电气控制与PLC课程设计题目：自动门控制装置设计
院系：工学院电气与电子工程系
专业：电气工程及其自动化
班级：电气工程1402
姓名：汤安琪
学号：1
指导教师：朱璐瑛
烟台南山学院教务处
二〇一七年六月
电气控制与PLC课程设计任务书
一、基本情况
学时：1周学分：1学分班级：电气工程1402
二、进度安排
本设计共安排1周，合计30学时，具体分配如下：
实习动员及准备工作：4学时
总体方案设计：4学时
硬件设计：8学时
软件设计：8学时
撰写设计报告：6学时
教师辅导：随时
三、基本要求
1、课程设计的基本要求
电气控制与PLC技术课程设计的主要内容包括：理论设计与撰写设计报告等。其中理论设计又包括总体方案选择，硬件系统设计、软件系统设计；硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等；软件设计包括模块化层次结构图，程序流程图，应用程序。程序设计是课程设计的关键环节，通过进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标。课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结，若有实践条件，把实践内容上升到理论高度。
2、课程设计的教学要求
电气控制与PLC技术课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训教学课堂化，严格考勤制度，在实训期间累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到8次以上的学生，该课程考核按不及格处理。在实训期间需要外出查找资料，必须在指定的时间内方可外出。
课程设计的任务相对分散，每6名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。小组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独立撰写设计报告，设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。
四、设计报告
设计完成后，必须撰写课程设计报告。设计报告必须独立完成，格式符合要求，文字（不含图形、程序）不少于2000字，图形绘制规范。设计报告的格式如下：
1、封面
2、内容提要
3、目录
4、正文
(1) 所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能；
(2) 方案选择及论证；
(2) 硬件电路设计及描述；
(3) 软件设计流程及描述；
(4) 源程序代码；
5、结论
6、致谢
7、参考文献
五、考核方法
电气控制与PLC技术课程设计的考核方式为考查，考核结果为优秀、良好、中等、及格和不及格五等，分数在90-100之间为优秀，80-89分之间为良好，70-79分之间为中等，60-69分之间为及格，60分以下为不及格。
考核分三个方面进行：平时表现20%；设计过程25%；设计报告40%；设计答辩15%。
有下列情形之一者，课程设计考核按不及格处理：
1、设计期间累计迟到、早退达8次；
2、设计期间累计旷课达6节；
3、设计报告雷同率超过50%或无设计报告；
4、不能完成设计任务，达不到设计要求。
六、设计题目及要求
自动门控制装置
(一)课题内容：
1．自动门控制装置的硬件组成：
自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1（使直流电动机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。
2．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。
(二)课题要求：
1.按题意要求，画出PLC端子接线图、控制梯形图。
2.完成PLC端子接线工作，并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。
3.完成课程设计说明书。
自动门控制装置
摘要
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。
关键词可编程控制器自动门自动控制
目录
第1章绪论
项目设计背景与意义
近年来，随着我国国民经济的增长，国人对建筑装饰的要求是越来越高，自动门作为自动门中的顶级产品，以其华丽大方的外表和宽敞的开房门面受到了大家的喜爱。但是自动自动门市一种颇具技术含量的产品。自动门主要用于宾馆、酒店、大厦、豪华公寓、大型企事业单位等，它结构严谨，将传统的自动门和数字化控制技术有机的结合起来。尤为优越的是不论旋转到任何角度，它始终将室内和室外隔离开来。在具有豪华外观的同时还具有防尘、隔音、保温的功能，再加上它全方位的安防设置，使之成为宾馆、酒店等的最佳选择。在人们追求美的同时，却忽略自动自动门的安全问题，多次出现伤人事件。所以要设计出更加可靠安全的自动门对于人们来说是非常重要的。
早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，造成安装烦琐、体积大、不稳定、不易维修等缺点，已经被逐渐的淘汰，所以我想设计基于PLC技术的自动自动门。
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。它采用可以编程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。
本课题自动门设计运用PLC作为控制器，能大大提高自动门的稳定性和经济性。因此，进行自动门的PLC控制系统的设计，可以推动自动门的发展，扩大PLC在自动门及整个自动化行业的应用。
设计目的
在国外，进入新世纪以来，自动化技术发展很快，技术相对成熟，并获得了惊人的成就。自动化技术是自动门技术的重要组成部分，在现代人们生活中，自动门可以节约空调能源、降低噪音、防风、防尘。同时可以使入口显得庄重、高档。因此应用非常广泛。自动门、智能门控的主要产品品牌均来自于：美国、德国、韩国、日本等国家和地区的着名电器制造商制造。比如国外的品牌有：日本扶桑，中美合资奥都马，美国德罗思等。
在国内，随着我国经济的飞速发展。自动门在人们生活中的运用越来越广泛，自动自动门适用于宾馆、酒店、银行、写字楼、医院、商店等。但在国内，自动门自主研发尚处于初级阶段。在自动自动门控制系统中：稳定、节能、环保、安全及人性化石需要首先考虑的因素。
自动门的控制方式有许多种，比如从控制器的不同上来分，有传统的继电器控制，就是通过按钮和复杂的连线安装来控制；另一种就是智能控制器控制，就是通过运用现代化的自动化设备来控制，它具有稳定性高，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控自动门系统存在很多的缺陷而慢慢的被智能化的控制器所取代。
在智能控制器的选择上，自动门的主控器有微电脑控制器控制和可编程控制器（PLC）控制两种。微电脑控制的优点是体积小，安装方便等。而PLC控制器的优点是稳定性高，维护方便等。
第2章总体方案设计
自动门的控制要求
（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。
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。
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。
自动门控制系统构成
自动门控制系统包含PLC控制和动作执行元件构成。采用自动和手动电动控制方式，此种控制方式为目前大多自动门的控制方式。本课题所设计的自动门控制系统采用PLC为控制中心来控制传动机构从而控制门的开和关实现门的自动化控制。
自动门系统的具体组成如下图：
图自动门控制系统构成
