【正文】 ....... 20 第六章 結(jié)論和展望 ................................................. 21 結(jié)論總結(jié) .................................................. 21 展望 ...................................................... 21 參考文獻(xiàn) .......................................................... 23 附錄一 ............................................................ 24 附錄二 ............................................................ 25 謝 辭 ............................................................ 28 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 引 言 自動(dòng)門 就是指可以將人進(jìn)出門的動(dòng)作 或?qū)⒁?種入門授權(quán) （刷卡、指紋等） 識(shí)別 成為開門信號(hào)的控制單元，通過驅(qū)動(dòng) 自動(dòng)控制 系統(tǒng)將門開啟，在人離開 探測(cè)范圍后再把門自動(dòng)關(guān)閉，并對(duì)開門和關(guān)門 的過程實(shí)現(xiàn) 自動(dòng) 控制的系統(tǒng)。 自動(dòng)門系統(tǒng)主要由可編程控制器（ PLC）、感應(yīng)探測(cè) 器 、驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)裝置組成。 早在公元 1 世紀(jì) ,希臘人希羅建造了自動(dòng)打開廟門的裝置， 這是世界上最早利用氣壓和液壓為動(dòng)力的自動(dòng)門。 本 次畢業(yè)設(shè)計(jì)的 自動(dòng)門控制系統(tǒng)是利用 臺(tái)達(dá) PLC 為核心來控制 ,其電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易懂，操作方便?？删幊炭刂破魇且晕⑻幚砥鳛楹诵?，融合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。 PLC 的分類 PLC 產(chǎn)品種類繁多，其規(guī) 格和性能也各不相同。 一般低檔機(jī)多為小型 PLC，采用整體式機(jī)構(gòu)；中檔機(jī)可謂大、中、小型 PLC，其中小型 PLC 多采用整體式結(jié)構(gòu)，中型和大型 PLC 采用模塊式結(jié)構(gòu)。 （ 4）輸入輸出組件（ I/O 模塊） I/0 模塊是 CPU 與現(xiàn)場(chǎng) I/0 裝置或其它外部設(shè)備之間的連接部件。在整個(gè)運(yùn)行期間，可編程邏輯控制器的 CPU 以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。梯形圖中編程元件的種類用圖形符號(hào)以及標(biāo)注的字母或數(shù)字加以區(qū)別。 （ 3）梯形圖中每個(gè)梯級(jí)流過的不是物理電流，而是“概念電流”，從左向右，其兩端沒有電源。輸 入輸出控制方式 為結(jié)束再生方式 (當(dāng)執(zhí)行至 END 指令 ) 。 （ 3）在關(guān)門過程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到位通過時(shí)，感應(yīng)探測(cè)器 檢測(cè)到信號(hào)，應(yīng)當(dāng)立即停止關(guān)門，并自動(dòng)進(jìn)入開門程序，以保證人員安全通過。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 9 自動(dòng)動(dòng)作 手動(dòng)和自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)切到自動(dòng)檔，內(nèi)外感應(yīng)探測(cè)器開始工作，當(dāng)檢測(cè)到離自動(dòng)門設(shè)定范圍內(nèi)有人時(shí)，感應(yīng)探測(cè)器輸入 PLC 脈沖信號(hào)，電機(jī)啟動(dòng)開門動(dòng)作，在開門高速區(qū)高速運(yùn)行，碰到開門低速轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)入開門低速區(qū)低速運(yùn)行，當(dāng)碰到開門到位開關(guān)時(shí)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。 （ 3）驅(qū)動(dòng)裝置 ：提供開門與關(guān)門門扇移動(dòng)的主動(dòng)力。 （ 2） 兩種觸發(fā)方式： L 不可重復(fù)， H 可重復(fù)。 