【正文】 在這里我還要感謝曾經(jīng)給過我同樣幫助的同學(xué)們，你們同樣給我?guī)砹四蟮膸椭?。徐承韜老師在PLC方面具有豐富的實(shí)經(jīng)驗(yàn)，對我的設(shè)計(jì)工作給予了很多的指導(dǎo)和幫助，使我能夠?qū)⒗碚撝械慕Y(jié)果與實(shí)際相結(jié)合。最終，就是以信息技術(shù)為主，通過先進(jìn)使用技術(shù)，提升傳統(tǒng)自動(dòng)門制造業(yè)，強(qiáng)化產(chǎn)、學(xué)、研的有效結(jié)合，盡快實(shí)現(xiàn)技術(shù)引進(jìn)和自主創(chuàng)新相結(jié)合的模式，建立和完善技術(shù)開發(fā)體系，全力提升自動(dòng)門制造層次和水平。雖然現(xiàn)在自動(dòng)門廣泛地使用PLC作為控制元件，但單片機(jī)等更為便宜，所以，應(yīng)該在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上開發(fā)利用單片機(jī)等控制的自動(dòng)門系統(tǒng)。這就又給我們提出了更高層次的問題，畢竟一個(gè)較好的和較完善的應(yīng)用軟件不是在短時(shí)間內(nèi)就可以完成它的需要，要不斷的完善和發(fā)展，需要我們做大量的工作和時(shí)間的檢驗(yàn)。傳感器靈敏可靠，不受環(huán)境因素的干擾，具有較高的適用性。結(jié)　論本設(shè)計(jì)研究了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)，將PLC應(yīng)用到自動(dòng)門控制系統(tǒng)中，充分發(fā)揮PLC高可靠性和抗干擾性特點(diǎn)，外部接線簡單、靈活，維修方便。本章主要從MCGS工控組態(tài)、PLC兩個(gè)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)的。，使用自動(dòng)控制系統(tǒng)有所不適，于是設(shè)置手動(dòng)開門和手動(dòng)關(guān)門。，,，此時(shí)打開并中斷關(guān)門過程，轉(zhuǎn)向開門過程。進(jìn)行8秒的延時(shí)，則使T0重新延時(shí)。有原理分析可知光電檢測開關(guān)的觸發(fā)方式是脈沖觸發(fā)所以需要自鎖。（6）無論選用何種PLC機(jī)型，所使用的軟件編號(hào)（即地址）必須在該機(jī)型的有效范圍以內(nèi)。（4）在一個(gè)程序中，同一編號(hào)的線圈只能輸出一次。（2）梯形圖每一行都是從左邊開始，線圈接在最右邊（線圈右邊不允許再有觸點(diǎn)）。：圖52 閉環(huán)控制自動(dòng)門系統(tǒng)方框圖閉環(huán)控制需要安裝3個(gè)傳感器，檢測門是否已全部打開、關(guān)閉，是否夾到人或物品，閉環(huán)控制在硬件結(jié)構(gòu)上比開環(huán)開銷稍大，但可以實(shí)現(xiàn)到位后自動(dòng)打開。 MCGS組態(tài)控制設(shè)計(jì) 自動(dòng)門組態(tài)控制對象分析:被控對象——自動(dòng)門被控參數(shù)——開關(guān)門動(dòng)作、報(bào)警燈閃爍控制目標(biāo)——是自動(dòng)門能夠接收開門、關(guān)門、停止等命令，并發(fā)出正、反轉(zhuǎn)信號(hào)，大門動(dòng)作后，還應(yīng)能夠檢測是否已經(jīng)全部打開或關(guān)閉，是否夾到人或物品，能夠自動(dòng)打開。（3）在關(guān)門過程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動(dòng)進(jìn)入開門程序。 控制系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)當(dāng)門扇要完成一次開門與關(guān)門，：圖51 自動(dòng)門系統(tǒng)流程圖框圖說明如下:（1）當(dāng)有人有內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān)K1或K2時(shí)，開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān)K3位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。通過上章對自動(dòng)門控制系統(tǒng)的硬件部分的設(shè)計(jì)本章軟件采用MCGS組態(tài)軟件、IPC和PLC構(gòu)成監(jiān)控系統(tǒng)。使我對這些硬件有了更深的了解。PLC控制系統(tǒng)的I/O地址分配如下表43：表43 I/O地址分配表門外光檢測電開關(guān)門內(nèi)光檢測電開關(guān)開門限位電開關(guān)關(guān)門限位電開關(guān)過載保護(hù)開關(guān)緊急停車開關(guān)啟動(dòng)停止手動(dòng)開門手動(dòng)關(guān)門 本章小結(jié)本章主要是在上一章執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上對自動(dòng)門的硬件系統(tǒng)進(jìn)行選擇與設(shè)計(jì)。對軟件設(shè)計(jì)來說，I/O地址分配以后才可進(jìn)行編程；對控制柜及PLC的外圍接線來說，只有I/O地址確定以后，才可以繪制電氣接線圖、裝配圖，讓裝配人員根據(jù)線路圖來安裝控制柜?！?60186。（2）紅外感應(yīng)器，是對物體的存在進(jìn)行反應(yīng)，不管人員是否移動(dòng)，只要處于感應(yīng)器的掃描范圍內(nèi)，它都會(huì)反應(yīng)，另外，紅外感應(yīng)器的反應(yīng)速度比微波感應(yīng)器慢。微波感應(yīng)器的特點(diǎn)：、接收。（1）微波感應(yīng)器，又稱微波雷達(dá)，對物體的移動(dòng)進(jìn)行反應(yīng)，因而反應(yīng)速度快，適用于行走速度正常的人員通過的場所。本設(shè)計(jì)選用亞坦電機(jī)控制有限公司生產(chǎn)的45BLDC系列直流無刷電機(jī)，電機(jī)直徑φ45，額定轉(zhuǎn)數(shù)4000轉(zhuǎn)，功率15W100W，額定電壓24V DC。直流無刷電動(dòng)機(jī)功率密度高，噪音極小，調(diào)速性能好，即具備交流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，又具備直流電動(dòng)機(jī)的線性機(jī)械特性、調(diào)速范圍寬、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、運(yùn)行效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)。