由上图可知，当感应器件检测到人体或物体信号时将信号传给PLC,PLC根据已经采集的信号发出控制信号，是驱动装置运行，通过传动装置带动自动门的运行。
自动门的机械传动机构设计
在本课题设计的自动门针对人流较多的商场，应对周围环境进行综合考虑，所以在本课题的自动门机械传动设计中考虑了以下几个方面：
（1）自动门的传动主要包括安装版，轨道，门机，皮带，吊挂件等。
（2）所有的组件都为插入式元件，使得安装很简单。
（3）电机：驱动电机采用64V直流电动机，功率大，可调性强。
（4）导轨：水平双导轨结构，形式正悬挂，解决了侧摆得问题，从而确保了门扇的稳定性。并配以双侧密封毛刷，形成密封式导轨，避免积尘对导轨及滑轮的磨损，实现了维护方便的特点。
（5）滑轮：采用特殊的尼龙滑轮，强度高，耐磨性好，同时还有一定的减震效果。
（6）皮带：采用齿形皮带，齿形皮带的截面为曲线设计，增加了齿形的高度，提高了皮带与传动齿轮的吻合度，从而提高了使用寿命。
第3章硬件设计
PLC的选择
在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。因此工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需要的操作和动作，然后根据控制要求，估计输入输出点数、所
需存储器的容量、确定PLC的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。
（1）输入输出（I/O）点数的估算
I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，在增加10%到20%的可扩展。余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，还需根据制造厂商PLC的产品特点对输入输出点数进行圆整。根据估算的方法故本课题的I/O点数为输入12点，输出12点。
(2)存储器容量的选择
存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目实用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器的容量。设计阶段，由于用户程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，须在程序调试之后才知道。为了设计选型时，能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来代替，存储器内存容量的估算没有固定的形式，许多文献资料中给出了不同的公式，大体上都是按数字量I/O点数的10到15倍，加上模拟I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数（16位为一个字），另外再按次数的25%考虑余量。因此本课题的PLC内存容量选择应能存储索要储存的程序，这样才能在以后的改造过程中有足够的空间。
(3)控制功能的选择
该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等性能的选择。根据本课题所设计的自动门控制系统的要求，主要介绍一下几种功能的选择。
①控制功能
PLC主要用于顺序逻辑控制，因此，大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制，有时也采用专用的智能输入输出单元完成所需要的控制功能，提高PLC的处理速度和节省存储器容量。
②编程功能
离线编程方式：PLC和编程器共用一个CPU，编程器在编程模式时，CPU只为编程器提供服务，不对现场设备进行控制。完成编程后，编程器切换到运行模式，CPU对现场设备进行控制，不能进行编程。离线编程方式可降低系统成本，但使用和调试不方便。
编程方式：CPU和编程器有各自的CPU，主机CPU负责现场控制，并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换，编程器把在线编制的程序或数据发送到主机，下一扫描周期，主机就根据新收到的程序运行。这种方式成本较高，但系统调试和操作方便，在大中型PLC中常采用。
五种标准化变成语言：顺序功能图（SFC）、梯形图（LD）、功能模块图（FBD）三种图形化语言和语言表（IL）、结构文本（ST）两种文本语言。选用的编程语言应遵守标准（IEC6113123），同时，还应支持多种语言变成方式，如C，Basic等，以满足特殊控制场合的控制要求。
③诊断功能
PLC的诊断功能爆孔硬件和软键的诊断。硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的故障位置，软件诊断分内诊断和外诊断。通过软件对PLC内部的性能和功能进行诊断是内诊断，通过软键对PLC 的CPU玉外部输入输出等部件信息叫唤功能进行诊断是外诊断。PLC的诊断功能的强弱，直接影响对操作和维护人员技术能力的要求，并影响平均维修时间。
(4)机型的选择
①PLC的类型
PLC按结构分为整体型和模块两类型型，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU 字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。整体型PLC的I/0点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型PLC
提供多种I/0卡件或插卡，因此用户可较合理的选择和配置系统控制的I/0点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统。
②经济的考虑
选择PLC时，应考虑性能价格比。考虑经济性时，应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素，进行比较和兼顾，最终选出比较满意的产品。输入输出点数对价格有直接影响。点当数增加到一数值后，相应的存储器容量相应增加，因此，点数的增加对PLC选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响。在估算和选用时应充分考虑，使整个控制系统有较合理的性能价格比。本课题所设计的自动门属于小型控制系统，结合经济性的考虑因此选用整体型PLC。
（5）对PLC响应时间的要求
对于多数场合，PLC的相应时间基本上能满足控制要求。响应时间包括输入滤波时间，输出滤波时间和扫描周期。PLC的工作方式决定了他不能接受频率过高或持续时间小于扫描周期的输入信号，当有此类信号输入时需要选用扫描速度高的PLC或快速响应模块和中断输入模块。
综合以上因素，本课题的设计日本三菱公司生产的FX1S小型PLC来实现整个系统的控制。
驱动装置的选型
自动门的驱动器是自动门能否良好工作的保障。在本设计中是运用直流无刷电机。直流无刷电机功率密度高，噪音极小、调速性能好，即具备交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等优点，又具备直流电动机线性机械特性、调速范围宽、启动转矩大、运行效率高等诸多优点。是应用于“轻、小、薄、安静、精密、可靠”等场合的最佳选择本设计选用的是亚坦电机控制有限公司生产的45BLDC 系列直流无刷电机，电机直径φ45，额定转数4000转，额定扭矩，功率15W～100W。额定电压24V DC。
感应器件的选型
目前自动门行业运用的感应器件主要有微波感应器、红外感应器等。微波感应器，又称微波雷达，对物体的移动进行反应，因而反应速度快，适用于行走速度正常的人员通过的场所，微波感应器是以微波多普勒原理为基础，平面型天线昨感应系统，以微处理器作控制。整机关键元器件均为进口器件，方案设计选择器件均确保了产品可靠性。
微波感应器的特点：
微波感应器是以微波频率发射、接收。其探测方式具体如下优点：
（1）非接触探测。
（2）不受温度、湿度、噪音。
