首页「鼎汇平台。题目 基于PLC的自动感应门控制系统设计 PAGE PAGE 3 摘要 自动门是随着人们对生活条件的不断追求、科技的不断发展应运而生的高科技产品因此它具备了普通门所没有的优势雅观漂亮而且使用管理起来更加的安全、方便、舒适。通电后可以既实现无人看管同时又能够节约空调能源、防风、防尘、降低噪音既方便又提高了建筑的档次。因此自动门被广泛的应用于大型商场、银行、大酒店、机场、办公大厦、学校等各种大型的公共场所。 PLC控制具有较高的可靠性、稳定性、维修方便以及能够很方便的通过改变程序从而来改变自动门的动作等优点，本文通过结合PLC控制系统的简介及各种普遍应用的自动门的特点对由PLC作为控制系统的自动门的概况、主要分类、组成、原理、软硬件控制系统、PLC程序的编写等都将进行了一定的介绍，取代了以往的继电器、接触器控制系统 ，实现了自动门的控制的过程。 关键词：自动门，PLC，编程，控制 PAGE 3 PAGE 3 Abstract Automatic door is the living conditions as people continue to pursue the development of science and technology came into being in the high-tech products, so it does not have the advantages of ordinary doors: decency beautiful, but it is more secure use and management, convenience, Comfort, power can be achieved after the unattended while at the same energy saving air conditioning, wind, dust, noise reduction, convenient and improve the grade of the building. Therefore, automatic doors are widely used in large shopping malls, banks, large hotels, airports, office buildings and other large public places. In this paper, combined with PLC control system and a variety of widely used introduction to the automatic doors to the characteristics of the control system by the PLC as an overview of automatic doors, the main classification, composition, theory, hardware and software control systems, PLC and so on for the preparation of the program some introduction. Keywords: Automatic Door, PLC, Programming, Control PAGE PAGE I 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 16757 1 绪论 1 27072 1.1 自动门的介绍 1 30309 1.2 研究的目的与意义 1 11799 1.3自动门在国内外的现状与选择 2 25493 1.3.1自动门国内外现状 2 3341 1.3.2自动门的选择 3 21435 2 PLC控制系统简介 5 5024 2.1 PLC的概述 5 16531 2.1.1 可编程控制器的硬件组成 6 14981 2.2 PLC的特点 7 13889 2.2.1 可靠性高，抗干扰能力强 7 649 2.2.2 编程简单，使用方便 8 10925 2.2.3 控制程序可变，具有很好的柔性 8 26877 2.2.4 功能完善 8 12485 2.3 PLC的选择 8 7282 2.3.1 输入输出(I/O)点数的估算? 9 28364 2.3.2 存储容量的估算? 