自動(dòng)門課程設(shè)計(jì)-- 自動(dòng)門的控制

1、<p><b>　　《可編程控制器》</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　自動(dòng)門的控制</b></p><p>　　院 系： 機(jī)械工程系 </p><p>　　專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及

2、其自動(dòng)化 </p><p>　　班 級(jí)： 1212班 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)1</p><p>　　第二章 總體方案

3、分析2</p><p>　　2.1 分析控制要求2</p><p>　　2.2 選擇PLC型號(hào)2</p><p>　　2.3 分配I/O點(diǎn)4</p><p>　　第三章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4</p><p>　　3.1 輸入/輸出電路設(shè)計(jì)(參照P125頁圖4-13)4</p><p>

4、;　　3.2 控制程序設(shè)計(jì)4</p><p>　　3.2.1 梯形圖設(shè)計(jì)5</p><p>　　3.2.2 指令表5</p><p>　　3.3 控制程序分析5</p><p>　　第四章 課程設(shè)計(jì)小結(jié)8</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)9</b></p>&l

5、t;p>　　第一章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p>　　設(shè)計(jì)以PLC為控制器的自動(dòng)門控制系統(tǒng)。在自動(dòng)門正上方里外各安裝一個(gè)光電探測(cè)開關(guān)，當(dāng)有人欲進(jìn)入時(shí)，光電探測(cè)開關(guān)檢測(cè)出有人要進(jìn)入或出去，從而產(chǎn)生輸出信號(hào)。PLC獲取到該輸入信號(hào)，啟動(dòng)電機(jī)，將門打開。當(dāng)門打開到一定程度后，碰到限位開關(guān)，限位開關(guān)動(dòng)作，產(chǎn)生輸出信號(hào)，自動(dòng)門停止動(dòng)作。等待一時(shí)間段后，自動(dòng)門自動(dòng)合上。在閉合過程中，如光電探測(cè)開關(guān)檢測(cè)有人要進(jìn)入或出去時(shí)

6、，自動(dòng)門停止閉合，并立刻打開。為了保障門的安全性，設(shè)置關(guān)門限位開關(guān)，從而保障在自動(dòng)門閉合即將結(jié)束時(shí)，不會(huì)發(fā)生兩扇門相撞。 </p><p>　?。?）當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測(cè)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。 </p><p>

7、;　　（2）自動(dòng)門在開門位置停留8秒后，自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2被      啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動(dòng)到開門限位開關(guān)K4位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。</p><p>　?。?）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(cè)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

8、程序。 </p><p>　?。?）在門打開后的8秒等待時(shí)間內(nèi)，若有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢      測(cè)開關(guān)K2或K1時(shí)，必須重新開始等待8秒后，在自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門過程，以      保證人員的安全通過。 </p><p>　　（5）開門與關(guān)門不

9、可同時(shí)進(jìn)行。</p><p>　　第二章   總體方案分析</p><p>　　2.1 分析控制要求 </p><p>　　經(jīng)分析設(shè)計(jì)任務(wù)，可知完成任務(wù)的實(shí)質(zhì)就是控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制首先要具備以下功能部件：光電檢測(cè)開關(guān)，限位開關(guān)，過載保護(hù)開關(guān)，直流電機(jī)。 </p><p>

10、;　　現(xiàn)確定電機(jī)與門扇軌道組成的系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)電機(jī)正轉(zhuǎn)——開門，電機(jī)反轉(zhuǎn)——關(guān)門。 </p><p>　　1）當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測(cè)開關(guān)時(shí)，開關(guān)上有電流通過（光電檢測(cè)開關(guān)是脈沖觸發(fā)須對(duì)其自鎖）由于開門限位開關(guān)常閉，所以線圈上有電通過，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān)位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。 </p><p>　　2）當(dāng)自動(dòng)門到開門限位開關(guān)位置時(shí)啟動(dòng)延時(shí)定時(shí)器8秒后

11、，自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門過程，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動(dòng)到關(guān)門限位開關(guān)時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。 </p><p>　　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(cè)開關(guān)，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動(dòng)進(jìn)入開門程序。 </p><p>　　4）在門打開后的8秒等待時(shí)間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電檢測(cè)開關(guān)時(shí)，必須重新開始等待8秒后，再自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。 

12、</p><p>　　5）考慮到自動(dòng)門在出現(xiàn)故障或在維修的時(shí)候，用自動(dòng)控制從在一定    問題，最后決定加增手動(dòng)開門和關(guān)門開關(guān)。  </p><p>　　2.2 選擇PLC型號(hào) </p><p>　　對(duì)于PLC型號(hào)的選擇問題，則有以下幾個(gè)方面要考慮： </p>&