红外感应器，是对物体的存在进行反应，不管人员是否移动，只要处于感应器的扫描范围内，它都会反应，另外，红外感应器的反应速度比微波感应器慢。
根据不同的功能和性能运用在各类不同场合的自动控制系统中，是自动门系统的关键部位，其性能直接影响自动门系统的安全及稳定，如在高档酒店、写字楼，可以选择高灵敏度的感应器；在人行道边上的银行、商店等经常有人路过的地方，选择窄区域的感应器。
结合本课题的实际需要在设计自动门的人员检测上运用上海顺安达门业装饰有限公司的微波自
动门感应器WB-3004，其规格如下：
表1 感应器WB-3004规格表
由直流电动机的转速公式：n=（U-IaRa）/KEΦ可知，Ra、Φ和U中的任意一个值，都可使转速改变，改变电枢电路中外电阻的方法也可进行调速。但其缺点是耗电多，电机机械特性软，调速范围小，且只能进行有级调速，故这种方法目前已较少采用。现常用的对直流电动机调速的方法有调磁法和调压法。
（1）调磁法
即改变磁通量Φ。当保持电源电压U为额定值时，调节Rf，改变励磁电流If以改变磁通量，所示。由n=U/KEΦ-Ra/KTKEΦ·T可知，Φ减少时，n0升高，转速降△n增大，但后者与Φ2成反比，所以磁通愈小，机械特性曲线愈陡，但仍具有一定硬度，如图14所示。在一定负载下，Φ愈小，则n
愈高。由于电动机在额状态运行时，它的磁路已接近饱和，所以通常都是减小磁通（Φ＜Φn），将转速往上调（n＞nn）。
调速的过程是：当电压U保持恒定时，减小磁通Φ。由于机械惯性，转速产立即发生变化，于是反电动势E=KE·Φ·n就减小，Ia随之增加。由于Ia增加的影响超过Φ减小的影响，所以转矩T=KTΦIa 也就增加。如果阻转矩Tc未变，则T＞Tc转速n上升。随着n的升高，反电动势E增大，Ia和T也着减小，直到T=Tc时为止。但这时转速已比原来升高了。
必须指出，若电动机在额定状态下运行，则电枢电流Ia为额定值，如果调速时负载转矩仍旧保持不变（为额定值），由于T=KTΦIa，故减小磁通量Φ后Ia必然超过额定值，因此调速后负载转矩必须减小。这种调速方法适用于转矩与转速成反比而输出功率基本不变（恒功率调速）的场合。
这种调速方法有3个优点：
①调速平滑，可无级调速；
②调速经济，控制方便；
③机械特性较硬，稳定性较好。
这种调速方法的局限是转速只能升高，即调速后的转速要超过额定转速。因为电机不允许超速太多，因此限制了它的调速范围。在实际工作中，这种方法常作为电压调速的一种补充手段。
（2）调压法
即改变电压U。当保持他励电动机的励磁电流If为额定值时，降低电枢电压U，则由
n=U/KT·Φ-Ra/KE·KT·Φ2·T可见，n0变低了，但△n未改变。因此改变U可得出一组平行的机械特性曲线。在一定负载下，U愈低，则n愈低。由于改变电枢电压只能向小于电动机额定电压的方向改变，所以转速将下调(nn)。
调速的过程是：当磁通Φ保持不变时，减小电压U由于转速不立即发生变化，反电动势E便暂不变化，于是电流Ia减小，转矩T也减小。如果阻转矩Tc未变，则T＜Tc，转速n下降。随着n的降低，反电动势E减小，Ia和T增大，直到T=Tc时为止。但这时转速已比原来降低了。
由于调速时磁通不变，如在一定的额定电流下调速，则电动机的输出转矩便是一定的（恒转矩调速）。
这种调速方法有下列优点：
①机械特性较硬，并且电压降低后硬度不变，稳定性较好；
②调速幅度大；
③可均匀调节电枢电压；得到平滑的无级调速。
这种调速方法的缺点是调压需用专门的设备，投资较高。近年来由于采用了可控硅整流电源对电动机进行调压和调速，使这种方法得到了广泛应用。印刷设备中直流电动机的调速多采用这种方法。
自动门控制系统的原理图
图主电路及供电线路
第4章软件设计
继电器接触控制图
图继电器控制图
PLC输入输出接线
图 PLC输入输出接线图
程序流程图
图程序流程图
梯形图
图梯形图 I/O分配表
表 I/O分配表
I/O分配表
类别元件PLC元件作用
输入
SB1 X01 门外光检测电开关SB2 X02 门内光检测电开关SB3 X03 开门限位电开关SB4 X04 关门限位电开关SB5 X05 过载保护开关SB6 X06 紧急停车开关SB7 X07 启动停止
SB10 X10 手动开门
SB11 X11 手动关门
输
出
KM0 Y0 电动机正转接触器
KM1 Y1 电动机反转接触器
KM2 Y2 过载保护接触器
指令表
表指令表
过程分析
1．首先按下启动按钮使x007闭合，若外检测开关或内检测开关有信号时x001或x002闭合。由于开门限位开关x003是长闭的，所以y000线圈通电，有原理分析可知光电检测开关的触发方式是脉冲触发所以需要自锁。当y000线圈通电时y000闭合，此时电动机正转带动自动门扇移动，执行开门过程。
2．当门扇完全打开时，使开门限位开关x003打开，y000线圈断电.电动机停止转动。
3．当门扇停止移动时，由于开门限位开关的长闭变成长开，故使长开闭合。进行8秒的延时，若此时外检测开关或内检测开关x001或x002有信号，则使T0重新延时。
4．当8秒的延时完毕后T0线圈通电，关门限位开关关闭，所以使y001通电并自锁，电机反转执行关门过程。
5．在关门过程中，若外检测开关或内检测开关x001,x002有信号又使y000通电，由于在关门过程中y000长闭，此时打开并中断关门过程，转向开门过程。
6．考虑到主动门若出现故障时，使用自动控制系统有所不适，于是设置手动开门和手动关门。
第5章程序调试
硬件线路连接
采用实验室可编程控制器试验台，主机FXcpu224 cn ac/dc/rly,其供电电压均为直流24v。调试过程的电路图如图所示：
图电路图
在模拟调试过程中，因于实验条件有限，所以微波探测信号与限位开关动作均由按钮代替（即SB1、SB2、SB3、SB4），SB0、SB11均接按钮。QA1、QA2用中间继电器代替，其线圈电压为24V。如上图所示KA1，KA2是感应器控制的两个继电器，有感应器感应到有人时会自动闭合，SQ1、SQ2是开关门到位行程开关，检测开关门是否到位检，SQ3、SQ4是开关门时减速行程开关。
联机调试
（1）按上图连接线路，接电源
（2）将在“GX Developer ”开发平台编写好的软件通过“RS-232/PPI电缆”下载到“CPU224”中。
（3）运行过程实验
按启动按钮”SB0”
①手动开/关门
现象一：当按手动开关按钮SB10时，电动机M正转
现象二：当按手动开关按钮SB11时，电动机M反转
②自动开/关门
现象一：当按下按钮SB1或SB2时，电动机M正转；若按下按钮SB4，则电动机M停止转动现象二：当电动机M停止转动时，计时器计时8秒进行延时。若此时再次按下按钮SB1或SB2，则计时器重新计时8秒。
现象三：当8秒延时完毕后，电动机M进行反转；在反转过程中若按下按钮SB1或SB2，则电动机M进行正转。
现象四：当按下紧急按钮SB5时，电动机M进行正转。
结论
本设计完成了题目要求的基本部分的全部要求。发挥部分的因为时间和制作材料的短缺而没有进行尝试，在今后条件允许的情况下再扩展。基本部分各单元工作稳定。
通过这次设计使我学会如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。创新，是要我们学会将理论很好地联系实际，并不断地去开动自己的大脑，从为人类造福的意愿出发，做自己力所能及的，别人却没想到的事。使之不断地战胜别人，超越前人。同时，更重要的是，我在这一设计过程中，学会了坚持不懈，不轻易言弃。设计过程，也好比是我们人类成长的历程，常有一些不如意，也许这就是在对我们提出了挑战，勇敢过，也战胜了，胜利的钟声也就一定会为我们而敲响。
参考文献
[1] 郁汉琪. 电气控制与可编程序控制器.东南大学出版社，
[2] 王永华. 现代电气控制及PLC应用技术.北京航空航天大学出版社, 2008 . 3.9
[3] 何一平,王鹏副. 常用PLC应用手册.电子工业出版社李凤阁，佟为明. 电气控
制与可编程控制器应用技术.北京机械工业出版社，
[5] 马志喜,电气工程设计. 北京机械工业出版社，赵克裕 ,许福永. 微波原理与技
