PLC控制自动门的课程设计文档良心出品

1、?电气限制与PLC课程设计题目：自动门限制装置学院：专业：班级：姓名：学号：指导老师:时间：目录一、弓I言1二、自动门限制装置总体方案 12.1 、自动门限制装置任务书12.2 自动门的限制要求分析 2三、自动门限制系统的硬件设计 23.1 PLC的选择2(1)机型的选择2(2)输入输出(I/O)点数的估算2(3)存储器容量的选择3(4)限制功能的选择3(5)对PLC响应时间的要求33.2 光电检测开关43.3 限位开关4四、自动门限制系统软件的设计 44.1、 I/O分配表44.2、 plc限制输出接线54.3、 程序流程图 64.4、 梯形图74.5、 指令表84.6、 时序图8五、系统调

2、试及过程分析125.1 、系统调试125.2 过程分析 13六、个人心得14七、参考文献15附录一 16一、引言在经济飞速开展的中国,高楼耸立的大都市里的大厦、宾馆、酒店、银行、商场、写字楼, 自动门以经是随处可见.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, 当人走进自动门时,感应开关感应到人的存在,给限制器一个开门信号,限制器通过驱动装置将 门翻开.将人通过之后,再将门关闭.由于自动门在通电后可以实现无人治理,不但能给我们带 来人员进出方便、节约空调能源、防尘、防风、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.自动门在国外早以得到普遍应用,在我国也以优异的性

3、能逐步得到大家的认同, 中国已经迎来了自动门开展的黄金时期.自动门的性能优劣主要取决于它的限制装置,早期的自动门限制系统采用继电器逻辑限制, 造成安装繁琐、体积大、不稳定、不易维修的缺点已逐步被淘汰.目前自动门及其自动化行业最 稳定的限制装置是可编程限制器一下简称PLQ, 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.它采用可编程限制器的储存器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序 运算、计时、计数、算数运算等作的指令,并能通过数字式或逻辑式和开关量的逻辑限制的输入 和输出,限制个种类型的机械或生产过程.PLC可靠性高,抗干扰水平强,功能完善,实用性强,系统的设计、建造工作量小

4、,维护方便,容易改造,体积小,重量轻,能耗低等优点.目前,可 编程限制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的开展. 因此运用PLC限制自动门具有较高的可靠性,维修方便等特点,因此,进行自动门的PLC限制系统设计,可以推动自动门行业的开展,扩大PLC在自动化行业乃至整个自动化行业的应用,具有一定的经济和理论研究价值.二、自动门限制装置总体方案2.1 、自动门限制装置任务书完成自动门限制装置,包括编写程序和硬件接线图,要求当有人按下开门开关时,门自动打 开,然后又能自动关闭.1 .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

5、开门限位开关 K3位置时,电机停止运行.2 .位置停留8秒后,自动进入关门过程,关门执行机构KM徽起动,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.3 .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 .的8秒等待时间内,假设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,以保证人员平安通过.2.2 自动门的限制要求分析1 .当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关时,开关上有电流通过(光电检测开关是脉 冲触发须对其自锁)由于开门限位开关常闭,所以线圈上有电通过,电动机正转,到

6、达开门限位 开关位置时,电机停止运行.2 .当自动门到开门限位开关位置时启动延时定时器8秒后,自动进入关门过程,电动机反转,当门移动到关门限位开关时,电机停止运行.3 .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,应立即停止关门,并自动 进入开门程序.4 .门翻开后的8秒等待时间内,假设有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关时,必须重 新开始等待8秒后,再自动进入关门过程,以保证人员平安通过.5 .自动门在出现故障或在维修的时候,用自动限制从在一定的问题,最后决定加增手动开门 和关门开关三、自动门限制系统的硬件设计3.1PLC的选择在PLC系统设计时,首先应确定限制方案,下一步工

7、作就是PLC工程设计选型.工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据.因此工程设计选型和估算时,应详细分析工艺过程的特 点、限制要求,明确限制任务和范围确定所需要的操作和动作,然后根据限制要求,估计输入输 出点数、所需存储器的容量、确定PLC的功能、外部设备特性等,最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的限制系统.(1)机型的选择PLC的类型PLC按结构分为整体型和模块两类型型,按应用环境分为现场安装和限制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等.从应用角度出发,通常可按限制功能或输入 输出点数选型.整体型 PLC的I/0点数固定,因此用户选择的余地较小,用

8、于小型限制系统；模 块型PLC提供多种I/0卡件或插卡,因此用户可较合理的选择和配置系统限制的I/0点数,功能扩展方便灵活,一般用于大中型限制系统.经济的考虑选才i PLC时,应考虑性能价格比.考虑经济性时,应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、 投入产出比等因素,进行比拟和兼顾,最终选出比拟满意的产品.输入输出点数对价格有直接影 响.点当数增加到一数值后,相应的存储器容量相应增加,因此,点数的增加对PLC选用、存储器容量、限制功能范围等选择都有影响.在估算和选用时应充分考虑,使整个限制系统有较合理 的性能价格比.本课题所设计的自动门属于小型限制系统,结合经济性的考虑因此选用整体型 PLG(2)

9、输入输出(I/O)点数的估算I/O 点数估算时应考虑适当的余量,通常根据统计的输入输出点数,在增加10唯IJ 20%勺可扩展.余量后,作为输入输出点数估算数据.实际订货时,还需根据制造厂商PLC的产品特点对输入输出点数进行圆整.根据估算的方法故本课题的I/O点数为输入12点,输出12点.(3)存储器容量的选择存储器容量是可编程序限制器本身能提供的硬件存储单元大小,程序容量是存储器中用户 应用工程实用的存储单元的大小,因此程序容量小于存储器的容量.设计阶段,由于用户程序还 未编制,因此,程序容量在设计阶段是未知的,须在程序调试之后才知道.为了设计选型时,能 对程序容量有一定估算,通常采用存储器容

