自动门PLC毕业设计

机电工程系

可编程控制器课程设计指导书

2009—2010学年第二学期

专    业： 　     XXX          　

班    级：        XXX            

学    生：   　   XXX            

学    号：        XXX            

指导教师：        XXX           

                                      XXX  年 X月

摘要        ………………………………………………………………………     5

第一节    PLC概述      ………………………………………………………       6 

第二节   西门子S7-200可编程控制器的介绍 ………………………     6

2.1    S7-200 PLC概述     ………………………………………     6

2.2    S7-200 PLC硬件系统   ……………………………………     7

2.3  S7-200 PLC编程软件介绍     ……………………………     9

2.4    S7-200 PLC汉化版编程软件的安装     …………………     9

第三节   自动门介绍    ………………………………………………     9

3 平移式自动门机的基本组成基本组成 ……………………  10

3.2    自动门的分类              ………………………………      10

3.2    行程开关的工作原理        ………………………………     11

3.3    光电开关介绍              ………………………………     12

第基于西门子S7-200 PLC的自动门控制要求  ……………      12

4.1动门控制装置的硬件组成 ………………………       12

4.2 控制要求 …………………………………………       13

第五节   基于西门子S7-200 PLC的自动门控制控制系统的I/O编址

            ……………………………………………………………………        13

第六节  基于西门子S7-200 PLC的自动门控制控制系统原理图      13

  6.1   自动门的基本工作原理      ………………………………      13

  6.2   自动门控制控制系统原理图  ………………………………      15

第七节   系统流程图    ……………………………………………       16

第八节   PLC接线图及主控电路图       …………………………       17

第九节   梯形图  程序设计    ……………………………………       19

第十节   设计总结……………………………………………………       21

第十一节 参考文献    ………………………………………………      22

第一节    PLC  概述

可编程控制器（简称PLC）是一种数字运算操作的电子系统，转为工业环境而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和人输出，控制各种类型机械的生产过程。而有关的外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则来设计。

     PLC的特点：

1、抗干扰能力强，可靠性高；

2、控制系统结构简单，通用性强；

3、编程方便，易于使用；

4、功能完善；

5、设计、施工、调试的周期短；

6、体积小，维护操作方便。

     PLC技术随着计算机和微电子技术的发展而迅速发展，由最初的一位机发展为8位机。随着微处理器CPU和微型计算机技术在PLC中的应用，现在的PLC产品已使用了16 位、32位高性能微处理器，而且实现了多处理器的多通道处理，通信技术使PLC的应用得到进一步发展。如今，可编程控制器技术已非常成熟。 

3.3  行程开关(限位开关)的工作原理

行程开关又称限位开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产中，将行程开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，行程开关的触点动作，实现电路的切换。因此，行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。行程开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中，还利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位，轿厢的上、下限位保护。

滚轮式行程开关又分为单滚轮自动复位和双滚轮(羊角式)非自动复位式，双滚轮行移开关具有两个稳态位置，有“记忆”作用，在某些情况下可以简化线路。

3.4  光电开关介绍

1）、工作原理光电开关（光电传感器）是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。2）、光电开关的分类及术语解释（1）、分类①漫反射式光电开关：它是一种集发射器和接收器于一体的传感器，当有被检测物体经过时，物体将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是光电开关就产生了开关信号。当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时，漫反射式的光电开关是首选的检测模式。②镜反射式光电开关：它亦集发射器与接收器于一体，光电开关发射器发出的光线经过反射镜反射回接收器，当被检测物体经过且完全阻断光线时，光电开关就产生了检测开关信号。③对射式光电开关：它包含了在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器，发射器发出的光线直接进入接收器，当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时，光电开关就产生了开关信号。当检测物体为不透明时，对射式光电开关是最可靠的检测装置。④槽式光电开关：它通常采用标准的U字型结构，其发射器和接收器分别位于U型槽的两边，并形成一光轴，当被检测物体经过U型槽且阻断光轴时，光电开关就产生了开关量信号。槽式光电开关比较适合检测高速运动的物体，并且它能分辨透明与半透明物体,使用安全可靠。⑤光纤式光电开关：它采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线，可以对距离远的被检测物体进行检测。通常光纤传感器分为对射式和漫反射式。（2）术语①检测距离：是指检测体按一定方式移动，当开关动作时测得的基准位置（光电开关的感应表面）到检测面的空间距离。额定动作距离指接近开关动作距离的标称值。②回差距离：动作距离与复位距离之间的绝对值。③响应频率：在规定的1s的时间间隔内，允许光电开关动作循环的次数。④输出状态：分常开和常闭。当无检测物体时，常开型的光电开关所接通的负载由于光电开关内部的输出晶体管的截止而不工作，当检测到物体时，晶体管导通，负载得电工作。⑤检测方式：根据光电开关在检测物体时发射器所发出的光线被折回到接收器的途径的不同，可分为漫反射式、镜反射式、对射式等。⑥输出形式：分NPN二线、NPN三线、NPN四线、PNP二线、PNP三线、PNP四线、AC二线、AC五线（自带继电器），及直流NPN/PNP/常开/常闭多功能等几种常用的输出形式。⑦指向角

自动控制电路图

第七节 流程图

当门扇要完成一次开门与关门，其工作流程如下：

第八节   PLC接线图及主控电路图

8.1 继电器接触控制图如下：

 主控电路

控制电路

PLC接线图及主控电路图如下所示：

第九节

第十节

第十一节

第十二节

第十三节

第十四节

第十五节

第十六节

第十七节

第十八节     梯形图

9.1  自动门梯形图如下：

9.2    指令如下：

1．首先按下启动按钮使I0.0闭合，若外检测开关或内检测开关有信号时I0.1或I0.2闭合。由于开门限位开关I0.3是长闭的，所以Q0.0线圈通电，有原理分析可知光电检测开关的触发方式是脉冲触发所以需要自锁。当Q0.0线圈通电时Q0.0闭合，此时电动机正转带动自动门扇移动，执行开门过程。

2．当门扇完全打开时，使开门限位开关I0.3打开，Q0.0线圈断电.电动机停止转动。

3．当门扇停止移动时，由于开门限位开关的长闭变成长开，故使长开闭合。进行8秒的延时，若此时外检测开关或内检测开关I0.1或I0.2有信号，则使T0重新延时。

4．当8秒的延时完毕后T0线圈通电，关门限位开关关闭，所以使Q0.1通电并自锁，电机反转执行关门过程。

5．在关门过程中，若外检测开关或内检测开关I0.1,I0.2有信号又使Q0.0通电，由于在关门过程中Q0.0长闭，此时打开并中断关门过程，转向开门过程。

6．在此控制过程中，为了保证其安全性设置过载保护和紧急停车。

7．考虑到主动门若出现故障时，使用自动控制系统有所不适，于是设置手动开门和手动关门。

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第十节       设计总结

本设计完成了题目要求的基本部分的全部要求。发挥部分的因为时间和制作材料的短缺而没有进行尝试，在今后条件允许的情况下再扩展。基本部分各单元工作稳定。

通过这次设计使我学会如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。创新，是要我们学会将理论很好地联系实际，并不断地去开动自己的大脑，从为人类造福的意愿出发，做自己力所能及的，别人却没想到的事。使之不断地战胜别人，超越前人。同时，更重要的是，我在这一设计过程中，学会了坚持不懈，不轻易言弃。设计过程，也好比是我们人类成长的历程，常有一些不如意，也许这就是在对我们提出了挑战，勇敢过，也战胜了，胜利的钟声也就一定会为我们而敲响。

第十二节       参考文献