术.北京高等教育出版社，杨新民. 电力系统综合自动化[M].北京，中国电力出版社，2001
[8] 黄惟一，胡生清. 控制技术与系统.北京，机械工业出版社，2006
[9] 三菱公司，FX通讯用户手册（RS-232C、RS485）.三菱公司，2006
[10] 肖诗松. 计算机控制系统[M].北京，清华大学出版社，2006
[11] 曾毅, 蒋宏, 张明 . PLC 在自动自动门控制中的应用[J]
附录自动门控制系统的原理图：
梯形图程序图：
《电气控制与PLC》课程设计题目：自动门控制装置 学院： 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 时间：
目录 一、引言 (1) 二、自动门控制装置总体方案 (1) 2.1、自动门控制装置任务书 (1) 2.2自动门的控制要求分析 (2) 三、自动门控制系统的硬件设计 (2) 3.1PLC的选择 (2) (1)机型的选择 (2) （2）输入输出（I/O）点数的估算 (2) （3）存储器容量的选择 (3) （4）控制功能的选择 (3) （5）对PLC响应时间的要求 (3) 3.2光电检测开关 (4) 3.3限位开关 (4) 四、自动门控制系统软件的设计 (4) 4.1、I/O分配表 (4) 4.2、plc控制输出接线 (5) 4.3、程序流程图 (6) 4.4、梯形图 (7) 4.5、指令表 (8) 4.5、时序图 (8) 五、系统调试及过程分析 (12) 5.1、系统调试 (12) 5.2过程分析 (13) 六、个人心得 (14) 七、参考文献 (15) 附录一 (16)
一、引言 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，自动门以经是随处可见。自动门的工作方式是通过自动门内外两侧的感应开关来感应人的出入，当人走进自动门时，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。将人通过之后，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、防尘、防风、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。自动门在国外早以得到普遍应用，在我国也以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、不易维修的缺点已逐步被淘汰。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（一下简称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。它采用可编程控制器的储存器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数、算数运算等作的指令，并能通过数字式或逻辑式和开关量的逻辑控制的输入和输出，控制个种类型的机械或生产过程。PLC可靠性高，抗干扰能力强，功能完善，实用性强，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在自动化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。 二、自动门控制装置总体方案 2.1、自动门控制装置任务书 完成自动门控制装置，包括编写程序和硬件接线图，要求当有人按下开门开关时，门自动打开，然后又能自动关闭。 1.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.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.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.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。
基于PLC自动门控制 系统的设计 （正文） 摘要 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、驱动装臵和传动装臵组成。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，使驱动装臵运行，在通过传动装臵带动门的动作。 随着电子技术的发展，PLC不断的更新，PLC控制已成为自动控制中最常见的方式之一。自动门就是自动控制应用的以典型例子，由于可编程控制器具有很好的处理自动门开关控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控制的方式，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日常生活中用越来越广泛。PLC 控制具有较高的可靠性、稳定性、维修方便等优点。
本文分四个部分来介绍其软、硬件结构、工作原理等，具体如下： 第二章介绍自动门的设计要求 第三章介绍自动门的硬件设计，PLC选型，驱动装臵选型，感应器件的选型， 第四章介绍了系统软件设计，PLC梯形图设计，软件设计 第五章介绍程序调试，硬件接线 关键词：自动门、PLC、感应器件、驱动装臵
目录 摘要--------------------------------------7 1 前言------------------------------------11 2 国内外自动门的发展----------------------13 2.1国内外自动门的发展现状-------------13 2.2本课题研究的内容-------------------15 2.3本课题研究的目的和意义-------------16 3自动门控制系统总体方案设计--------------17 3.1自动门的功能需求分析--------------17 3.1自动门的控制要求------------------18 3.3自动门控制系统构成----------------19 3.3.1 PLC 概述------------------19 3.3.2 具体构成------------------24 3.4自动门的机械传机构设计------------25 4 自动门控制系统的硬件设计----------------26 4.1 PLC 的选型----------------------26 4.2 驱动装臵的选型------------------30 4.3 感应器件的选型------------------31
电气控制与PLC课程设计题目：自动门控制装置设计 院系：工学院电气与电子工程系 专业：电气工程及其自动化 班级：电气工程1402 姓名：汤安琪 学号：201402012011 指导教师：朱璐瑛 烟台南山学院教务处 二〇一七年六月
电气控制与PLC课程设计任务书 一、基本情况 学时：1周学分：1学分班级：电气工程1402 二、进度安排 本设计共安排1周，合计30学时，具体分配如下： 实习动员及准备工作： 4学时 总体方案设计： 4学时 硬件设计： 8学时 软件设计： 8学时 撰写设计报告： 6学时 教师辅导：随时 三、基本要求 1、课程设计的基本要求 电气控制与PLC技术课程设计的主要内容包括：理论设计与撰写设计报告等。其中理论设计又包括总体方案选择，硬件系统设计、软件系统设计；硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等；软件设计包括模块化层次结构图，程序流程图，应用程序。程序设计是课程设计的关键环节，通过进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标。课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结，若有实践条件，把实践内容上升到理论高度。 2、课程设计的教学要求 电气控制与PLC技术课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训教学课堂化，严格考勤制度，在实训期间累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到8次以上的学生，该课程考核按不及格处理。在实训期间需要外出查找资料，必须在指定的时间内方可外出。 课程设计的任务相对分散，每6名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。小
