基于PLC控制的自动门毕业设计

毕业设计某大楼平移门的PLC控制系统设计学生学号：学生姓名：导师姓名：班级专业名称论文提交日期论文答辩日期年月日丽职院机电信息分院毕业设计1摘要随着电子技术的发展，可编程控制器（简称PLC）有了进一步的发展。PLC控制的自动门系统也不断更新着。本文中论述的PLC自动门控制系统主要由以下这几部分构成：可编程控制器(PLC)、感应探测器、变频器、驱动器、传动装置。本设计可编程控制器就选用FX2N-32M小型的PLC；感应探测器选用微波感应器（微波雷达）；变频器就采用FR－540变频器；驱动器采用三相异步电动机；传动装置采用皮带来带动自动门的运动。文中主要从以上几个方面进行设计论述。其中可编程控制器（PLC）与变频器是设计的要点。关键字：PLC；变频器；驱动器。某大润发商场平移门的PLC控制系统设计2目录一、引言...........................................................................................................................................3二、系统概论...................................................................................................................................42.1自动门发展现状................................................................................................................42.2商场自动门PLC控制系统简介........................................................................................4三、商场自动门控制系统整体方案...............................................................................................43.1商场自动门的功能需求分析............................................................................................43.2系统设计的步骤................................................................................................................53.3自动门系统I/O分配表....................................................................................................73.4自动门的机械传动机构设计............................................................................................73.5自动门基本技术参数........................................................................................................8四、自动门硬件系统设计...............................................................................................................94.1系统的结构........................................................................................................................94.2可编程控制器（PLC）的选型........................................................................................104.3变频器的选型..................................................................................................................114.4变频器的参数设置.........................................................................................................124.5控制系统的电气接线......................................................................................................13五、自动门控制系统软件的设计.................................................................................................145.1PLC梯形图的概述..........................................................................................................145.2梯形图编程环境..............................................................................................................14六、总结.........................................................................................................................................16致谢.................................................................................................................................................17参考文献.........................................................................................................................................17附录II/O分布表.........................................................................................................................18附录II控制系统连接电路..........................................................................................................19附录III梯形图程序....................................................................................................................20丽职院机电信息分院毕业设计3一、引言在我国经济飞速发展的大背景下，形形色色的自动门随处可见。自动门的性能优劣就主要取决于它的控制装置。早期的自动门控制系统都是采用继电器逻辑控制，不仅安装烦琐，体积较大，而且很不稳定，出现问题也不易于维修，已逐渐被淘汰。目前自动化行业（包括自动门）最稳定的控制装置是可编程控制器（简称PLC），它采用一类可编制程序的存储器，用于在其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序运算、定时、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输入和输出控制各类的机械或生产过程。PLC具有很高的可靠性，很强的抗干扰能力，功能完善，适用能力好，程序编译设计较简单、灵活，维修方便，体积小、重量轻，性价比高、能耗低等优点。而运用PLC的自动门控制系统技术已经很成熟。本文主要介绍了运用PLC控制的自动门的设计，一切产品的开发都离不开实际的基础。一个稳定的控制系统来维持自动门日常的运行，以便降低突发状况的发生，从而减少不必要的损失。运用PLC控制的自动门系统已经是自动门控制系统中的一种趋势。本文设计的产品在很多场合都能适应。某大润发商场平移门的PLC控制系统设计4二、系统概论2.1自动门发展现状自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等，自动平移门使用得最广泛，大家一般所说的自动门、感应门就是指自动平移门，目前市场上流行的平移型自动门一般是两开，这种门的特点是简单易控，维护方便。传统的自动门是由继电器控制的，即通过按钮和复杂的接线安装来控制。现在的自动门大多都是由智能控制器控制，即通过运用现代自动化设备来控制，它具有稳定性高、安全等优点。而在智能控制器的选择上，现今自动门的主控器有单片机控制和可编程控制器（PLC）控制。单片机控制主要有体积小、安装方便等特点，一般多数被对自动门性能要求稍低的场合采用；PLC控制的特点是稳定型高、维护方便，目前许多大型的商场等人流量多的自动门都是由这种方式来控制。2.2商场自动门PLC控制系统简介PLC控制的商场自动门在通电自后便可实现无人管理，并且系统长时间自主稳定的工作。自动门的运作方式，主要原理是通过感应探测器来判断是否有人经过或者接近，再将信息传递到PLC，PLC根据接收到的信息通过变频器来控制驱动器的开停、正反转和速度的变化，再由传动装置带动门的运动，从而达到自动门的开关等功能。三、商场自动门控制系统整体方案3.1商场自动门的功能需求分析本设计面向商场入口的应用，需要有安全和可靠性，在设计的时候改进了自动门对速度控制的精确度，结构如图3.1所示：丽职院机电信息分院毕业设计5图3.1自动门结构图根据商场中对自动门的具体要求，本课题所设计的自动门应具有以下功能：1．自动开门和关门控制自动开关门是自动门应具备的最基本功能。自动开门由感应探测器感应到有人接近，给PLC发送开门信号，PLC通过变频器来控制电机的正转，达到开门的目的。停留一段时间，由感应器检测到没有人接近门口且门未关闭，PLC动作输出信号给变频器来控制电机的反转来实现关门。2．蜂鸣器的提示功能当自动门关闭时，PLC输出信号给蜂鸣器，蜂鸣器响以提醒来往行人注意，可防止停留在门附近的人被门夹住。3.2系统设计的步骤在自动门系统设计的过程中最主要的先列出步骤流程图，如图3.2所示：微波雷达某大润发商场平移门的PLC控制系统设计6图2.2设计调试步骤图丽职院机电信息分院毕业设计73.3自动门系统I/O分配表I/O分配表是编写PLC程序首先要做的前提条件，也是实际接线和调试的重要依据。根据自动门的控制系统的要求，确定了PLC的I/O分配表，在表3.3中列出。表3.3I/O分配表类型PLC元件作用输入X0感应开关（内）X1感应开