 X001门外光检测电开关 X002门内光检测电开关 X003开门限位电开关 X004关 门限位电开关X005过载保护开关X006紧急停车开关X007启动停止 X010手动开门 X011手动关门 KM1开门 执行机构KM2关门执行机构 图7

16、自动门控制PLC外部接 线图8继电器接触控制图 继电器接触控制如图 8所示 图8 继电器接触控制图9自动门控制梯形图程序设计自动门控制梯形图如图 9图9自动门控制梯形图10自动门控制程序设计 0 LD X001 1 OR X002 2 OR Y000 3 ANI Y002 4AND X007 5 OR X010 6 ANI X003 7 OUT Y000 8 LD X003 9ANI X001 10 ANI X002 11 OUT T0 K80 12 LD T0 13 ORY001 14 ANI Y000 15 ANI Y002 16 AND X007 17 OR X01118 ANI X00

17、4 19 OUT Y001 20 LD X005 21 OR X006 22 ORY002 23 AND X007 24 OUT Y002 25 END 11系统调试与分析1.首先按下启动按钮使 X007闭合，当外检测开关或内 检测开关有信号时x001或x002闭合。由于开门限位开关 x003是长闭的，所以y000线圈通电， 由原理分析可知光电检测开关的触发方式是脉冲触发所以 需要自锁。当y000线圈通电时y000闭合，此时电动机正转带动自动 门扇移动，执行开门过程。2 .当门扇完全打开时， 使开门限位开关x003打开，y000 线圈断电.电动机停止转动。3 .当门扇停止移动时，由于开门限位开

18、关的长闭变成长 开，故使长开闭合。进行8秒的延时，若此时外检测开关或内检测开关x001或x002有信号，则使T0重新延时。4 .当8秒的延时完毕后 T0线圈通电，关门限位开关关闭，所以使y001通电并自锁，电机反转执行关门过程5 .在关门过程中，若外检测开关或内检测开关 x001,x002 有信号又使y000通电，由于在关门过程中 y000长闭，此时 打开并中断关门过程，转向开门过程。12结束语 本设计完成了题目要求的基本部分的全部要 求。发挥部分的因为时间和制作材料的短缺而没有进行尝试， 在今后条件允许的情况下再扩展。基本部分各单元工作稳定。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由发，做自己力所能 及的，别人却没想到的事。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，不轻易言弃。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由了挑战，勇敢过，也战胜了， 胜利的钟声也就一定会为我们而敲响。13参考文献1.邓则名程良伦等编.电器与可编程控制 器应用技术M.机械工业由版社,1997.1 2.林小峰编.可编程 序控制器及应用M,北