自动门控制系统作业

      可编程控制器原理及应用    课程综合作业

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学    号：               ********                                         

学    院：               化工学院                                  

专业班级：        过程装备与控制工程12-2班      　                          

作业名称：          自动门控制装置程序设计                                 

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                   2015 年  4  月     

自动门控制装置程序设计

摘要：

随着PLC功能的不断提高和完善，PLC几乎可以完成所有的自动控制任务。在超市、银行等入口，经常使用自动门控制系统。早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，已经逐渐被淘汰。PLC控制自动门由于具有故障率低、可靠性高、维修方便等优点，因而得到了广泛的应用。本次设计的自动门控制系统由光电探测开关、继电器、可编程控制器、电动机组成。当光电探测开关检测到有人通过时，把检测信号送入可编程控制器中，由可编程控制器对信号进行处理，处理的结果用继电器输出，达到控制电动机转动的目的，从而带动门的开、关过程。

一、概述

某大楼自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1（使直流电动机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。光电探测开关为无光导通，有光断开。

二、控制要求

（1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。

（2）自动门在开门位置停留8s后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位置时，电机停止运行。

（3）在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。

（4）在门打开后的8s等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待8s后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。

   （5）开门与关门不可同时进行

三、系统总体设计

（1）设计主要内容

自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到位限位开关K4、开门执行机构KM1和关门执行机构KM2组成。当光电探测开关K1或K2接通时，开门执行机构KM1动作，电机正转，门打开，到达开门限位时K3常闭触电断开，电机停转，开门动作停止。开门限位K3接通时，接通延时定时器开始计时，8秒后关门执行机构KM2动作，驱动电机反转，门关闭，到达关门限位时K4常闭触点断开，电机停转，关门动作停止。在等待的8秒过程中，若K1或K2接通，接通延时定制器重新定时，直到8秒后继续执行步骤二。

（2）总体设计结构图

图一：自动控制系统总体结构设计图

四、自动门控制系统I/O口分配表

PLC的输入接口分配表：

根据本课的控制要求和安全要求，所设计的程序按照下图所示的流程运行：

图二：设计流程图

六、梯形图及其过程

图三：梯形图

过程分析如下：

（1）当I0.1或I0.2接通时，由于开门限位开关K3为常闭触点，因此线圈Q0.1通电，开门执行机构KM1驱动电机正转，并且Q0.1接通，构成起保停电路。

（2）当门完全打开时，开门限位开关I0.3接通，I0.3的常闭触点断开，使Q0.1断电，电机停转，开门动作停止。

（3）当门完全打开时，开门限位开关I0.3接通，进行8秒的延时，若此时门内或门外检测开关有信号，则T37重新延时。

（4）当8秒延时结束时，T37线圈接通，Q0.2通电，关门执行机构KM2驱动电机反转，门关闭。

七、仿真模拟结果

采用西门子S7-200编程软件STEP 7-Micro_WIN V4.0版和西班牙s7-200仿真模拟软件进行调试，下面对自动门控制系统的各部分进行仿真。

（1）自动控制系统的开门部分，仿真结果如下：图四

图四仿真的控制过程为：自动门自动控制系统启动，自动控制启动，光电传感器感应有人经过，则自动门打开。

（2）自动控制系统开门后等待部分如下：图六

图六仿真的控制过程为：自动控制启动，自动门开门到位后等待8秒，若等待过程中无人经过则自动关门呢。

（3）自动门等待过程中检测到有人经过部分如下：图七

图七仿真的控制过程为：自动门开门到位后等待8秒，等待过程中有人经过重新计时8秒

（4）自动门手动开关门部分