组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独立撰写设计报告，设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。 四、设计报告 设计完成后，必须撰写课程设计报告。设计报告必须独立完成，格式符合要求，文字（不含图形、程序）不少于2000字，图形绘制规范。设计报告的格式如下： 1、封面 2、内容提要 3、目录 4、正文 (1) 所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能； (2) 方案选择及论证； (2) 硬件电路设计及描述； (3) 软件设计流程及描述； (4) 源程序代码； 5、结论 6、致谢 7、参考文献 五、考核方法 电气控制与PLC技术课程设计的考核方式为考查，考核结果为优秀、良好、中等、及格和不及格五等，分数在90-100之间为优秀，80-89分之间为良好，70-79分之间为中等，60-69分之间为及格，60分以下为不及格。 考核分三个方面进行：平时表现20%；设计过程25%；设计报告 40%；设计答辩15%。 有下列情形之一者，课程设计考核按不及格处理： 1、设计期间累计迟到、早退达8次； 2、设计期间累计旷课达6节；
随着经济的发展和人们生活水平的提高，自动门的应用也越来越广泛。它现在为许多宾馆、超市、百货大楼等现代建筑所必备，不仅可以美化出入口环境，而且具有节能、防尘、隔音等功能，同时也是建筑物智能化的重要指标。本次课程设计的自动门控制系统是利用PLC为核心来控制,其电路结构简单,单元电路分别通过原理图设计、由梯形图语言设计完成,利用试验室所提供的条件来模拟和验证程序,并利用指示灯实现系统功能,非常适用于日常生活控制场合。 关键字：智能化;PLC;梯形图
1 PLC概述 (3) 2 自动门的介绍 (3) 2.1自动门的简介 (3) 2.2自动门的分类 (3) 2.3自动门机的基本组成 (4) 2.4自动门行程开关的工作原理 (4) 2.5自动门光电开关介绍 (5) 3 自动门控制总体设计方案 (6) 4 自动门控制装置的硬件组成 (6) 5 自动门控制系统流程图 (6) 6 自动门控制顺序功能图 (7) 7 自动门控制PLC外部接线图 (8) 8 继电器接触控制图 (9) 9 自动门控制梯形图程序设计 (10) 10 自动门控制程序设计 (10) 11 系统调试与分析 (11) 12 结束语 (12) 13 参考文献 (13) 14 致谢 (14)
1 PLC概述 PLC可编程序控制器：PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 1969年美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车公司的这种要求，研制成功了世界上第一台可编程控制器，并在通用汽车公司的自动装配线上试用，取得很好的效果。从此这项技术迅速发展起来。 2 自动门的介绍 2.1自动门的简介 自动门英文名：automatic door。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。自动门是指：可以将人接近门的动作（或将某种入门授权）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。 自动门开始在建筑物上使用，是在二十世纪年以后。二十年代后期，美国的超级市场的开放，自动门开始被使用，受此影响，世界第一自动门品牌多玛在1945年开发出油压式、空气式自动门，新建大楼的正门也开始使用了。到了1962年，电气式己开始出现，之后伴随着城市的建设，自动门技术的领域每年都在增加。当初，用供给建筑物用电源进行电动机的速度控制很难，只好进行油压、空压速度控制，转换但因能源利用效率很低，然而伴随着电气控制的技术发展，现在电气控制技术已经成熟，直接控制电动机的电气式自动门逐渐成为主流。例如：各种用可识别控制的自动专用门，如：感应自动门(红外感应,微波感应,触摸感应,脚踏感应)、刷卡自动门等。 2.2 自动门的分类 常用的自动门可分为推拉门、平开门、折叠门和旋转门。 推拉门：可细分为单开、双开、重叠单开、重叠双开和弧形门。弧形门门扇沿孤形轨道平滑移动，可分为半弧单向、半弧双向、全弧双向。为了最大限
《机电控制与可编程控制器技术》课程设计报告 题目:基于PLC的自动门控制系统设计 学生姓名: 学号: 电大分校: 学生所在单位: 指导教师: 二○一四年十一月
目录 一、引言 (2) 二、PLC的概述 (3) 三、自动门电气控制系统 (3) 3.1电气控制系统主电路图 (3) 3.2工作方式 (4) 四、设计要求 (4) 五、PLC控制系统硬件选择 (5) 5.1自动门控制系统I/O地址分配图 (6) 5.2 PLC外围接图 (7) 六、PLC控制系统软件的设计 (8) 6.1梯形图的设计 (8) 七、程序调试 (10) 7.1联机模拟调试 (10) 7.1.1调试的现象 (10) 八、总结 (11) 参考文献 (11)
摘要：以自动感应门为研究对象，设计PLC外部硬件电路和软件程序，使控制系统更加智能化、人性化。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、后备电源等辅助装置来满足商场等人流众多的场所的高效率、高安全性的要求。 关键词：PLC；自动门；梯形图；控制系统； 一、引言 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。使用中自动门的控制方法较多，但在实际中相当多的自动门系统一般采用继电器逻辑控制，这种控制方式故障率高、可靠性低、维修不方便等缺点。而在自动门控制系统的研究设计中，稳定、安全可靠及人性化是首先考虑的
课程设计 课程名称传感器原理及工程应用 专业班级测控技术与仪器 姓名朱广申 学号 1021 齐鲁工业大学课程设计专用纸成绩课程名称传感器原理及工程应用指导教师孙凯
院（系）电气学院专业班级测控13-1 学生姓名朱广申学号 1021 设计日期 课程设计题目自动门控系统设计 摘要 随着电子技术的发展，可编程控制器（以下简称PLC）不断更新、发展，PLC控制 是自动控制中最常见控制方式之一，自动门就是自动控制应用的一典型例子，由于可编 程控制器具有很好的处理自动门的开关控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控 制的方式，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日 常生活中运用越来越广泛。 关键词：PLC，变频器，驱动装置，感应器。