減速電機(jī)是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將馬達(dá)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)的鍍金接點(diǎn)保證了接觸的高可靠性，可用于一般負(fù)載及微小負(fù)載。此時(shí)感覺探測(cè)器如果檢測(cè)到有人進(jìn)出， 停止關(guān)門動(dòng)作，延時(shí) 秒，啟動(dòng)低速開門動(dòng)作低速運(yùn)行，當(dāng)碰到開門到位開關(guān)時(shí)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。將梯形圖下載到 PLC 中，在 WPLsoft 軟件中打開梯形圖監(jiān)控。 （ 3）選擇手動(dòng)檔時(shí)，通過控制 X1 X12 的接通與斷開， Y0、 Y Y Y3 依次亮內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 起， Y0、 Y1 亮起的同時(shí) Y4 閃爍， Y Y3 亮起的同時(shí) Y5 閃爍。本文主要講述了自動(dòng)門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念和實(shí)現(xiàn)方法。 展望 因?yàn)樽髡咚剿?，在自?dòng)門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上肯定還有一些不合理之處， 不可能做到完全正確。我相信在不久的將來，在人們的生活里，自動(dòng)門會(huì)變得越來越重要。 。首先，向內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)的各位老師表示感謝。但此裝置只是通過了模擬部分，離實(shí)際的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)還有一段距離。 本文研究了基于 PLC 的自動(dòng)門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理與實(shí)現(xiàn)方法，包括硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)。在門扇完全關(guān)閉的狀態(tài)下，檢測(cè)到人進(jìn)出的信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)可以正?？刂崎T扇的開啟與閉合。 圖 51 臺(tái)達(dá) PLC 系統(tǒng)調(diào)試記錄 （ 1） 接通總開關(guān)，選擇 自動(dòng) 檔 。碰到開門低速轉(zhuǎn)換開關(guān)后， 內(nèi)外感應(yīng)探測(cè)器或防夾人傳感器 如果 檢測(cè)到信號(hào)，停止關(guān)門動(dòng)作，延時(shí) 秒，啟動(dòng)高速開門動(dòng)作高速運(yùn)行，碰到開門高低速轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)入開門低速區(qū) 低速運(yùn)行，當(dāng)碰到開門到位開關(guān)時(shí) ,電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。 手動(dòng)控制過程的設(shè)計(jì) 圖 41 手動(dòng)控制流程圖 手動(dòng)和自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)切到手動(dòng)檔，按 下手動(dòng)開門鍵，電 機(jī)啟動(dòng)開門動(dòng)作，在開門高速區(qū)高速運(yùn)行，碰到開門 低速轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)入開門低速區(qū)低速運(yùn)行，當(dāng)碰到開門到位開關(guān)時(shí)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。 行星減速電機(jī)其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較緊湊，回程間隙小、精度較高，使用壽命很長， 額定輸出扭矩可以做的很大。 a、 不可重 復(fù)觸發(fā)方式：即感應(yīng)輸出高電平后，延時(shí)時(shí)間一結(jié)束，輸出將自動(dòng)從高電平變?yōu)榈碗娖健? （ 5） 傳動(dòng)裝置：由驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)自動(dòng)門扇運(yùn)動(dòng)。 若關(guān)門動(dòng)作執(zhí)行在開門低速區(qū)，內(nèi)外感應(yīng)探 測(cè)器或防夾人傳感器檢測(cè)到信號(hào)，停止關(guān)門動(dòng)作，延時(shí) 秒，啟動(dòng)低速開門動(dòng)作低速運(yùn)行，當(dāng)碰到開門到位開關(guān)時(shí)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。 （ 2） 指示燈的提示功能：當(dāng)自動(dòng)門開啟和關(guān)閉時(shí)， PLC 輸出信號(hào)，指示燈閃爍以提示來往行人注意。程序語言可以使用指令、階梯圖。因此梯形圖中只出現(xiàn)輸入繼電器的觸點(diǎn)，而不出現(xiàn)其線圈。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 圖 12 互鎖控制 啟動(dòng)常閉觸電 X X2 哪一個(gè)先有效，對(duì)應(yīng)的輸出 Y Y2 將先動(dòng)作，而且其中一個(gè)動(dòng)作了，另一個(gè)就不會(huì)動(dòng)作，也就是說 Y Y2 不會(huì)同時(shí)動(dòng)作（互鎖作用）。程序編制就是通過特定的語言將一個(gè)控制要求描述出來的過程。 （ 5）編程器 編程器是用于用戶程序的編制、編輯、調(diào)試檢查和監(jiān)視等。因此 ，從硬件結(jié)構(gòu)來說，可編程控制器實(shí)際上就是計(jì)算機(jī)，圖 11 是其硬件系統(tǒng)的簡(jiǎn)化框圖。 （ 1）按 I/O 點(diǎn)數(shù)分類： a、微型 PLC： I/O 點(diǎn)數(shù)小于 64 點(diǎn)的 PLC 為超小型或微型 PLC b、小型 PLC： I/O 點(diǎn)數(shù)為 256 點(diǎn)以下，用戶程序存儲(chǔ)量小于 8KB 的為小型 PLC。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 PLC 控制的自動(dòng)門具有故障頻率低、可靠性好、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)紐約時(shí) 報(bào)記載， 1930 年， 美國史丹利公式 率先將自動(dòng)門推向市場(chǎng) 。 通過對(duì)整個(gè)系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)， 最后 又 按照要求對(duì)系統(tǒng)的梯形圖進(jìn)行了模擬調(diào)試 ，得出了符合設(shè)計(jì)要求的結(jié)論。主要工作原理是 感應(yīng)探測(cè)器檢測(cè)到人進(jìn)出門 的信號(hào)傳送給 PLC， PLC 再綜合收 到的自動(dòng)門狀態(tài)信號(hào)作出判斷，而后發(fā)出控制信號(hào)，使驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)行，再 通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)門的動(dòng)作。而自動(dòng)門廣泛開始在人們的生活上使用，是在二十世紀(jì)以后?？删幊炭刂破魇菍ｉT為自動(dòng)控制而設(shè)計(jì)的控制裝置，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中應(yīng)用特別廣泛，其優(yōu)點(diǎn)有抗干擾能力強(qiáng)、可靠性好、體積小、設(shè)計(jì)使用和維護(hù)方便等。隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術(shù)和數(shù)字通信技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展， PLC 技術(shù)不斷提高，在工業(yè)生產(chǎn)中獲得了極其廣泛的應(yīng)用。對(duì) PLC 的分類可以根據(jù)結(jié)構(gòu)、功能的差異等進(jìn)行大致分類。 PLC 組成 圖 11 PLC 的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 可編程控制器的構(gòu)成框圖和計(jì)算機(jī)是一樣的，都由中央處理器（ CPU）、存貯器和輸入 /輸出接口等構(gòu)成。 PLC 提供了各種操作電平與驅(qū)動(dòng)能力的 I/0 模塊和各種用途的 I/0 組件供用戶選用。 PLC 的 梯形圖 編程語言 PLC 的控制作用是靠執(zhí)行用戶程序?qū)崿F(xiàn)的，因此須將控制要求用程序的形式表達(dá)出來。 下圖是梯形圖的常用例子，動(dòng)作間的互鎖控制，這段 梯形圖的思想在本 設(shè)計(jì)中多次使用。 （ 4） 輸入繼電器用于接收外部輸入信號(hào)，它不能由 PLC 內(nèi)部其他繼電器的觸點(diǎn)來驅(qū)動(dòng)。演算處理速度為基本指令最小 μ s。 為了改進(jìn)控制功能，增加以下三個(gè)輔助功能： （ 1）自動(dòng)控制和手動(dòng)控制：為了便于維護(hù)和運(yùn)送貨物 ，設(shè)計(jì)自動(dòng)門具有自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩種功能，切換到手動(dòng)控制時(shí)，自動(dòng)控制失效，可以手動(dòng)開門和