自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、內(nèi)容摘要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們的生活發(fā)生了巨大的變化。一個(gè)智能化、自動(dòng)化的社會(huì)已經(jīng)開(kāi)始呈現(xiàn)于我們的眼前，這為我們提供了非常多的便利。其中自動(dòng)門(mén)就是自動(dòng)化進(jìn)程中的一個(gè)典型代表，此設(shè)計(jì)就是運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，結(jié)合實(shí)際需要而進(jìn)行研究的。為了增強(qiáng)自動(dòng)門(mén)運(yùn)行的可靠性,提出了一種以S7-200可編程序控制器(PLC)為核心的自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)。分析了該控制系統(tǒng)的工作原理,描述了系統(tǒng)的硬件組成,介紹了人體感應(yīng)探測(cè)、自動(dòng)門(mén)運(yùn)行位置檢測(cè)、門(mén)運(yùn)行障礙檢測(cè)等控制電路的工作過(guò)程,對(duì)PLC的選型及I/O點(diǎn)的確定進(jìn)行了說(shuō)明。合PLC的運(yùn)行特點(diǎn)，對(duì)控制系統(tǒng)的工作流程作

2、了合理的優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上，給出了控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的程序流程圖、順序功能圖、外部端子接線圖及PLC控制梯形圖等。本設(shè)計(jì)介紹應(yīng)用可編程控制器取代傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)門(mén)控制的過(guò)程。關(guān)鍵詞：可編程控制器；S7-200；自動(dòng)門(mén)；控制系統(tǒng)27目錄摘要I前言1第一章自動(dòng)門(mén)介紹21.1研究背景與研究意義21.2自動(dòng)門(mén)的簡(jiǎn)介31.3自動(dòng)門(mén)的組成及分類(lèi)31.3.1自動(dòng)門(mén)的組成31.3.2自動(dòng)門(mén)的分類(lèi)41.4本章小結(jié)4第二章PLC的介紹及選擇52.1PLC的簡(jiǎn)介52.2PLC的主要功能及特點(diǎn)52.2.1PLC的主要功能52.2.2PLC

3、的特點(diǎn)62.3PLC的組成與基本結(jié)構(gòu)72.4PLC的工作原理72.5本章小結(jié)8第三章自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)93.1自動(dòng)門(mén)的功能需求分析93.2自動(dòng)門(mén)的控制要求93.3自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)組成93.4自動(dòng)門(mén)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)93.5本章小結(jié)10第四章自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)114.1PLC的選型114.2驅(qū)動(dòng)裝置的選型134.3感應(yīng)器件的選型13274.4直流電動(dòng)機(jī)的選型144.4.1直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速144.4.2直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)154.5傳動(dòng)裝置164.6限位開(kāi)關(guān)164.7自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)I/O地址分配表164.8自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的原理

4、圖174.8.1主電路圖及供電線路174.8.2PLC的外接線路圖184.9本章小結(jié)18第五章自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)195.1控制系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)195.2PLC梯形圖的設(shè)計(jì)205.2.1梯形圖編輯注意事項(xiàng)205.2.2梯形圖以及指令205.2.3過(guò)程分析225.3本章小結(jié)23結(jié)論24設(shè)計(jì)總結(jié)25致謝26參考文獻(xiàn)2727前言自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)，在現(xiàn)當(dāng)代社會(huì)是一個(gè)應(yīng)用非常廣泛的設(shè)備，自動(dòng)門(mén)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于酒店、銀行、超市、停車(chē)場(chǎng)或公共建筑等入口，其主要核心部分——自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)正是我們這篇論文的主要研究討論的課題。自動(dòng)門(mén)是指:可以將人接近門(mén)的

5、動(dòng)作（或?qū)⒛撤N入門(mén)授權(quán)）識(shí)別為開(kāi)門(mén)信號(hào)的控制單元，通過(guò)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將門(mén)開(kāi)啟，在人離開(kāi)后再將門(mén)自動(dòng)關(guān)閉，并對(duì)開(kāi)啟和關(guān)閉的過(guò)程實(shí)現(xiàn)控制的系統(tǒng)。自動(dòng)門(mén)的性能優(yōu)劣主要取決于它的控制裝置，早期的自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，造成安裝繁瑣、體積大、不穩(wěn)定、不易維修等缺點(diǎn)已逐漸被淘汰。目前自動(dòng)門(mén)及其自動(dòng)化行業(yè)最穩(wěn)定的控制裝置是可編程控制器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)PLC）,PLC是一種專(zhuān)門(mén)為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式和開(kāi)

6、關(guān)量的邏輯控制的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程，PLC具有可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，功能完善，適用性強(qiáng)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造，體積小，重量輕，能耗低等優(yōu)點(diǎn)例如：各種用可識(shí)別感應(yīng)器控制的自動(dòng)專(zhuān)用門(mén)。這是實(shí)現(xiàn)生活自動(dòng)化進(jìn)程的一個(gè)重要組成部分。自動(dòng)門(mén)的問(wèn)題研究，其控制系統(tǒng)可追溯到早期的自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，已逐漸被淘汰。而基于PLC（可編程控制器，以下統(tǒng)一用“PLC”表示）控制自動(dòng)門(mén)由于具有故障率低、可靠性高、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛的應(yīng)用。所以此設(shè)計(jì)中，我以西門(mén)子公司S7-200系列PLC

7、為控制系統(tǒng)的核心元件，作信號(hào)的處理工作。而感應(yīng)部分，采用BISS0001芯片與RE200B熱釋電元件的組合，實(shí)現(xiàn)人或物體進(jìn)出時(shí)的信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置。而實(shí)現(xiàn)門(mén)的開(kāi)與關(guān)，則用直流電機(jī)作為動(dòng)力裝置，配以繼電器控制來(lái)達(dá)到電機(jī)正反轉(zhuǎn)動(dòng)作，并加上行程開(kāi)關(guān)作為限位，以實(shí)現(xiàn)該功能，因?yàn)橐陨掀骷谏钪蟹浅Ｈ菀踪?gòu)買(mǎi)，且價(jià)格適宜，同時(shí)也便于維護(hù)，非常適合廣泛生產(chǎn)應(yīng)用。本課題所研究的自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)，主要通過(guò)PLC作為控制基礎(chǔ)，加上對(duì)紅外熱釋電傳感器的應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)了門(mén)的“自動(dòng)”功能，此設(shè)計(jì)拓展了PLC的應(yīng)用層面，增加了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的選擇性。27第一章自動(dòng)

8、門(mén)的介紹本章主要從自動(dòng)門(mén)的研究背景與意義、自動(dòng)門(mén)的介紹及起源、自動(dòng)門(mén)的組成及分類(lèi)三個(gè)部分來(lái)對(duì)自動(dòng)門(mén)進(jìn)行簡(jiǎn)單的了解。1.1研究背景與研究意義21世紀(jì)的今天，門(mén)更加突出了安全理念，強(qiáng)調(diào)了有效性:有效的防范通行、疏散，同時(shí)還突出了建筑藝術(shù)的