目录 摘要.................................................... 错误!未定义书签。引言.................................................... 错误!未定义书签。 1. 概述................................................... 错误!未定义书签。国内外自动门发展现状..................................... 错误!未定义书签。本课题研究的内容......................................... 错误!未定义书签。本课题研究的目的和意义................................... 错误!未定义书签。 2. 自动门控制系统总体方案设计............................. 错误!未定义书签。自动门的功能需求分析..................................... 错误!未定义书签。系统设计的基本步骤....................................... 错误!未定义书签。自动门技术参数的确定..................................... 错误!未定义书签。自动门的机械传动机构设计................................. 错误!未定义书签。 3. 自动门硬件系统的设计................................... 错误!未定义书签。控制系统结构设计......................................... 错误!未定义书签。可编程控制器(PLC)的选型.................................. 错误!未定义书签。 PLC概述................................................ 错误!未定义书签。可编程控制器（PLC）的选型................................. 错误!未定义书签。驱动装置的选型........................................... 错误!未定义书签。变频器的选型............................................. 错误!未定义书签。变频器原理............................................... 错误!未定义书签。变频器的选型............................................. 错误!未定义书签。变频器的参数设定......................................... 错误!未定义书签。感应开关的选型........................................... 错误!未定义书签。自动门系统I/O分配表..................................... 错误!未定义书签。控制系统的电气接线....................................... 错误!未定义书签。
燕山大学 课程设计说明书题目：自动门控制装置 学院（系）：电气工程学院 年级专业：仪表二班 学号： 学生姓名： 指导教师：韩立强 教师职称：副教授
燕山大学课程设计（论文）任务书 2013年 7 月 2 日
目录 摘要 (1) 第一章 plc简介 (2) 第二章自动门控制系统总体方案设计 (4) 2.1自动门的功能需求分析 (4) 2.2自动门的控制要求 (4) 2.3自动门控制系统构成 (5) 第三章自动门控制系统的硬件设计 (5) 3.1PLC 的选型 (5) 3.2检测开关 (6) 3.3限位开关 (7) 3.4I/O地址分配表 (7) 3.5电路连接图 (7) 第四章自动门控制系统的软件设计 (8) 4.1工作过程分析 (8) 4.2梯形图程序 (9) 4.2.1梯形图的概述 (9) 4.2.2梯形图的设计 (10) 第五章程序调试 (11) 心得体会 (15) 参考文献 (16) 附录
摘要 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，在通过传动装置带动门的动作。 随着电子技术的发展，PLC不断的更新，PLC控制已成为自动控制中最常见的方式之一。自动门就是自动控制应用的以典型例子，由于可编程控制器具有很好的处理自动门开关控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控制的方式，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日常生活中用越来越广泛。PLC控制具有较高的可靠性、稳定性、维修方便等优点。
扬州大学水利与能源动力工程学院本科生课程设计 课程：电气控制及可编程控制器课程设计 专业：建筑电气与智能化 班级： 学号： 姓名： 指导老师：李新兵、蒋步军 完成日期：2014年6月27日
目录 一、任务书 (2) (一）.题目 (2) （二）.概况及控制要求 (2) 二、控制方式选择 (2) （一）.控制方式比较 (2) (二）.PLC型号的选择 (2) 1. 功能要求 (3) 2. 价格要求 (3) 3. 个人喜好要求 (3) 三、PLC编程思路分析 (3) （一）.实现方法 (3) （二）.方案比较 (4) 四、外部接线的设计 (4) （一）.I/O接线图 (4) （二）.控制流程 (5) 五、软件设计 (5) （一）.流程图 (5) （二）.梯形图 (6) （三）.指令语句 (7) 六、总结体会 (8) 参考文献 (9)
一、任务书 (一）.题目 自动门控制系统设计 （二）.概况及控制要求 在商店，银行等入口，经常使用感应自动门，有人出入时能够自动打开和关闭大门。 有人接近时，门应自动打开。 门打开后，应保持开状态，直到门的通道上已无任何人为止。 如果门的通道上已无任何人，门必须在很短的时间里自动关闭。 设置功能选择控制开关：○1常开，常关，自动三种状态；○21只能进，只能出。 门故障时，蜂鸣器发出报警信号。 二、控制方式选择 （一）.对于选用的控制方式比较 对继电控制，单片机控制，PLC控制进行比较 继电控制常常适用于高压电路且控制方式比较简单的电路中，设计复杂的开关过程 时电路复杂，且体积大，噪声大，门的开关不需要那么大的控制电路，编程也过于复杂，不能选用。 单片机的稳定性不好，门的控制要求一定的抗干扰性，安全性，不能选用。 Plc有小型化，稳定性好，编程简单的特点，故选用PLC控制。 (二）.PLC型号的选择 对于PLC型号的选择问题，则有以下几个方面要考虑：
陕西工业职业技术院可编程控制器课程设计指导教师意见书
目录 摘要 (5) 第一节PLC概述 (6) 第二节西门子S7-200可编程控制器的介绍 (6) 2.1 S7-200 PLC概述 (6) 2.2 S7-200 PLC硬件系统 (7) 第三节自动门介绍 (9) 3.1 平移式自动门机的基本组成基本组成 (10)
3.2 自动门的分类 (10) 3.2 行程开关的工作原理 (11) 3.3 光电开关介绍 (12) 第四节基于西门子S7-200 PLC的自动门控制要求 (12) 4.1 自动门控制装置的硬件组成 (12) 4.2 控制要求 (13) 第五节基于西门子S7-200 PLC的自动门控制控制系统的I/O编址 (13) 第六节基于西门子S7-200 PLC的自动门控制控制系统原理图 13 6.1 自动门的基本工作原理 (13) 6.2 自动门控制控制系统原理图 (15) 第七节系统流程图 (16) 第八节 PLC接线图及主控电路图 (17) 第九节梯形图程序设计 (19) 第十节设计总结 (21) 第十一节参考文献 (22) 第一节 PLC 概述 可编程控制器（简称PLC）是一种数字运算操作的电子系统，转为工业环境而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和人输出，控制各种类型机械的生产过程。而有关的外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则来设计。 PLC的特点： 1、抗干扰能力强，可靠性高； 2、控制系统结构简单，通用性强；
题 试 机电系统课程设计 目：自动门控制装置 PLC 梯形图控制程序的设计与调 学 班 院： 级： 工学院、职业技术教育学院 机械 112 班 指导老师： 成 绩：
