【正文】 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作 者： 袁鵬 學(xué) 號(hào)： 41011232 系 部： 電氣系 專 業(yè)： 電氣自動(dòng)化 題 目： PLC控制自動(dòng)門設(shè)計(jì) 指導(dǎo)者：評(píng)閱者： 年 月 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，可編程控制器（PLC）不斷更新，PLC控制已經(jīng)成為自動(dòng)控制中最常見控制方式之一。由于可編程控制器能夠很好的控制自動(dòng)門的開關(guān)從而改變可以其控制方式以及它具有良好的穩(wěn)定性。所以很多自動(dòng)門的生產(chǎn)商家都運(yùn)用PLC來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)門的控制。PLC編程方便、操作簡(jiǎn)單，因此多應(yīng)用于從繼電器控制系統(tǒng)到監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間的許多控制領(lǐng)域，逐步形成了具有多種優(yōu)點(diǎn)和微型，中型，大型，超大型等各種規(guī)格的系列產(chǎn)品。在超級(jí)市場(chǎng)、公共建筑、銀行、醫(yī)院等入口，經(jīng)常使用自動(dòng)門控制系統(tǒng)。早期的自動(dòng)門控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，已逐漸被淘汰。PLC控制自動(dòng)門由于具有故障率低、可靠性高、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛的應(yīng)用。 本文是關(guān)于自動(dòng)門的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，自動(dòng)門的系統(tǒng)主要由可編程控制器(PLC)、信號(hào)采集裝置、變頻器、驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置等組成。主要工作原理是利用感應(yīng)器件來檢測(cè)由人體或物體發(fā)出的信號(hào)，將其傳送給PLC，PLC根據(jù)開關(guān)信號(hào)的來控制變頻器的開停和速度的變換，在由傳動(dòng)裝置帶動(dòng)門運(yùn)動(dòng)。關(guān)鍵詞：PLC，自動(dòng)門，驅(qū)動(dòng)裝置，感應(yīng)器。 目 錄1 引 言 12 國(guó)內(nèi)外自動(dòng)門發(fā)展 2 23 自動(dòng)門控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 4 4 5 5 94 自動(dòng)門控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 9 PLC的選擇 9 12 12 直流電動(dòng)機(jī)的選型 13 16 16 175 自動(dòng)門控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 18 工作過程的分析 18 186 程序調(diào)試 21 21 21結(jié)論 23致 謝 24參考文獻(xiàn) 251 引 言在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的中國(guó)，自動(dòng)門是樓宇設(shè)備中的光機(jī)電一體化產(chǎn)品。它已經(jīng)廣泛用于都市里的大廈、賓館、酒店、銀行、商場(chǎng)、寫字樓等。自動(dòng)門的工作方式主要是通過門內(nèi)外兩側(cè)的感應(yīng)開關(guān)來感應(yīng)人的出入，當(dāng)人走近自動(dòng)門時(shí)，由于感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)到人的存在，給控制器開門信號(hào)，控制器從而通過驅(qū)動(dòng)裝置將門打開。當(dāng)人通過門之后，再將門關(guān)閉。由于自動(dòng)門最大的優(yōu)點(diǎn)在于它“永遠(yuǎn)開門，又永遠(yuǎn)關(guān)門”，即對(duì)于人來說，門總可以打開，可對(duì)于建筑來說，門又總是關(guān)著。因此在保安方面具有獨(dú)到的作用。另外在通電后它可以實(shí)現(xiàn)無人管理，給我們帶來人員進(jìn)出方便，還可以節(jié)約能源、防風(fēng)、防塵、降低噪音等好處，也打破了傳統(tǒng)門的造型，給門添加了高貴典雅的氣息。自動(dòng)門的性能優(yōu)劣主要取決于它的控制裝置，早期的自動(dòng)門控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，由于它安裝煩瑣、體積大、不穩(wěn)定、不易維修等缺點(diǎn)被逐漸淘汰。目前自動(dòng)門及其自動(dòng)化行業(yè)采用的控制裝置是可編程控制器（PLC），PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的工業(yè)計(jì)算機(jī)。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(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，并能通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。目前，PLC在機(jī)械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了充分的發(fā)展。因此利用PLC控制自動(dòng)門具有較高的可靠性，較強(qiáng)的適用性，良好的維修性等優(yōu)點(diǎn)。由此看來，運(yùn)用PLC來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)們控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以推動(dòng)自動(dòng)門行業(yè)的發(fā)展，擴(kuò)大PLC在自動(dòng)門行業(yè)乃至整個(gè)自動(dòng)化行業(yè)的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟(jì)和理論研究?jī)r(jià)值。