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基于plc的商店自动门的设计学士学位论文.doc
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基于plc的商店自动门的设计学士学位论文.doc
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郑州电力职业技术学院毕业生设计
题目:基于 PLC 的商店自动门的设计
基于 PLC 的商店自动门的设计
摘 要
随着科学技术的不断发展,自动门系统已开始应用于大型公司、科研所、政
府机关等保密性较强的单位,而且也开始用于商店、酒店、办公室等大众场所。
为增强自动门运行的可靠性,本设计提出了一种 FX
2
32MR 可编程控制器(PLC)
与变频器控制的自动门控制系统,设计中采用两个感应探测器(门内和门外)、一
些开关及传感器作为此系统的输入设备,变频器用来调节门体速度,并分析了该
控制系统的工作原理及系统的硬件组成,分析了人体感应探测、自动门运行位置
检测、门运行障碍检测等控制电路的工作过程,对 PLC 的选型、变频器的选型、I/O
点的确定及自动门的动作过程等方面进行了详细阐述。结合 PLC 的运行特点,对
控制系统的工作流程作了合理的优化。在此基础上,给出了控制系统软件设计的
程序流程图、顺序功能图、外部端子接线图及 PLC 控制梯形图等。本设计介绍应
用可编程控制器取代传统的继电器、接触器控制系统,实现自动门控制的过程。
关键词:自动门,可控制编程器,梯形图,变频控制
目 录
前 言.......................................................................................1
第一章 概述 ........................................................................3
1.1 研究背景和研究意义 ....................................................3
1.2 国内外自动门的发展状况 .............................................4
1.3 自动门技术发展方向 ....................................................5
第二章 自动门控制系统总体方案设计 ..............................7
2.1 自动门的功能需求分析 .................................................7
2.2 自动门的部件组成 ........................................................8
2.3 系统设计的基本步骤 ....................................................8
2.4 自动门技术参数的确定 .................................................9
2.5 自动门的控制要求 ......................................................10
第三章 自动门硬件系统的设计........................................11
3.1 控制系统结构设计 ......................................................11
3.2 驱动装置的选择 ..........................................................11
3.3 变频器的选择 ..............................................................12
3.3.1 变频器原理 .........................................................12
3.3.2 变频器的选型......................................................13
3.4 探测器的选择 ..............................................................13
3.5 自动门运行位置检测...................................................14
3.6 门运行障碍检测、报警 ...............................................15
3.7 可编程控制器(PLC)的选型 ........................................15
3.7.1 PLC 概述 .............................................................15
3.7.2 可编程控制器(PLC)的选型 ................................16
3.8 可编程控制器(PLC)的 I/O 分配 .................................19
第四章自动门软件系统的设计..........................................21
4.1 PLC 梯形图概述 ..........................................................21
4.2 程序流程图概述 ..........................................................22
总结 .........................................................................................25
致谢 .........................................................................................26
参考文献.................................................................................27
附图
前 言
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、写字楼里自动门已经是随处可见。自动门的工作方式是通过自动
门内外两侧的感应探测器来感应人的出入,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 是可编程控 制器
(以下简称 PLC),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。目前,
可编程控制器在机械制造、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
方便等特点,因此,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。
本设计主要介绍运用 PLC 为控制器的自动门的开发和研究,所有产品的
开发都要讲究实用,本设计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,且本设计意味着产品成本下降,效益提高。因此是一个
比较实用且经济的产品。
第一章概述
1.1 研究背景和研究意义
21 世纪的今天,门更加突出了安全理念,强调了有效性:有效地防范、
通行、疏散,同时还突出了建筑艺术的理念,强调门与建筑以及周围环境整
体的协调、和谐。
自动门大规模专业化生产始于 150 年前,在不断发展和完善的过程中,
涌现出大批独具规模的专业制造商。门的高级形式--自动门起源在欧美,迅
速发展至今天,已经形成了种类齐全、功能完善、造工精细的自动门家族。
大中型公共场所,为这些建筑增添了亮丽、时尚的姿彩。自动门从理论
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