1、引言 随着我国经济的飞速发展，自动门在人们生活中的运用越来越广泛。自动门 性能的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，造成安装烦琐、体积大、不稳定、不易维修等缺点，已逐渐被淘汰。目前自 动门及自动化行业最稳定的控制装置是可编程控制器（PLC），PLC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，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。因此运用PLC 控制自动门具有较高的可 靠性，维护方便。 2、总体方案的设计 本自动门控制系统是利用PLC为核心来控制，其电路结构简单，单元电路 分别通过原理图设计、由梯形图语言设计完成，利用试验室所提供的条件来模 拟和验证程序，并利用指示灯实现系统功能，非常适用于日常生活控制场合。 自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位 限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1（使直流电动机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。光电探测开关为检测到 人或物体时为ON，否则OFF，具体的控制要求如下： （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8s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8s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8s后，再自动进入关门过程，以 保证人员安全通过。 （5）、开门与关门不可同时进行。
机电系统课程设计 题目：自动门控制装置PLC梯形图控制程序的设计与调试学院：工学院、职业技术教育学院 班级：机械112班 指导老师： 成绩：
1、引言 随着我国经济的飞速发展，自动门在人们生活中的运用越来越广泛。自动门性能的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，造成安装烦琐、体积大、不稳定、不易维修等缺点，已逐渐被淘汰。目前自动门及自动化行业最稳定的控制装置是可编程控制器（PLC），PLC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，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。因此运用PLC控制自动门具有较高的可靠性，维护方便。 2、总体方案的设计 本自动门控制系统是利用PLC为核心来控制，其电路结构简单，单元电路分别通过原理图设计、由梯形图语言设计完成，利用试验室所提供的条件来模拟和验证程序，并利用指示灯实现系统功能，非常适用于日常生活控制场合。 自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1（使直流电动机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。光电探测开关为检测到人或物体时为ON，否则OFF，具体的控制要求如下： （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8s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8s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8s后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。 （5）、开门与关门不可同时进行。
基于PLC自动门控制系统的设计 （正文） 摘要 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，在通过传动装置带动门的动作。 随着电子技术的发展，PLC不断的更新，PLC控制已成为自动控制中最常见的方式之一。自动门就是自动控制应用的以典型例子，由于可编程控制器具有很好的处理自动门开关控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控制的方式，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日常生活中用越来越广泛。PLC控制具有较高的可靠性、稳定性、维修方便等优点。 本文分四个部分来介绍其软、硬件结构、工作原理等，具体如下：第二章介绍自动门的设计要求 第三章介绍自动门的硬件设计，PLC选型，驱动装置选型，感应器件的选型， 第四章介绍了系统软件设计，PLC梯形图设计，软件设计 第五章介绍程序调试，硬件接线 关键词：自动门、PLC、感应器件、驱动装置
目录 摘要--------------------------------------7 1 前言------------------------------------11 2 国内外自动门的发展----------------------13 2.1国内外自动门的发展现状-------------13 2.2本课题研究的内容-------------------15
2.3本课题研究的目的和意义-------------16 3自动门控制系统总体方案设计--------------17 3.1自动门的功能需求分析--------------17 3.1自动门 的控制要求------------------18 3.3自动门控制系统构成----------------19 3.3.1 PLC 概述------------------19 3.3.2 具体构成------------------24 3.4自动门的机械传机构设计------------25 4 自动门控制系统的硬件设计----------------26 4.1 PLC 的选型----------------------26 4.2 驱动装置的选型------------------30 4.3 感应器件的选型------------------31 4.4 直流电动机的选型----------------32 4.4.1直流电动机的调速------------32 4.4.2直流电动机的优势-----------36 4.5 传动装置------------------------37 4.6 限 位开关------------------------37 4.7自动门控制系统I/O地址分配表-----37 4.8 自动门控制系统的原理图----------38 4.8.1 主电路原理图---------------38 4.8.2 PLC外围接线图-------------39 5自动门控制系统的软件设计-----------------40
基于PLC的车库自动门控制 作者：学号： 系部：机械工程系 专业：机电一体化技术 题目：基于PLC车库自动门控制系统设计指导者： 评阅者： 2013年5月