13、lt;p>　?。?）功能方面 所有PLC一般都具有常規(guī)的功能，但對(duì)某些特殊要求，就要知道所選用的PLC是否有能力完成控制任務(wù)。如對(duì)PLC與PLC，PLC與智能儀表及上位機(jī)之間有靈活方便的通訊要求；或?qū)LC的計(jì)算速度，用戶程序容量等有特殊要求；或?qū)LC的位置控制有特殊要求等。這就要求用戶對(duì)市場(chǎng)上流行的PLC品種有一個(gè)詳細(xì)的了解，以便做出正確的選擇。 </p><p>　?。?）價(jià)格方面

14、 不同廠家的PLC產(chǎn)品價(jià)格相差很大，有些功能類似，質(zhì)量相當(dāng)，I/O點(diǎn)數(shù)相當(dāng)?shù)腜LC的價(jià)格能相差40%以上。在使用PLC較多的情況下，這樣的差價(jià)當(dāng)然是必須考慮的因素。 </p><p>　?。?）個(gè)人喜好方面 有些工程技術(shù)人員對(duì)某些品牌的PLC熟悉，所以一般比較喜歡使用這種產(chǎn)品。另外，甚至一些政治因素或個(gè)人情感有時(shí)也會(huì)成為選擇的理由。 </p><p>

15、;　　PLC主機(jī)選定后，如果控制系統(tǒng)需要，則相應(yīng)的配套模塊也就選定了。如模擬量單元，顯示設(shè)定單元，位置控制單元或熱電偶單元等。 </p><p>　　對(duì)于本課設(shè)來說不需要擴(kuò)展單元與模擬量單元，可知PLC可以選擇我們所熟悉的三菱系列PLC,根據(jù)以上的分析可知我們可以選擇PLC型號(hào)為FX2N-32M。</p><p><b>　　2.3分配I/O點(diǎn)</b><

16、;/p><p>　　第三章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 輸入/輸出電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2 控制程序設(shè)計(jì) </p><p>　　3.2.1 梯形圖設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.2 指令表</p><p>　　3

17、.3 控制程序分析</p><p>　　1． 首先按下啟動(dòng)按鈕使x007閉合，若外檢測(cè)開關(guān)或內(nèi)檢測(cè)開關(guān)有信號(hào)時(shí)x001或x002閉合。由于開門限位開關(guān)x003是長閉的，所以y000線圈通電，有原理分析可知光電檢測(cè)開關(guān)的觸發(fā)方式是脈沖觸發(fā)所以需要自鎖。當(dāng)y000線圈通電時(shí)y000閉合，此時(shí)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)帶動(dòng)自動(dòng)門扇移動(dòng)，執(zhí)行開門過程。2． 當(dāng)門扇完全打開時(shí)，使開門限位開關(guān)x003打開，y000線圈斷電.電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)

18、。3． 當(dāng)門扇停止移動(dòng)時(shí)，由于開門限位開關(guān)的長閉變成長開，故使長開閉合。進(jìn)行8秒的延時(shí)，若此時(shí)外檢測(cè)開關(guān)或內(nèi)檢測(cè)開關(guān)x001或x002有信號(hào)，則使T0重新延時(shí)。4． 當(dāng)8秒的延時(shí)完畢后T0線圈通電，關(guān)門限位開關(guān)x004關(guān)閉，所以使y001通電并自鎖，電機(jī)反轉(zhuǎn)執(zhí)行關(guān)門過程。5． 在關(guān)門過程中，若外檢測(cè)開關(guān)或內(nèi)檢測(cè)開關(guān)x001,x002有信號(hào)又使y000通電，由于在關(guān)門過程中y000長閉，此時(shí)打開并中斷關(guān)門過程，轉(zhuǎn)向開門過程。6．

19、在此控制過程中，為了保證其安全性設(shè)置過載保護(hù)和緊急停車。7． 考慮到主動(dòng)門若出現(xiàn)故障時(shí)，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。</p><p><b>　　程序流程圖</b></p><p>　　第四章 課程設(shè)計(jì)小結(jié)</p><p>　　課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)

20、,是對(duì)我們實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程。我開始先認(rèn)真審題，考慮設(shè)計(jì)系統(tǒng)的要求及條件，培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不</p><p>　　斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新，是要我們學(xué)會(huì)將理論很好地聯(lián)系實(shí)際，并不斷地去開動(dòng)自己的大腦，從為人類造福的意愿出發(fā)，做自己力所能及的事。 </p><p>　　在這段時(shí)間里，讓我體會(huì)到了PLC這門課程與現(xiàn)實(shí)生活中的諸多事物已然掛鉤，同時(shí)也明白了理論

21、必須經(jīng)過實(shí)踐的道理。在實(shí)際生活中，很多東西都是理論所不具備的，但又是通過理論而得出的結(jié)論與行動(dòng)。知道了如何來分析得來的知識(shí)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　?。?）《小型可編程控制器實(shí)用技術(shù)》 王兆義 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　?。?）《可編程控制器教程》

22、王兆義 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　?。?）《機(jī)械電氣設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》 韓教禮 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　（4）《可編程控制器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例》 成壯行 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　?。?）《可編程控制器基礎(chǔ)及編程技巧》 陳 宇 華南理工大學(xué)出版社</p><p>