自动门控制装置
1 控制要求
1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。
2）自动门在开门位置停留8秒后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位置时，电机停止运行。
3）在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。
4）在门打开后的8秒等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待8秒后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。
2 设计编程元件地址分配表
2.1 I/O口地址分配分析
本设计输入信号共有：启动、停止、门内检测光电开关K1、门外光电检测开关K2、行程开关SQ1（开门限位）、行程开关SQ2（关门限位）、手动开、手动关及热继电器FR。输出信号有两路：电机正转开门（KM1），电机反转关门（KM2）。其中输入均为数字量，所以，在硬件组态中，在4号配置位DI（数字量输入），5号配置为DO（数字量输出）。
2.2 I/O口地址分配
I/O地址分配截图如图1所示。
图1 I/O口地址分配
3 PLC外部接线图
根据上述，PLC外部接线图如图2所示。
Q4.0
Q4.1
I0.0
I0.1
I0.2
I0.4
I0.3I0.7
N M
S7-300PLC
SB1
SQ1
SQ2
K1K2
FR
KM1
KM2
24V
HL1
HL2
Q4.2
Q4.3
图2 PLC 外部接线图
4 主控制程序
在该设计中，控制程序主要在STEP7环境下用梯形图编写。包括硬件组态、流程图设计以及根据流程图的梯形图设计。
4.1 PLC 硬件组态
前三个槽位固定，1号电源槽，2号为CPU 槽，所选CPU 型号为CPU314，3号接口槽，在仿真时可不配置。详细硬件组态信息如下图3所示。
图3 硬件组态
4.2 程序流程图
流程图整体构架如下图4所示。
开始
开门
K3开，开门限位
8s 延时。K1,K2有信号？
关门
K1,K2有信号？
K4开，关门限位
结束
否
是
是
否K1,K2有信号
图4 程序流程图
4.3 梯形图程序
为方便操作，将主控制程序直接写入组织块OB1中，以便不在其他块中调用，详细梯形图程序见附录。
5 系统运行调试以及在S7-PLCSIM 中的仿真
启动，K1，K2有信号，开门。
图5.1 传感器有信号，开门
开门到指定位置，SQ1作用，延时开始，8s 后关门。
图5.2 开门后延时
若延时过程中传感器再次获得信号，再启动另一个定时器，延时8s后关门。
图5.3 再延时功能
若传感器再无信号，延时完成后自动关门。
图5.4 延时完成后关门
6 设计体会
这次课程设计采用西蒙子STEP7环境下编程与外部PLC硬件结合使用，更加熟悉了STEP7环境的使用，组织块OB的作用，梯形图的写作方法，以及PLC硬件的外部接线，获益匪浅。
该设计程序满足了设计要求，但不足之处是实现控制条件比较简单，比如，在考虑关门时候突然转向开门过程，电动机就会突然经历由正转到反转的过程，忽略硬件机械性能的承受能力，就功能实现方面来说，要在很短时间内实现急停到反转，比较困难，要改进之处，便是正、反转各使用一台电机，达到良好控制效果。
通过该设计运用了所学的很多内容，如PLC控制原理，电器电路基本分析方法等等。并且更加熟悉了STEP7软件的使用以及PLC硬件的使用,作为自动化专业学生，在以后工作中会用到PLC控制，而这一次课程设计，虽然只是简单控制，但面对实践，已经奠定了相当基础。
附录
梯形图程序：
图1 程序段1
图2 程序段2
图3 程序段3
图4 程序段4
图5 程序段5
图6 程序段6
图7 程序段7