西門子S7200 CPU224如下圖（）圖42 S7200CPU224圖對于本次自動(dòng)門的設(shè)計(jì)，所選PLC為西門子S7200 CPU224就能滿足要求，其性能如下表41：表41 S7 200的參數(shù)表主要性能集成14輸入/10輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，2輸入/1輸出共3個(gè)模擬量I/O點(diǎn)，可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或38路模擬量I/O點(diǎn)其他性能20K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，6個(gè)獨(dú)立的高速計(jì)數(shù)器（100KHZ），2個(gè)100KHZ的高速脈沖輸出，2個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議，MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力特點(diǎn)本機(jī)還新增多種功能，如內(nèi)置模擬量I/O，位控特性，自整定PID功能，線性斜坡脈沖指令，診斷LED，數(shù)據(jù)記錄及配方功能等 自動(dòng)門的硬件部分主要是從以下幾個(gè)方面進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)：驅(qū)動(dòng)裝置的選型、感應(yīng)器件的選型、自動(dòng)門控制系統(tǒng)I/O地址的分配。在此設(shè)計(jì)中我們選擇S7200 CPU224，它具有14輸入/10輸出，I/O共計(jì)24點(diǎn)。西門子S7200系列PLC是西門子公司20世紀(jì)90年代推出的整體式小型可編程控制器，開始被稱為CPU21X，后被稱為CPU22X。PLC的工作方式?jīng)Q定了它不能接受頻率過高或持續(xù)時(shí)間小于掃描周期的輸入信號(hào)，當(dāng)有此類信號(hào)輸入時(shí)需要選用掃描速度高的PLC或快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊。 對PLC響應(yīng)時(shí)間的選擇對于多數(shù)場合，PLC的響應(yīng)時(shí)間基本上能滿足控制要求。所以，在估算和選用時(shí)應(yīng)充分考慮，使整個(gè)控制系統(tǒng)有較合理的性能價(jià)格比。輸入輸出點(diǎn)數(shù)對價(jià)格有直接的影響，當(dāng)點(diǎn)數(shù)增加到一定數(shù)值后，相應(yīng)的存儲(chǔ)器容量也應(yīng)增加?？紤]經(jīng)濟(jì)時(shí)，也應(yīng)該同時(shí)考慮應(yīng)用的可擴(kuò)展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素。整體型的PLC的I/O點(diǎn)數(shù)是固定的，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型PLC提供多種I/O卡件或插卡，因此用戶可較合理的選擇和配置系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)，功能擴(kuò)展方面靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。 機(jī)型的選擇（1）PLC的類型 PLC按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場安裝和控制室安裝兩類；按CPU字長分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷，通過軟件對PLC內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷，通過軟件對PLC的CPU外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。（3）診斷功能 PLC的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。編程軟件應(yīng)該帶有五種標(biāo)準(zhǔn)化的編程語言：順序功能圖（SFC）、梯形圖（LD）、功能模塊圖（FBD）、語言表（IL）、和結(jié)構(gòu)文本（ST）。在線編程方式：CPU和編程器都有各自的CPU，主機(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，在下一個(gè)掃描周期里，主機(jī)就根據(jù)新收到程序運(yùn)行。（2）編程功能 離線編程方式：PLC和編程器共用一個(gè)CPU，編程器在編程模式時(shí)，CPU只為編程器提供服務(wù)，不對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。 根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，主要由以下幾種功能的選擇。因此，本設(shè)計(jì)的PLC內(nèi)存容量選擇應(yīng)能存儲(chǔ)索要儲(chǔ)存的程序，這樣才能在以后的改造過程中有足夠的空間。在設(shè)計(jì)階段，由于用戶的程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，須在程序調(diào)試之后在知道。根據(jù)估算的方法本設(shè)計(jì)的I/O點(diǎn)數(shù)為輸入12點(diǎn)，輸出12點(diǎn)。留有余量后，就作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。因此工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)該詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍，確定所要的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估計(jì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器的容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。 PLC的選擇在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要確定控制方案，下一步的工作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型。由于無刷直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁來源于永磁體，所以不像異步電動(dòng)機(jī)那樣需要從電網(wǎng)吸取勵(lì)磁電流；由于轉(zhuǎn)子中無交變磁通，其轉(zhuǎn)子上既無銅損耗又無鐵損耗，所以效率比同容量異步電動(dòng)機(jī)高10％左右，一般來說，無刷直流電動(dòng)機(jī)的力能指針（ηcosα）比同容量異步電動(dòng)機(jī)高12％20％。而轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的極性，在電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。它是由同步電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)器組成，是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。光電開關(guān)