设计题目智能车库自动门控制系统设计

1、设计题目：智能车库自动门控制系统设计选题类型：方案设计 学生姓名：谢昌衡 学号： 2017041330318 专业： 机电一体化技术 班级：17机电高职班 指导教师：孙姣梅 2020年6月怀化职业技术学院毕业设计诚信声明本人郑重声明：本人所提交的毕业设计智能车库自动门控制系统设计是本人在指导老师的指导下独立进行研究工作所取得的成果，不存在知识产权争议。毕业设计作品中所引用他人的无论何种方式发布的文字、研究成果，均在毕业设计作品中加以说明。本人完全了解本声明的法律后果均由本人承担。毕业设计作者：谢昌衡（签字） 时间：2020年6月1日指导教师：（签字） 时间：2020年6月3日目录一、选题依据2

2、二、产品设计思路2三、 产品构成2四、 产品实现31、PLC控制电机的原理32、系统配置及 I/O 分配33、PLC 接线图44、系统程序设计4五、 产品调试及优化分析7六、系统设计总结7七、致 谢81一、选题依据随着当今社会的不断迅速发展进步，汽车生产的制造技术也跟着快速的发展，越来越多的汽车出现在人们的家中，在日常生活中基本上每家每户都拥有了私家车，私家车停放的问题将会是人们将要面对的问题，然后车库将会增多，随着车库门的需求也会增大，在这种情况下就需要设计一种可靠稳定功能全面的车库门控制系统，来保证停车安全，停车方便，停车智能自动的效果，来解决人们对车库门的需求。随着plc技术的快速发展和

3、应用，如果能将PLC技术和传感器技术、遥控技术等建立一套PLC的智能车库门控制系统，可以有效的解决停车问题，提高停车库的安全性和自动控制，实现现如今人们对车库门的自动智能要求，这样的系统大大的提高了之前手动拉门控制方便智能性。所以设计一套PLC的控制系统运用到当今社会是极为重要的，具有很大的市场价值和研究意义。二、产品设计思路根据现在社会面临停车的问题，解决的需求和提出的要求设计出一套利用PLC技术和传感器应用技术的车库门系统，通过出入信号的采集传送控制中心，然后通过程序的逻辑运算输出给显示开门机构。该控制系统的设计思路和实现步骤是：首先需要对车库门PLC系统的控制原理进行分析，根据被控对象的

4、要求确定该系统的组成部分及其主要的功能。然后就是产品实现的过程，首针对本设计的特点选择合适的类型和型号，接下来就是设计车库门PLC系统的主电路，确定PLC端输入、输出端子地址分配，其后设计系统的控制电路，按系统的控制要求编写PLC程序，最后搭建模拟平台对硬件进行调试。3、 产品构成系统总结体构成结构如图1所示，本系统采用三菱PLC为控制核心，车库门的开关将会由电动机来控制，设置了开门上位限位开关和关门下位限位开关，车辆来停库的信号利用压力传感器进行给定；然后我们的设计将会采用烟雾识别判断的监测传感器，可以针对停车的室内车库进行烟雾识别，当发生厌恶时应该保护车辆的安全，当烟雾的监测判断值超出了设

5、置的数值时，他将进会进行声音发出和报警指示灯输出显示，以提示人们；系统将会设计能够感应震动的识别器作为防盗的判断，达到监视的作用，在日常的停车过程中，如果有人对车库门进行撬动，车库门必然受到力的作用产生振动，这个时候因为巨大的力作用下振动，振动传感器感受到了就会进行判断，达到一定值将会进行声音发出和报警输出；采用红外传感器判断车俩的车牌号码，如果是可以停放的车，车库门会自动升起，自动控制开关门。图1 系统的构成4、 产品实现1、PLC控制电机的原理车库门的自动开门和关门是此次设计的控制目标，车库门开关门主要是由电动机的正反转控制来实现，他分为遥控控制和手动开关门控制，当手动控制时按下开门按钮，

6、PLC使正转线圈KM1 接通，电动机正转，手动开门到位，关门按钮按下时，反转线圈 KM2 接通，电机反转，关门到位，对电机做好过载保护和双重互锁，遥控控制就是不需要人为的去按下按钮，自行监测控制，开门关门原理相同。2、系统配置及 I/O 分配PLC 型号的选择，将过载保护热继电器的常闭触点与接触器的线圈串联接在 PLC 的输出回路中，这样可以节省一个PLC的输入点，降低用户成本，又能满足控制系统对输入输出点的要求，功能中预留10%的输入输出点，日常维护备用输入输出点，所以PLC型号选择三菱的FX3GA-48的继电器输出型PLC，交流接触器型号选择 CJX2-0910, 电源电压交流220V。该

