自动门的lc控制系统.doc

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1、目 录学期项目选题的依据5小组项目目标 6小组合作口号及小组分工6一.项目构思 8二.项目进度安排表 10三功能器件的基本工作原理113.1.1 平移式自动感应门机组由以下部件组成:113. 1.2 工作流程：113.2自动门的分类及图片123.3行程开关(限位开关)的工作原理153.4光电开关153.4.1光电开关的分类173.4.2光电开关工作原理173.4.3光电开关的特点173.4.4使用及注意事项18五自动门的程序设计204.1 Plc控制输出输入接线204.2 程序流程图214.3 梯形图以及指令224.4 过程分析24六项目总结及体会 25附表一：选题申请表附表二：学期项目讨论记

2、录表附表三：学期项目指导记录表附表四：学期项目成绩评定表学期项目选题的依据1. 自动门开始在建筑物上使用，是在二十世纪年以后。二十年代后期，美国的超级市场的开放，自动门开始被使用，受此影响，世界第一自动门品牌多玛在1945年开发出油压式、空气式自动门，新建大楼的正门也开始使用了。到了1962年，电气式已开始出现，之后伴随着城市的建设，自动门技术的领域每年都在增加。2.本学期我们学习了plc与传感器技术，电机与电气控制和电气制图与识图可以充分的运用在自动门的项目中。3根据我院以理论学习与实践相结合的数学理念，每学期的项目是必不可少的学期任务，再结合本学期的所学课程传感器与plc技术这门学科，因此

3、，我们将“自动门的plc控制”作为我们本学期的项目课题。小组项目目标1.巩固课堂知识熟练操作技能，为以后的工作奠定基础。2.让我们更加深刻的理解到plc与我们生活息息相关以及plc的用途的广泛。3.培养我们的团队合作能力和团队精神，这是在21世纪立足社会必不可少的。 小组合作口号团结拼搏，负重奋进，自加压力，敢于争先。小组联系方式以及分工分工姓名联系电话项目分工负责人 确定项目的题目以及项目的实施过程，确定人员分工，策划项目设计图样。成员在网上和市场上收集各种自动门的资料，完成输入和输出分析，设计硬态组件和I/O分配表，成员 完成报告书及PPT ，对项目资料进行汇总。成员 绘制出PLC控制系统

4、的原理图，打印项目报告书。 指导老师项目指导一 项目构思选定该项目的过程1.随着科技的飞速发展，无论在日常生活中，还是在工农业的发展中，plc都具有广泛的应用。2.根据我院以理论学习与实践相结合的数学理念，每学期的项目是必不可少的学期任务，再结合本学期的所学课程传感器与plc技术这门学科，因此，我们将“自动门的plc控制”作为我们本学期的项目课程项目主要关键词创新、实用、节约、快捷国内外相关情况 国内自动门现状1）厂家多，规模小 56年来几年来， 自动门在国内得到了快速的发展。据不完全统计，目前国内大大小小生产自动门的厂家已有50多家，但普遍生产规模小，自主研发能力差。从新产品开发能力和质量稳

5、定性方面还不具备和进口产品竞争的实力。 2）专业化分工趋势显现早期的生产厂家，一般是自主研发和生产，顶多委托代加工部分零部件。近两年来，出现了专门生产主要部件的厂家，如电机、主控板、遥控器传动件、塑料件等出现了专业生产厂家，这一趋势使生产的门槛降低，进入的厂家进一步增多，导致竞争更加激烈。 3）高、低档次的市场分明进口产品借助质量和品牌优势，占据了高端市场，目前国内厂家的产品基本上也都具备了比较完善的功能，但生产工艺略嫌粗糙，质量水平参差不齐，整体档次较低，主要集中在低端市场。 4）产品同质化和市场特点导致利润微薄产品同质化严重，加之自动门产品往往是开发商而非最终用户在选择产品，所以价格因素占

6、的比重较大，加剧了市场竞争。其结果是众多厂家一味地比拼价格，导致利润微薄。同时，由于价格过低，也使产品的持续改进和发展受到限制。改进方法智能化，多功能,免维护,多样化,高安全性.二 项目进度安排序号日期主要工作任务进展情况12011-11-5项目选题、制定实施计划及分工完成22011-11-8整体结构设想构思完成32011-11-20气动结构的设计完成42011-11-28机械结构的设计及外观设计完成52011-12-10项目报告制作完成62012-12-26项目汇报答辩准备中三 功能器件的基本工作原理3.1 自动感应门机的基本工作原理3.11 平移式自动感应门机组由以下部件组成: （1） 主