本課題主要介紹運(yùn)用PLC為控制器的自動(dòng)門的設(shè)計(jì)，由于產(chǎn)品的開發(fā)都要講究實(shí)用性，所以本課題開發(fā)的產(chǎn)品不但能夠適應(yīng)多種場(chǎng)合而且簡(jiǎn)單化。不論對(duì)于產(chǎn)品開發(fā)商還有使用者來說，都是最好的。此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)既滿足了自動(dòng)門的基本要求，還可以保證自動(dòng)門的穩(wěn)定性。研究本課題意味著產(chǎn)品成本的下降，效益提高。因此還是具有一定的市場(chǎng)價(jià)值。2國(guó)內(nèi)外自動(dòng)門發(fā)展在國(guó)外，進(jìn)入90年代以來，自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展很快，技術(shù)已經(jīng)很成熟，并取得了驚人的成就，自動(dòng)化技術(shù)是自動(dòng)門的重要部分。在現(xiàn)在人們生活中自動(dòng)門可以節(jié)約空調(diào)能源、降低噪音、防塵、防風(fēng)，同時(shí)可以使出入口顯得很莊重高檔，因此應(yīng)用非常廣泛。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，自動(dòng)門在人們的生活中的運(yùn)用越來越廣泛，自動(dòng)門適合于賓館、酒店、銀行、寫字樓、醫(yī)院、商店等，使用自動(dòng)門。但在國(guó)內(nèi)，自動(dòng)門的自主研發(fā)尚處于初級(jí)階段。在自動(dòng)門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，穩(wěn)定、節(jié)能、環(huán)保、安全及人性化是需要首先考慮的因素。由于門體的重量及體積不同會(huì)對(duì)自動(dòng)門驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)提出不同的要求，所以各種自動(dòng)門又可以分為重型自動(dòng)門和輕型自動(dòng)門。客流量的差異會(huì)對(duì)自動(dòng)門的使用產(chǎn)生很大的影響，因此，自動(dòng)門還可以分為一般自動(dòng)門和頻繁使用自動(dòng)門。自動(dòng)門根據(jù)使用的場(chǎng)合及功能的不同可分為自動(dòng)平移門、自動(dòng)平開門、自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門、自動(dòng)圓弧門、自動(dòng)折疊門等，其中平開門用的場(chǎng)合較少，旋轉(zhuǎn)門由于昂貴而且非常龐大，一般只使用余高檔酒店賓館，自動(dòng)平移門使用的最廣泛，大家一般所說的自動(dòng)門、感應(yīng)門就是指自動(dòng)平移門，目前市場(chǎng)上流行的平移型自動(dòng)門一般是兩開，這種門的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單易控，維護(hù)方便。自動(dòng)平移門最常見的形式是自動(dòng)門內(nèi)外兩側(cè)加感應(yīng)器，當(dāng)人走進(jìn)門時(shí)，感應(yīng)器感應(yīng)到人的存在，給控制器一個(gè)開門信號(hào)，控制器通過驅(qū)動(dòng)裝置將門打開。當(dāng)人通過之后，再將門關(guān)上。由于自動(dòng)平移門在通電后可以實(shí)現(xiàn)無人管理，既方便又提高了建筑的檔次，于是迅速在國(guó)內(nèi)外建筑市場(chǎng)上得到大范圍的普及。自動(dòng)門的控制方法有很多，從控制器的不同來說，有繼電器控制，即通過按鈕和復(fù)雜的接線安裝來控制；智能控制器控制，即通過運(yùn)行現(xiàn)代自動(dòng)化設(shè)備來控制，它具有穩(wěn)定性高，安全等優(yōu)點(diǎn)，因此被很多生產(chǎn)廠商所運(yùn)用。由于繼電器邏輯控制的自動(dòng)門系統(tǒng)存在許多缺陷而逐步被智能控制器的自動(dòng)門所淘汰。在智能控制器的選折上，自動(dòng)門的主控制器有微電腦控制器控制和可編程控制器（PLC）控制，微電腦控制主要有體積小、安裝方便等特點(diǎn)，目前有許多廠家采用此種方式生產(chǎn)自動(dòng)門，PLC控制的特點(diǎn)是穩(wěn)定型高、維護(hù)方便，目前許多大型商場(chǎng)的自動(dòng)門都是有這種方式來控制的。本設(shè)計(jì)將在以下幾個(gè)方面對(duì)自動(dòng)門的控制系統(tǒng)進(jìn)行研究和論證。 綜合了自動(dòng)門的簡(jiǎn)潔、簡(jiǎn)單的要求，在本課題中主要研究自動(dòng)平移門，本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)平移門具有手動(dòng)和自動(dòng)開門功能和分時(shí)間段控制功能以及配備安全防夾人光線、后備電源等輔助裝置來滿足商場(chǎng)等人流眾多的場(chǎng)所的高效率、高安全性的要求。本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)門要求有很高的穩(wěn)定性來滿足日常的需要，故在本設(shè)計(jì)中所選用的智能控制器為穩(wěn)定性良好的德國(guó)西門子公司生產(chǎn)的CPU224小型PLC。在自動(dòng)門的開關(guān)門速度控制上本設(shè)計(jì)以變頻器作為調(diào)節(jié)器，運(yùn)用變頻器的三段速控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)門的轉(zhuǎn)速控制，為了解決在頻率很低時(shí)出現(xiàn)不穩(wěn)定的問題，驅(qū)動(dòng)裝置選用功率強(qiáng)大、穩(wěn)定性好的自帶減速裝置的直流電動(dòng)機(jī)，在感應(yīng)器方面運(yùn)用了自動(dòng)門專用的微波雷達(dá)感應(yīng)器和在工業(yè)控制上大量運(yùn)用的具有檢測(cè)精度高、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性好的接近傳感器，運(yùn)用感應(yīng)器的開關(guān)量信號(hào)輸入給PLC來實(shí)現(xiàn)PLC對(duì)自動(dòng)門的控制。由于本課題的具體需要在硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)