7、系统功能完善，用到了10个plc的信号输入，其中包括手动的开门按钮和手动关门以及系统的按钮停止按钮，位置信号有开门到位上限位的信号、关门到位的下限位信号、报警的烟雾传感器感知信号、红外传感器对车牌的识别信号、报警的防盗振动信号，其次还有智能车库门的车库门自动运行下的自动开门关门的启动压力传感器感知输入信号。3、PLC 接线图系统PLC的输入输出接线图如图 2 所示，将PLC的输入信号、输出信号与控制系统中按钮、行程开关、各传感器信号、指示灯、线圈及其它控制系统涉及到的输入输出设备连线图绘制出来。图2 接线图4、系统程序设计根据现场和生活实际的要求，本文设计的系统控制的流程图如图3所示，我们会以

8、某小区的地下车库作为此次设计的实际目标点，本设计的程序主要有由手动控制车库门的状态模式、自动控制车库门的状态模式以及具有报警功能的控制这三个控制的结构。在手动模式下，只需要按下开门按钮，门的驱动电机将会正转点动运行，实现开门的动作。反之，关门的原理也相同。在自动控制的模式下，车库门控制需要通过车压力传感器进行检测，然后给plc进行信号的输入，通过程序进行控制，当有车开进来的时候或者车辆使出车库的时候会触碰到压力传感器，电机会持续正转，车库门会开启往上运动，通过程序的自锁然后检测上限位开关进行开门到位检测，红外检测装置是识别车牌号，根据判断此车是否能够进入，能的话车库门便会自动的升起，到达限位开

9、关时将会自动停止；报警功能的控制主要是对消防进行检测判断烟雾、防盗检测和红外检测，当烟雾传感器检测到烟雾达到烟雾阈值，声音报警 Y3 输出，当振动传感器振动达到振动阈值，声音报警 Y3输出，当红外传感器检测到有人或者物品，声音报警Y3 输出。图3控制程序流程图梯形图程序设计：根据控制系统的要求，利用GX-Works2三菱PLC编程软件进行该系统的软件设计编程，得出梯形图如下所示：5、 产品调试及优化分析智能门的程序调试将在实验室进行模拟的调试，通过实物的plc进行控制，利用指示灯进行输出显示代替了继电器。把程序写到plc中，然后分三个步骤针对设计的梯形图程序进行调试，第一步将是对手动模式进行调

10、试，当按下手动开关车时，控制器使电机正转，然后点动运行把车库门打开，接下来调试手动状态下进行关车操作，当按下关门时电机点动进行关门，最后调试出手动状态没有问题。第二步，对自动状态下的开关门进行调试，自动进行开关车库门将会由plc的输入自行感知信号然后进行动作，由于这次是模拟，所以需要通过按钮仿照有信号，对自动开关进行测试，经过几次的反复调试后，系统能够随时感应信号实现，自动开关车库门；最后一步，测试报警的提示系统，模拟在特殊情况下能够报警，当有烟雾或者有振动超过阈值时，系统会自动报警。通过多次的调试运行和测试，本文设计的PLC控制的车库门智能系统能够可靠功能全面的实现当今社会所需的车库门的手动

11、控制和自动开关门控制以及报警功能。六、系统设计总结本文设计的控制系统是以PLC为控制核心，然后通过按钮开关传感器电机等设备的配合组成车库门开关控制系统，最后利用实验室的PLC进行仿真验证程序的正确性和系统控制效果的可行性。最后通过反复的调试和验证，得出以下结论，该系统的设计大大提高了车库门库开关系统的可靠性和运行稳定性，而且实现了智能自动和安全监测，非常适合现代人们的需求，他是由plc控制所以在日后的系统维护相对来说也比较容易，具有维修简单，调试方便等特点。该系统有比较大的市场推广价值，可以广泛应用于各种车库的开关门控制。9七、致 谢放眼过去，收到过的帮助、接受到的鼓励以及支持数不胜数，没有他

12、们，我真的得不到太多进步，同样也走不到今天。感谢学校对我的栽培，让我获益匪浅，学到了很多能够运用在生活当中的知识,也充实了枯燥无趣日复一日的生活，希望学校在今后的日子里越办越好。 感谢我的辅导员曹老师，三年来给他带来了许多麻烦和困扰，但他没有怨言仍然如往常一样关照着我们，用细心和体贴温暖着我们每一个人的心，我们的班集体能如此团结全仰仗他的个人魅力，将我们拧成一根绳，众志成城。 也感谢于得水同学这几年作为同学无论是学习上还是生活上对我的帮助，助我渡过许多困难，也让我明白了很多做人的道理，使我成长了很多，更是让我收获到了一份宝贵的友情。写到这里，我的学生时代也就彻底画上句号了。心里有无数话汇聚在一团却不知道先说什么好。3年以来和同学老师们渡过的时光是那样的美好，却短暂，实践课上第