7、控制器：它是自动感应门的指挥中心，通过内部编有指令程序的大规模集成块，发出相应指令，指挥马达或电锁类系统工作；同时人们通过主控器调节门扇开启速度、开启幅度等参数。 （2） 感应探测器：负责采集外部信号，如同人们的眼睛，当有移动的物体进入它的工作范围时，它就给主控制器一个脉冲信号； （3） 动力马达：提供开门与关门的主动力，控制自动感应门门扇加速与减速运行。 （4） 自动感应门扇行进轨道：就象火车的铁轨，约束门扇的吊具走轮系统，使其按特定方向行进。 （5） 门扇吊具走轮系统:用于吊挂活动门扇，同时在动力牵引下带动门扇运行。 （6） 同步皮带（有的厂家使用三角皮带）：用于传输马达所产动力，牵引自动

8、感应门扇吊具走轮系统。 （7） 下部导向系统：是自动感应门门扇下部的导向与定位装置，防止门扇在运行时出现前后门体摆动。 3.1.2 工作流程：当自动感应门门扇要完成一次开门与关门， 感应探测器探测到有人进入时，将脉冲信号传给主控器，主控器判断后通知马达运行，同时监控马达转数，以便通知马达在一定时候加力和进入慢行运行。马达得到一定运行电流后做正向运行，将动力传给同步带，再由同步带将动力传给吊具系统使自动感应门扇开启；自动感应门扇开启后由控制器作出判断，如需关自动感应门，通知马达作反向运动，关闭自动感应3.2自动门的分类及图片弧形自动门 双重平移自动门 双扇平移自动门 3.3行程开关(限位开关)的

9、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 光电

10、开关是传感器大家族中的成员，它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的（即电缘绝），所以它可以在许多场合得到应用。 采用集成电路技术和SMT表面安装工艺而制造的新一代光电开关器件，具有延时、展宽、外同步、抗相互干扰、可靠性高、工作区域稳定和自诊断等智能化功能。这种新颖的光电开关是一种采用脉冲调制的主动式光电探测系统型电子开关，它所使用的冷光源有红外光、红色光、绿色光和蓝色光等，可非接触，无损伤地迅速和控制各种固体、液体、透明体、黑体、柔软体和烟雾等物质的状态和动作。 接触式行程开关存在响应速度低、精度差、接触检测容易损坏被检测物

11、及寿命短等缺点，而晶体管接近开关的作用距离短，不能直接检测非金属材料。但是，新型光电开关则克服了它们的上述缺点，而且体积小、功能多、寿命长、精度高、响应速度快、检测距离远以及抗光、电、磁干扰能力强。 目前，这种新型的光电开关已被用作物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出、冲床和剪切机以及安全防护等诸多领域。此外，利用红外线的隐蔽性，还可在银行、仓库、商店、办公室以及其它需要的场合作为防盗警戒之用。3.4.1光电开关的分类常用光电开关的分类方法：按检测方式可分为反射式、对射式和镜面反射式三种类型；光电开关按结构可分为放大器分离型、放大

12、器内藏型和电源内藏型三类。 3.4.2光电开关工作原理反射式光电开关的工作原理由振荡回路产生的调制脉冲经反射电路后，由发光管GL辐射出光脉冲。当被测物体进入受光器作用范围时，被反射回来的光脉冲进入光敏三极管DU。并在接收电路中将光脉冲解调为电脉冲信号，再经放大器放大和同步选通整形，然后用数字积分或RC积分方式排除干扰，最后经延时（或不延时）触发驱动器输出光电开关控制信号。 光电开关一般都具有良好的回差特性，因而即使被检测物在小范围内晃动也不会影响驱动器的输出状态，从而可使其保持在稳定工作区。同时，自诊断系统还可以显示受光状态和稳定工作区，以随时监视光电开关的工作。3.4.3光电开关的特点MGK