9 23626 2.4 PLC常用的编程语言 10 14364 2.4.2梯形图（LAD） 10 496 2.4.3功能块图（FBD） 11 28170 2.4.4指令表(STL) 11 26802 2.4.5结构文本（ST） 11 10437 3 自动门硬件系统 13 20887 3.1 自动门的示意图分析 13 28785 3.2 自动门的部件组成 13 2721 3.3 自动门技术参数的确定 13 20425 3.4 自动门位置检测与感应器的选择 14 7512 3.4.1 位置的检测 14 9885 3.4.2 感应器的选择 14 31461 3.5 稳压电源设计 15 18958 4 自动门的程序设计 17 773 4.1自动门的控制要求 17 1404 4.2自动门控制系统I/0地址分配表 17 21483 4.3 自动门的接线.4自动门的程序编写 19 2918 4.4.1 自动门开门 19 32152 4.4.2 自动门延时 20 20930 4.4.3 自动门关门 20 5044 结论 21 5044 附录A 23 1799 参考文献 24 17298 致 谢 25 淮安信息职业技术学院毕业设计论文 第 PAGE 1 页 共 第 PAGE 1 页 共 25 页 1 绪论 1.1 自动门的介绍 自动门（如图1-1所示）指可以将人接近门的动作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。自动门的系统配置是指根据使用要求而配备的，与自动门控制器相连的外围辅助控制装置，如开门信号源、门禁系统、安全装置、集中控制等。必须根据建筑物的使用特点。通过人员的组成，楼宇自控的系统要求等合理配备辅助控制装置。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展和完善。 图1-1 自动门 1.2 研究的目的与意义 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。门的高级形式--自动门起源在欧美，迅速发展至今天，己经形成了种类齐全、功能完善、造工精细的自动门家族。 大中型公共场所，为这些建筑増添了亮丽、时尚的姿彩，自动门从理论上理 解应该是门的使用观念的延伸，是人们根据需要对门的功能的提升和完善。所 以对自动门的认识应该从人对门功能的要求开始。作为建筑物一部分的门，从最基本的意义上讲，要同时满足隔离外部环境和不妨碍人的通行这两种要求。因此门体本身应牢固、密封。 由于自动门在通电后可以实现无人看管，同时又可节约空调能源、防风、防 尘、降低噪音，既方便又提高了建筑的档次，于是迅速在国内外的建筑市场上得 到大范围的普及。同时也几乎成为了银行，写字楼，酒店等办公娱乐场所装修必 不可少的一项配置。 当人走近自动门时，雷达感应到人的存在，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。自动门的开门信号是触点信号，微波雷达和红外传感器是常用的两种信号源。 微波雷达是对物体的位移反应，因而反应速度快，适用于行走速度正常 的人员通过的场所，它的特点是一旦在门附近的人员不想出门而静止不动后，雷 达便不再反应，自动门就会关闭，对门机有一定的保护作用。 红外传感器对物体存在进行反应，不管人员移动与否，只要处于传感器 的扫描范围内，它都会反应即传出触点信号。缺点是红外传感器的反应速度较慢， 适用于有行动迟缓的人员出入的场所。 1.3自动门在国内外的现状与选择 1.3.1自动门国内外现状 自动门起源于20世纪30到40年代，当时主要用于军事仓库、重要工厂，为的是防火、防弹及开门方便。20世纪50年代后，自动门应用日渐广泛，形成批量生产。许多大型银行、宾馆、酒店、大厦为提高档次和服务水平，为了与高层次的建筑相匹配，竞相采用自动门，促进了自动门的迅速发扎。真正较大规模生产和应用时70年代以后的事。目前自动门的主要生产国是美国、德国、意大利、荷兰和日本等发达国家（如图1-3）。 自动门的应用在我国（如图1-2）起步较晚，多以中小型企业为主，经受市场洗礼和考验的程度还不够充分，自动门企业管理水平与国际化的接轨还有一定的差距，在客观认识国内自动门市场的需求空间和目前发展存在的诸多问题时，与国际化的接轨和发展就显得尤为的重要。过去的几年里，我国自动门行业进入了快速的发展期。在国内、国外两个大市场都有比较好的发展势头。相关负责人认为，随着近年来的楼市调控、原材料价格上涨、运输及人工成本的不断攀升使我国自动门业发展呈现出新的特征，前期主要是引进国外生产技术和设备进行制造，以满足日渐发展的市场需求，目前国内已有一定的技术力量和生产能力制造自己设计的自动门。80年代中期自动门工程得到迅速发展，并逐渐形成一个独立的行业。 自动门工程包括建筑物配套的自动旋转门、圆弧行自动门、平滑自动门、平开自动门、折叠自动门、车库自动门、庭院自动门和自动挡车器的设计、制造和安装。自动门工程师综合性的边缘产业，它综合了建筑技术、电子控制、机械设计、和制造技术、计算机技术及建筑装饰技术。它将会有广阔的发展空间 图 1-2 我国自动门 图 1-3 国外自动门 1.3.2自动门的选择 首先，要确定自动门的用途，比如：医院通道，人流量会比较密集，有时多人的时候，自动门基本是上在开门的状态，太多人在门边上站住，连累自动门无法关上;当你是这样的一种场所的话，建议用欧洲品牌的自动门，德国多玛自动门等自动门设备，因为这种设备的设计寿命及本身的防夹功能是完全满足了这种场所的需要，当然你也可以在自动门设备上加装防夹的安全电眼，也正因为这里的自动门开启的密度是非常大，那么你的门开口就不要少于2米，高度应为2.5米高左右，这时门的重量如果是用12厘钢化玻璃来算的线KG每扇，更加应该选用五金件比较精良的品牌设备。 其次，就是自动门的寿命，需要选择比较出名一些的品牌，小公司品牌的技术还是不够成熟，所以需要谨慎购买，有的自动门二年就不行了，这是最令人痛心的事情。