【正文】 1 機械工程測試技術課程設計 車庫自動門 的設計 姓 名： 學 號： 指 導 教 師 ： 院系 (部所 )： 機電工程學院 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 完 成 日 期 ： 2021/12/23 學校代碼： 10904 2 摘 要 隨著汽車產業(yè)的發(fā)展，人們對車庫的需求量日益增長。 對車庫門自動控制是今后車庫向智能化發(fā)展的必然趨勢。本文主要闡述了車庫自動門的設計思想與程序編制 ,對該系統(tǒng)進行了各方面的分析 ， 對各方面要求的系統(tǒng)加以詳細敘述，控制的說明、系統(tǒng)流 程圖、外部接線圖、梯形圖必要的文字說明介紹了以 PLC 為應用的車庫自動門的系統(tǒng)軟件設計 。 此系統(tǒng)對車庫的管理有很大的幫助、對疏導交通流量、提高道路通行能力有明顯的效果，有很大的實用價值。 由于科學技術的日新月異，我們的生活發(fā)生了巨大的變化。一個智能化、自動化的社會已經開始呈現(xiàn)于我們的眼前，這為我們提供了非常多的便利。其中自動門就是自動化進程中的一個典型代表，此設計就是運用所學的知識，結合實際需要而進行研究的。 為了增強自動門運行的可靠性 ,提出了一種以 S7200 可編程序控制器 (PLC)為核心的自動門控制系統(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 ,介紹了人體感應探測、自動門運行位置檢測、門運行障礙檢測等控制電路的工作過程 ,對 PLC 的選型及 I/O 點的確定進行了說明。結合 PLC 的運行特點 ,對控制系統(tǒng)的工作流程作了合理的優(yōu)化。在此基礎上 ,采用結構化的編程方法 ,給出了主程序模塊、開門子程序模塊、關門子程序模塊的程序流程圖。系統(tǒng)已通過硬件和軟件調試 ,在實際中獲得了應用。應用結果表明 ,整個系統(tǒng)功能完善 ,性能可靠。 結 合 PLC 的運行特點，對控制系統(tǒng)的工作流程作了合理的優(yōu)化。在此基礎上，給出了控制系統(tǒng)軟件設計的程序流 程圖、順序功能圖、外部端子接線圖及 PLC 控制梯形圖等。本設計介紹應用可編程控制器取代傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)自動門控制的過程。 【關鍵字】可編程控制器 S7200 自動門 控制系統(tǒng) 3 目 錄 引言 ....................................................4 第一章 方案設計 ................................................. 5 功能 需求分析 ................................................. 5 自動門的 結構 ................................................. 5 控制方案 ..................................................... 5 第二章 硬件設計 ................................................. 6 控制器 的選型 ................................................ 6 驅動裝置的選型 .............................................. 6 限位開關 .................................................... 6 電子鎖 ...................................................... 6 第三章 軟件設計 ................................................. 7 控制方案 ..................................................... 7 I/0 ......................................................... 7 PLC 外圍 ..................................................... 7 程序流程圖 .................................................. 8 梯形圖 ....................................................... 9 結 論 ............................................................. 10 致 謝 ............................................................. 12 參考文獻 ......................................................... 13 引 言 隨著經濟的發(fā)展，現(xiàn)在擁有汽車的國人越來越多，對好的車庫門的需求也在不斷增大，同時外國先進的車庫門不斷的占領中 國市場，國產的車庫門還處于落后狀態(tài)。 車庫自動門性能優(yōu)劣主要取決于它的控制裝置，早期的 車庫 自動門控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，造成安裝繁瑣、體積大、不穩(wěn)定、不易維修等缺點已逐漸被淘汰。 本設計主要是針對別墅型車庫自動門的自動開關控制而論，自動門控制裝置系統(tǒng)有檢測元件、可編程控制器（ PLC）、電動機、電子鎖組成。 車庫自動門設計 5 第一章 方案設計 功能需求分析 隨著汽車產業(yè)的發(fā)展，人們對車庫的需求量日益增長。 車庫門自動控制是今后車庫向智能化發(fā)展的必然趨勢。 自動門在國外早已得到普遍的應用，在我國也以優(yōu)異的性能逐步得到大家 的認同，中國已迎來了自動們發(fā)展的黃金時期 目前自動門及其自動化行業(yè)最穩(wěn)定的控制裝置是 PLC，它是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。運用 PLC 控制自動門具有較高的可靠性、維修方便等優(yōu)點。由此看來，進行 車庫 自動門的 PLC 控制系統(tǒng)設計，可以推動自動門行業(yè)的發(fā)展，擴大 PLC 在自動門行業(yè)乃至整個自動化行業(yè)的應用，具有一定的經濟和理論研究價值。 自動門的結構 主控制器：它是自動門的指揮中心，通過內部編有指令程序的大規(guī)模集成塊，發(fā)出相應指令、指揮馬達或電鎖類系統(tǒng)工作；同時人們通過主控制器調節(jié) 門扇開啟速度、開啟幅度等參數(shù)。 感應探測器：負責采集外部信號，如同人們的眼睛，當有移動的物體進入它的工作范圍時，它就給主控制器一個脈沖信號； 動力馬達：提供開門與關門的主動力，控制門扇加速與減速運行。 門扇行運軌道：就像火車的鐵軌，約束門扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向進行。 門扇吊具走輪系統(tǒng)：用于吊掛活動門扇，同時在動力牽引下帶動門扇運行。 同步皮帶：用于傳輸馬達所產動力，牽引門扇吊具走輪系統(tǒng)。 下部導向系統(tǒng)：是門扇下部的導向與定位裝置，防止門扇在運行時出現(xiàn)前后門體擺動。 控制方案 當車到達車庫門口 時，用電子鎖打開車庫庫門，電動機正傳卷簾門打開 。碰到上限位開關時，電動機停止轉動。當汽車進入到車庫里時，按下電子鎖關門，電動機反轉關閉卷簾門。碰到下限位開關，電動機停止反轉庫門關閉。 當車要出車庫時，用電子鎖打開車庫庫門，電動機正傳卷簾門打開。 碰到上限位開關時，電動機停止轉動。當開出車庫門口時，按下電子鎖關門，電動機反轉關閉卷簾門。碰到下限位開關，電動機停止反轉庫門關閉。 車庫自動門設計 6 第二 章 硬件設計 PLC 目前主要的品牌有： 美國 AB，比利時 ABB，松下，西門子，匯川，三菱，歐姆龍，臺達，富士，施耐德， 信捷 創(chuàng)研等。 本設計中采用西門子公司的 S7200型 PLC,其優(yōu)越的性能表現(xiàn)為 極高的可靠性極豐富的指令集，易于掌握，便捷的操作，豐富的內置集成功能，實時特性，強勁的通訊能力，豐富的擴展模塊。 驅動裝置的選型 自動門的驅動器是自動門能否良好工作的保障。在本設計中