10、量的估算来代替,存储器内存容量的估算没有固定的 形式,许多文献资料中给出了不同的公式,大体上都是按数字量I/O点数的10到15倍,加上模拟I/O点数的100倍,以此数为内存的总字数(16位为一个字),另外再按次数的 25%考虑余量. 因此本课题的PLC内存容量选择应能存储索要储存的程序,这样才能在以后的改造过程中有足够的空间.(4)限制功能的选择该选择包括运算功能、限制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等性能的选择. 根据本课题所设计的自动门限制系统的要求,主要介绍一下几种功能的选择.限制功能PLC主要用于顺序逻辑限制,因此,大多数场合常采用单回路或多回路限制器解决模拟量的 限制,有

11、时也采用专用的智能输入输出单元完成所需要的限制功能,提升PLC的处理速度和节省存储器容量.编程功能离线编程方式：PLC和编程器共用一个 CPU编程器在编程模式时,CPU只为编程器提供服务,不对现场设备进行限制.完成编程后,编程器切换到运行模式,CPU寸现场设备进行限制,不能进行编程.离线编程方式可降低系统本钱,但使用和调试不方便.编程方式：CPU编程器有各自的 CPU主机CPU负责现场限制,并在一个扫描周期内与编程 器进行数据交换,编程器把在线编制的程序或数据发送到主机,下一扫描周期,主机就根据新收 到的程序运行.这种方式本钱较高,但系统调试和操作方便,在大中型PLC中常采用.诊断功能PLC的

12、诊断功能爆孔硬件和软键的诊断.硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的故障位 置,软件诊断分内诊断和外诊断.通过软件对PLC内部的性能和功能进行诊断是内诊断,通过软键又PLC的CPUffi外部输入输出等部件信息叫唤功能进行诊断是外诊断.PLC的诊断功能的强弱,直接影响对操作和维护人员技术水平的要求,并影响平均维修时间.(5)对PLC响应时间的要求对于多数场合,PLC的相应时间根本上能满足限制要求.响应时间包括输入滤波时间,输出滤波时间和扫描周期.PLC的工作方式决定了他不能接受频率过高或持续时间小于扫描周期的输 入信号,当有此类信号输入时需要选用扫描速度高的PLC或快速响应模块和中断输入模块.综合

13、以上因素,本课题的设计日本三菱公司生产的FX1S小型PLC来实现整个系统的限制.3.2 光电检测开关它是光电接近开关的简称,是利用被测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通所要接通的 电路,从而检测物体的有无.物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可检测.光电开关将输 入电流在发射器上转化为光信号射出,接受器再根据接受到的光线强弱或有无目标物体进行探 测.3.3 限位开关限位开关又称行程开关,是一种利用生产机械某些运动部件的碰撞来发出限制命令的主令 电器.用于限制生产机械的运动方向、速度、行程大小或位置的一种自动限制器件.限位开关广 泛应用于各类机床、起重机械以及轻工机械的行程限制.当生产机械运

14、动到某一运动位置时,行 程开关通过机械可动局部的动作,将机械信号转化为电信号,以实现对生产机械的限制,限制它 们的动作和位置,借此对生产机械给以必要的保护.四、自动门限制系统软件的设计4.1、I/O分配表I/O分配表类别元件PLC元件作用输入SB1X01门外光检测电开关SB2X02门内光检测电开关SB3X03开门限位电开关SB4X04关门限位电开关SB5X05过载保护开关SB6X06紧急停二车开关SB7X07启动停止SB10X10手动开门SB11X11手动关门输KM0Y0电动机止转接触器KM1Y1电动机反转接触器KM2Y2过载保护接触器表4-14.2、plc限制输出接线SB2入S日3_,一SB

15、4> SB5SB6_.SB 7)SB1O)SB11 _SB1X001YOOOX002X003Y001X004X0C5X006YC02X007X010X011COMCOMKMOKM1KM2图4-14.3、程序流程图4.4、梯形图XVL1X002Y001Ywtr井XUU,H I-?7XC10图4-2 7IJ00TOI卜YOW好YQ01好NQQ7T卜XM4Y0C1T卜X005XOOGTkY002TkX007TkKSO U.<VCO1<vcoeEND4.5、指令表0LDX00115ORY0011ORX00216ANIYOOO2ORY001117AN IY0013AKIY002I 18

16、ANDX0074ANDX00719ORX0115ORX01020ANIX0046AN IX00321OUTY0017OUTYOOO22LDX0058LDX00323ORxooe9AN IX00124ORY00210AKIX00225ANDX00711OUTTO26OUTY00214LDTO27END图4-44.5、时序图单视状态软元件登录正在进行监控c自动"手动图表表示氾国r xi r X2 g 塌 c xio c X20-50-45-40-35-30-25-20-15-10-5><001X002X003X007X010Y000Y001Y002卜一一一 一 一1一一一 一

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19、卜«卜4卜4卜4111111111一一一4一.iiiii aZttlRi ESttlC：- £Uu；M：五、系统调试及过程分析5.1、系统调试9 E300000237回三十国二|F2葡1 F±U止DEVICL MEMORY MONITORFi时4停亡牙被中E ifflrF)prX C000 02J.7团回刖cnmg如U3Munimoi0121M41ffiXUai(E：DI 22420202(XHamD12319143naaiLUi4由a加制0144-闻jJKOWEDI345际DOCKOWEDI2501幅Q3(KITI'I?01C76第0347幽7ooia值

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