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(完整 word 版)基于 PLC 自动门控制系统的设计

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基于 PLC 自动门控制系统的设计

第 1 章绪论 ............................................................1

第 2 章国内外自动门发展 .................................................3

2.1 国内外自动门发展现状 ................................................3

2。1。1 本课题研究的内容 ..............................................4

2.1。2 本课题研究的目的和意义 .........................................5

第 3 章自动门控制系统总体方案设计 .......................................7

3.1 在自动门的功能需求分析 ..............................................7

3。2 自动门的控制要求 ...................................................7

3。3 自动门控制系统构成 .................................................7

3.4 PLC 概述 ............................................................7

3.5 具体构成 ...........................................................10

3。5.1 s7-200 系列 PLC 的组成与基本结构 ................................11

3.6 PLC 的工作原理 .....................................................11

3。7 自动门的机械传机构设计 ............................................14

第 4 章自动门控制系统的硬件设计 ........................................16

4.1 PLC 的选择 .........................................................16

4。2 用感应器件的选型 ..................................................18

4。3 感应器件的选型 ....................................................18

4。4 直流电动机的选型 ..................................................19

4.5 传动装置 ...........................................................21

4.6 限位开关 ...........................................................22

4.7 自动门控制系统 I/0 地址分配表 .......................................22

4.8 自动们控制系统的原理图 .............................................23

第 5 章自动门控制系统的软件设计 ........................................25

5.1 工作过程的分析 .....................................................25

5。2 梯形图程序 ........................................................25

第 6 章软件设计 ........................................................28

6.1 硬件线路连接 .......................................................28

6.2 联机调试 ...........................................................28

结论 ...................................................................30

致谢 ...................................................................31

参考资料 ................................................................32

附录 1 简单的 PLC 流程图 ..................................................33

(完整 word 版)基于 PLC 自动门控制系统的设计

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第 1 章绪论

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,当人走进自动门是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。当人通过之后，再将门关上。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的应用，在我国也以优异的性能逐步得到大家的认同,中国已

迎来了自动们发展的黄金时期

自动门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 PLC，它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。目前他在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻化工等领域的应用都得到了长足

的发展。因此运用 PLC 控制自动门具有较高的可靠性、维修方便等优点。由此看来，进行自

动门的 PLC 控制系统设计，可以推动自动门行业的发展，扩大 PLC 在自动门行业乃至整个自

动化行业的应用，具有一定的经济和理论研究价值.

本课题主要介绍运用 PLC 为控制器的自动门控制系统的设计，所有产品的开发都要讲究

实用本课题开发的产品对许多场合都能适用，而且能够简单化，不论对于产品开发还是使用

者来说都是最好的.此系统的设计既满足了自动门的基本要求，还可以保证自动门的稳定性。

研究本课题意味着产品成本的下降，效益提高。因此是一个比较实用且经济的产品。

本文是关于自动门控制系统的设计，自动门系统主要由可编程控制器（PLC）、感应器件、

驱动装置和传动装置组成.主要工作原理是感应器件将检测到的人体或物体信号传送到 PLC，

PLC 再综合收到的自动门状态信号作出判断，而后发出控制信号,使驱动装置运行，在通过传

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第 2 章国内外自动门发展

2.1 国内外自动门发展现状

在国外，进入 90 年代以来，自动化技术发展很快,技术已经很成熟,并取得了惊人的成就,

自动化技术是自动门的重要部分.在现在人们生活中自动门可以节约空调能源、降低噪音、防

尘、防风，同时可以使出入口显得很庄重高档，因此应用非常广泛。

随着我国经济的飞速发展，自动门在人们的生活中的运用越来越广泛，自动门适合于宾

馆、酒店、银行、写字楼、、医院、商店等，使用自动门。但在国内，自动门的自主研发尚

处于初级阶段。在自动门控制系统设计中，稳定、节能、环保、安全及人性化是需要首先考

虑的因素。

由于门体的重量及体积不同会对自动门驱动传动系统提出不同的要求，所以各种自动门

又可以分为重型自动门和轻型自动门.

客流量的差异会对自动门的使用产生很大的影响，因此，自动门还可以分为一般自动门

和频繁使用自动门。

自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自

动圆弧门、自动折叠门等，其中平开门用的场合较少,旋转门由于昂贵而且非常庞大，一般只

使用余高档酒店宾馆,自动平移门使用的最广泛，大家一般所说的自动门、感应门就是指自动

平移门，目前市场上流行的平移型自动门一般是两开,这种门的特点是简单易控，维护方便。

自动平移门最常见的形式是自动门内外两侧加感应器，当人走进门时，感应器感应到人

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。当人通过之后，再将门关

上。由于自动平移门在通电后可以实现无人管理，既方便又提高了建筑的档次，于是迅速在

国内外建筑市场上得到大范围的普及。

自动门的控制方法有很多，从控制器的不同来说，有继电器控制，即通过按钮和复杂的

接线安装来控制；智能控制器控制，即通过运行现代自动化设备来控制，它具有稳定性高，

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安全等优点，因此被很多生产厂商所运用.由于继电器逻辑控制的自动门系统存在许多缺陷而

逐步被智能控制器的自动门所淘汰。

在智能控制器的选折上，自动门的主控制器有微电脑控制器控制和可编程控制器 PLC 控

制，微电脑控制主要有体积小、安装方便等特点，目前有许多厂家采用此种方式生产自动门，

PLC 控制的特点是稳定型高、维护方便，目前许多大型商场的自动门都是有这种方式来控制的。

我国的自动门状况有如下几点

1 厂家多规模小 5～6 年来几年来自动门在国内得到了快速的发展据不完全统计目前

国内大大小小生产自动门的厂家已有 50 多家但普遍生产规模小自主研发能力差从新产品开

发能力和质量稳定性方面还不具备和进口产品竞争的实力

2 专业化分工趋势显现早期的生产厂家一般是自主研发和生产顶多委托代加工部分零

部件近两年来出现了专门生产主要部件的厂家如电机主控板遥控器传动件塑料件等出现了专

业生产厂家这一趋势使生产的门槛降低进入的厂家进一步增多导致竞争更加激烈

3 高低档次的市场分明进口产品借助质量和品牌优势占据了高端市场目前国内厂家的

产品基本上也都具备了比较完善的功能但生产工艺略嫌粗糙质量水平参差不齐整体档次较低

主要集中在低端市场

4 产品同质化和市场特点导致利润微薄产品同质化严重加之自动门产品往往是开发商

而非最终用户在选择产品所以价格因素占的比重较大加剧了市场竞争其结果是众多厂家一味

地比拼价格导致利润微薄同时由于价格过低也使产品的持续改进和发展受到限制。

2.1.1 本课题研究的内容

本设计将在以下几个方面对自动门的控制系统进行研究和论证。

1. 自动门类型的选择。

综合了自动门的简洁、简单的要求,在本课题中主要研究自动平移门，本课题设计的自动

平移门具有手动和自动开门功能和分时间段控制功能以及配备安全防夹人光线、后备电源等

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