所以购买的品牌很重要。 第 PAGE 5 页 共 25 第 PAGE 5 页 共 25 页 2 PLC控制系统简介 2.1 PLC的概述 可编程控制器Programmable Controller简称PLC（如图2-1所示）。PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能建立柔性的程控系统。可编程控制器具有能力强、可靠性高、配置灵活、编程简单等优点是当代工业生产自动化的主要手段和重要的自动化控制设备。 由于PLC在不断发展因此对它进行确切的定义是比较困难的。美国电气制造商协会(NEMA)经过四年的调查工作1980年正式将可编程序控制器命为Programmable Controller(PC)但为了与个人计算机Personal Computer(PC)相区别常将可编程序控制器简称为PLC并给PLC作了定义可编程序控制器是一种带有指令存储器、数字的或模拟的输入/输出接口以位运算为主能完成逻辑、顺序、定时、计数和运算等功能用于控制机器或生产过程的自动化控制装置。 1982年国际电工委员会(International Electrical Committee IEC)颁布了PLC标准草案第一稿1985年提交了第2稿并在1987年的第3稿中对PLC作了如下的定义PLC:“是一种数字运算的电子系统专为工业环境下应用而设计。它采用可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、定时、计数和算术运算等操作的指令并能通过数字式或模拟式的输入和输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩展其功能的原则而设计。” 上述的定义表明PLC是一种能直接应用于工业环境的数字电子装置是以微处理器为基础结合计算机技术、自动控制技术和通信技术用面向控制过程、面向用户的“自然语言”编程的一种简单易懂、操作方便、可靠性高的新一代通用工业控制装置。 图 2-1 可编程控制器 2.1.1 可编程控制器的硬件组成 PLC的硬件主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等部分组成。其中，CPU是PLC的核心，输入单元与输出单元是连接现场输入/输出设备与CPU之间的接口电路，通信接口用于与编程器、上位计算机等外设连接。 对于整体式PLC，所有部件都装在同一机壳内，其组成框图如图2-2所示；对于模块式PLC，各部件独立封装成模块，各模块通过总线连接，安装在机架或导轨上，其组成框图如图2-3所示。无论是哪种结构类型的PLC，都可根据用户需要进行配置与组合。 图2-2 整体式plc组成框图 图 2-3 模块式plc组成框图 2.2 PLC的特点 PLC能如此迅速发展的原因除了工业自动化的客观需要外还有许多独特的优点。它较好地解决了工业控制领域中普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题。其主要特点如下： 2.2.1 可靠性高，抗干扰能力强 工业生产一般对控制设备要求很高，应具有很强的抗干扰能力和高的可靠性，能在恶劣的环境中可靠地工作，平均故障间隔时间长，故障修复时间短。这是PLC控制优于微机控制的一大特点。例如日本的三菱公司F1、F2系列平均故障间隔时间长达30万h，而A系列的可靠性比F1、F2系列更高。PLC控制系统的故障通常有两种：一种是偶发性故障，即由于恶劣环境（电磁干扰、超高温、过电压、欠电压）引起的，这类故障只要不引起系统部件的损坏，一旦环境条件恢复正常，系统本应随之恢复正常，但因PLC受外界影响后，内部存储的信息被破坏，必须从初始状态重新起动。另一类是永久性故障，是由于元器件不可恢复的损坏引起的。在PLC设计中，可以从硬件和软件两方面采取措施，防止以上故障的发生，以提高其可靠性。主要措施有： ①硬件措施有： 一、屏蔽:对电源变压器、CPU编程器等主要部件，采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽，以防外界干扰。 二、滤波:对供电系统及输入/输出线路采用多种形式的滤波，如LC式π型滤波网络，以消除高频干扰和削弱各种模块之间的相互影响。 三、电源的调整与保护:对微处理器这个核心部件所需的+5V电源，采用多级滤波，并用集成电压调整器进行调整，以适应交流电网的波动和过电压、欠电压影响。 四、隔离:在微处理器与输入/输出电路之间，采用光电隔离，有效地隔离输入/输出间电的联系，减少故障和误动作的可能。 五、联锁:所有输出模块都受开门信号控制，而这个信号只在规定的各种条件都满足时才有效，这样就有效地防止了产生不正常输出的可能性。 采用模块式结构:这种结构有助于故障情况下短时修复。 六、设置环境检测和诊断电路:这种分电路与软件配合，可以实现灵活保护与故障指示等功能。 ②软件措施有： 故障检测:软件定期地检测外界环

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