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文檔簡介
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、其自動化 </p><p> 班 級: 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為控制器的自動門控制系統(tǒng)。在自動門正上方里外各安裝一個(gè)光電探測開關(guān),當(dāng)有人欲進(jìn)入時(shí),光電探測開關(guān)檢測出有人要進(jìn)入或出去,從而產(chǎn)生輸出信號。PLC獲取到該輸入信號,啟動電機(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)動作,產(chǎn)生輸出信號,自動門停止動作。等待一時(shí)間段后,自動門自動合上。在閉合過程中,如光電探測開關(guān)檢測有人要進(jìn)入或出去時(shí)
6、,自動門停止閉合,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),從而保障在自動門閉合即將結(jié)束時(shí),不會發(fā)生兩扇門相撞。 </p><p> ?。?)當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān)K1或k2時(shí),開門執(zhí)行機(jī)構(gòu) KM1動作,電動機(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、; ?。?)自動門在開門位置停留8秒后,自動進(jìn)入關(guān)門過程,關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2被 啟動,電動機(jī)反轉(zhuǎn),當(dāng)門移動到開門限位開關(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)到外通過光電檢測開關(guān)K2或K1 時(shí),應(yīng)立即停止關(guān)門,并自動進(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 測開關(guān)K2或K1時(shí),必須重新開始等待8秒后,在自動進(jìn)入關(guān)門過程,以 保證人員的安全通過。 </p><p> ?。?)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)自動控制首先要具備以下功能部件:光電檢測開關(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)通過光電檢測開關(guān)時(shí),開關(guān)上有電流通過(光電檢測開關(guān)是脈沖觸發(fā)須對其自鎖)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)自動門到開門限位開關(guān)位置時(shí)啟動延時(shí)定時(shí)器8秒后
11、,自動進(jìn)入關(guān)門過程,電動機(jī)反轉(zhuǎn),當(dāng)門移動到關(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)到外通過光電檢測開關(guān),應(yīng)立即停止關(guān)門,并自動進(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)至外通過光電檢測開關(guān)時(shí),必須重新開始等待8秒后,再自動進(jìn)入關(guān)門過程,以保證人員安全通過。
12、</p><p> 5)考慮到自動門在出現(xiàn)故障或在維修的時(shí)候,用自動控制從在一定 問題,最后決定加增手動開門和關(guān)門開關(guān)。 </p><p> 2.2 選擇PLC型號 </p><p> 對于PLC型號的選擇問題,則有以下幾個(gè)方面要考慮: </p>&
13、lt;p> (1)功能方面 所有PLC一般都具有常規(guī)的功能,但對某些特殊要求,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。這就要求用戶對市場上流行的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. 首先按下啟動按鈕使x007閉合,若外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)有信號時(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)電動機(jī)正轉(zhuǎn)帶動自動門扇移動,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.電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動
18、。3. 當(dāng)門扇停止移動時(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)外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)x001或x002有信號,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,若外檢測開關(guān)或內(nèi)檢測開關(guān)x001,x002有信號又使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. 考慮到主動門若出現(xiàn)故障時(shí),使用自動控制系統(tǒng)有所不適,于是設(shè)置手動開門和手動關(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,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)會將理論很好地聯(lián)系實(shí)際,并不斷地去開動自己的大腦,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。知道了如何來分析得來的知識。</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》 韓教禮 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p> ?。?)《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>
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