摘要 虽着科学技术的不断发展，人们对车库的需求量日益增长。现在拥有汽车的人越来越多，对好的车库门的需求也在不断增大。智能车库的应用也越来越广泛，停车场管理控制系统在建筑中是不可缺少的，同时也是建筑物智能化的重要指标。随着计算机控制技术的发展，停车场管理控制系统的功能及软硬件设施也伴随其发展而不断改进。本次课程设计主要阐述车库自动门的设计思想与程序编制，应用PLC自动控制技术实现自动控制车库门的打开或关闭。当车接近门时，通过驱动程序将门打开，离开后再将门自动关闭，并对开启和关闭的过程实现控制系统。此系统对车库的管理有很大的帮助、对疏导交通流量、提高道路通行能力有明显的效果，有很大的实用价值人们对车库的需求量日益增长。智能车库将是信息社会最重要的基础设施之一，停车场管理控制系统则是现代建筑中不可或缺的一部分。随着计算机控制技术的发展，停车场管理控制系统的功能及软硬件设施也伴随其发展而不断改进。自动门系统已开始于大型公司、科研所、政府机关等单位。为增强自动门运行的可靠性，本设计提出一种FX232MRplc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、一些开关及传感器作为此系统的输入设备，变频器作为调节门体速度，并分析了该控制系统的工作原理及系统的硬件组成，分析人体感应探测，自动门运行位置检测，门运行故障检测等控制电路的工作过程，正确PLC的选型、变频器的选型及自动门控制等方面进行详尽阐述。I/O结合PLC运行特点，对控制系统工作流程进行合理的优化。在此基础上给出控制系统软件的流程图。顺序功能图外部端子接线图以及PLC控制梯形图。 关键词：自动门可编程序控制器梯形图变频控制
题目：三菱PLC的自动门设计 目录 前言 (2) 1 自动门控制系统的简介 (2) 1.1 自动门的介绍及应用现状 (2) 1.2 自动门控制的意义 (3) 1.3 本文研究的主要内容 (4) 2 自动门控制系统的硬件设计 (5) 2.1 方案提出 (5) 2.2方案论证 (6) 2.4 PLC的简介与选型 (6) 2.5 传感器的介绍与选择 (9) 2.6 系统其他元器件的选择 (10) 3 系统的控制要求和系统流程图........................ 错误!未定义书签。 3.1 系统的控制要求.............................. 错误!未定义书签。 3.2 系统总流程图................................ 错误!未定义书签。 4 系统的软件设计及编程.............................. 错误!未定义书签。 4.1 GX-Developer编程软件相关介绍................ 错误!未定义书签。 4.2 本系统控制顺序功能图........................ 错误!未定义书签。 4.3 本系统的程序设计............................ 错误!未定义书签。 5 程序调试与实现.................................... 错误!未定义书签。 6 总结与展望........................................ 错误!未定义书签。
参考文献............................................ 错误!未定义书签。
毕业论文 基于PLC的自动门控制系统的设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
创新型课程设计报告 设计题目：办公楼自动门的控制系统设计 班级: 09 级机械设计制造及其自动化 姓名学号：张凯098321122 指导教师：徐文权老师 物理与电气工程学院 2012年12月30日 引言 随着生产力和科学技术的不断发展，人们的日常生活和生产活动大量的使用自动化控制，不仅节约了人力资源，而且很大程度的提高了生产效率，又进一步的促进了生产力快速发展，并不断的丰富着人们的生活。 早期的自动控制系统是依靠继电-接触器来实现的，其特点是：结构简单、价格低廉、抗干扰能力强，可以实现集中控制和远距离控制，但是其采用固定接线，通用性
和灵活性差；又采用触点的开关动作，工作频率低，触点易损坏，可靠性差。 1969年，出现了可编程逻辑控制器PLC ( Programmable Logic Controller),其特点 是：具备逻辑控制、定时、计数等功能，编程语言采用直观的梯形图语言，软件更改方便，通用性和灵活性好。 目前，可编程控制器PLC 主要是朝着小型化、廉价化、标准化、高速化、智能化、大容量化、网络化的方向发展，与计算机技术相结合，形成工业控制机系统、分布式控制系统 DCS(Distributed Control System)现场总线控制系统FCS(Field bus Control System),这将使PLC的功能更强，可靠性更高，使用更方便，适用范围更广。 在超级市场、公共建筑、银行、医院等入口，经常使用自动门控制系统。早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，已逐渐被淘汰。PLC 控制自动门由于具有故障率低、可靠性高、维修方便等优点，因而得到广泛的应用。由于直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑。直流电动机超载能力较强，热动和制动转矩较大，所以执行机构使用直流电动机。 本论文主要是对门的开、关控制而论。自动门控制装置系统由继电器、可编程序控制器(PLC)、电动机组成。它主要是通过开门开关、关门开关、停止开关、限位开关以及安全压力开关，把检测到的信号送入可编程序控制器( PLC )中，由可编程序控 制器来对信号的处理，处理的最后结果用继电器输出，从而达到控制电动机的转动。又由电动机带动门的开、关。当电动机正转时，门自动打开，到达开门限位开关时，门停止运动；当电动机反转时，门自动关闭，到达关门限位开关时，门停止运动。
毕业论文/设计 基于PLC自动门控制系统的设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
课程设计说明书 课程名称电气控制技术 题目自动门的控制系统设计 学院 农业工程学院 班级 农电111 学生姓名 指导教师 日期 2014年6月20
电气控制技术课程设计任务书 班级: 农电111 姓名学号： 设计题目：PLC自动门的控制系统设计 一、设计目的 进一步巩固理论知识，培养所学理论知识在实际中的应用能力；掌握一般生产电气控制系统的设计方法；掌握一般生产电气控制系统的施工设计、安装与调试方法；培养查阅图书资料、工具书的能力；培养工程绘图、书写技术报告的能力。 二、设计任务及要求 掌握PLC工作原理、编程及调试方法及应用技术；根据控制要求，制定合理的设计方案；.正确选用PLC，确定输入、输出设备；PLC的I/O点分配，并绘制其连接图，以及其它外部硬件图；设计PLC控制程序；绘制有关图纸；编制设计说明书。 三、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，快速开门机构KM1动作，高速电动机1正转，到达开门高/低速转换开关K5时开门低速继电器KM2动作，使低速电动机2正转）到达开门到位极限开关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。关门高速继电器KM3动作使高速电动机3反转，当到达关门高/低速转换开关K6时，关门低速继电器KM4动作，使低速电动机4反转，当门移动到关门门到位极限开关K4位置时，电机停止运行。 （3）在关门过程中。当有人员由内到外或者由外到内通过光电检测开关K2或K1时，应立即停止关门自动进入开门程序。 （4）在门开后的8秒等待时间内，若有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，必须重新等待8秒后再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。 （5）为了防止夹人，设置防夹人开关 （6）考虑到自动门若出现故障时，使用自动门控制系统有所不适，要设置手动开门和手动关门。 四、设计时间安排 查找相关资料（1天）、设计并绘制系统原理图（2天）、设计PLC控制程序（2天）、模拟调试（2天）、编写设计报告（2天）和答辩（1天）。 五、主要参考文献 1.黄永红.电气控制与PLC应用技术, 北京: 机械工业出版社, 2011. 2.王建华. 电气工程师手册, 北京: 机械工业出版社, 2006. 3.吴晓君. 电气控制课程设计指导, 北京: 中国建材工业出版社, 2007. 指导教师签字：年月日