13、系列光电开关是现代微电子技术发展的产物，是HGK系列红外光电开关的升级换代产品。与以往的光电开关相比具有自己显著的特点： （1）具有自诊断稳定工作区指示功能，可及时告知工作状态是否可靠； （2）对射式、反射式、镜面反射式光电开关都有防止相互干扰功能，安装方便； （3）对ES外同步（外诊断）控制端的进行设置可在运行前预检光电开关是否正常工作。并可随时接受计算机或PLC的中断或检测指令，外诊断与自诊断的适当组合可使光电开关智能化； （4）响应速度快，高速光电开关的响应速度可达到0.1ms，每分钟可进行30万次检测操作，能检出高速移动的微小物体； （5）采用专用集成电路和先进的SMT表面安装工艺，具

14、有很高的可靠性； （6）体积小（最小仅203112mm）、重量轻，安装调试简单，并具有短路保护功能。 3.4.4使用及注意事项光电开关可用于各种应用场合，另外，在使用光电开关时，还应注意环境条件，以使光电开关能够正常可靠的工作。1、避免强光源光电开关在环境照度较高时，一般都能稳定工作。但应回避将传感器光轴正对太阳光、白炽灯等强光源。 在不能改变传感器（受光器）光轴与强光源的角度时，可在传感器上方四周加装遮光板或套上遮光长筒。2、防止相互干扰MGK 系列新型光电开关通常都具有自动防止相互干扰的功能，因而不必担心相互干扰。然而，HGK系列对射式红外光电开关在几组并列靠近安装时，则应防止邻组和相互干

15、扰。防止这种干扰最有效的办法是投光器和受光器交叉设置，超过2组时还拉开组距。当然，使用不同频率的机种也是一种好办法。 HGK系列反射式光电开关防止相互干扰的有效办法是拉开间隔。而且检测距离越远，间隔也应越大，具体间隔应根据调试情况来确定。当然，也可使用不同工作频率的机种。 3、镜面角度影响当被测物体有光泽或遇到光滑金属面时，一般反射率都很高，有近似镜面的作用，这时应将投光器与检测物体安装成1020的夹角，以使其光轴不垂直于被检测物体，从而防止误动作。 4、排除背景物影响使用反射式扩散型投、受光器时，有时由于检出物离背景物较近，光电开关或者背景是光滑等反射率较高的物体而可能会使光电开关不能稳定检

16、测。 因此可以改用距离限定型投、受光器，或者采用远离背景物、拆除背景物、将背景物涂成无光黑色、或设法使背景物粗糙、灰暗等方法加以排除。 5、自诊断功能使用在安装或使用时，有时可能会由于台面或背景影响以及使用振动等原因而造成光轴的微小偏移、透镜沾污、积尘、外部噪声、环境温度超出范围等问题。这些问题有可能会使光电开关偏离稳定工作区，这时可以利用光电开关的自诊断功能而使其通过STABLITY绿色稳定指示灯发出通知，以提醒使用者及时对其进行调整。 6、消除台面影响投光器与受光器在贴近台面安装时，可能会出现台面反射的部分光束照到受光器而造成工作不稳定，对此使受光器与投光器离开台面一定距离并加装遮光板。

17、严禁用稀释剂等化学物品，以免损坏塑料镜。 高压线、动力线和光电传感器的配线不应放在同一配线管或用线槽内，否则会由于感应而造成（有时）光电开关的误动作或损坏，所以原则上要分别单独配线。 下列场所，一般有可能造成光电开关的误动作，应尽量避开： （1）灰尘较多的场所； （2）腐蚀性气体较多的场所； （3）水、油、化学品有可能直接飞溅的场所； （4）户外或太阳光等有强光直射而无遮光措施的场所。 （5）环境温度变化超出产品规定范围的场所； （6）振动、冲击大，而未采取避震措施的场所。四 自动门的程序设计4.1 PlC控制输出输入接线4.2 程序流程图开 始若K1，K2有信号开 门 K3 打 开 停 止延

18、时8s,若K1，K2有信号号HAO号关 门若K1，K2有信号K4 打 开 停 止结 束4.3 梯形图以及指令IO分配表名称代码地址编号输入信号由外到内光电检测开关SB1I0.1由内到外光电检测开关SB2I0.2开门限位开关SB3I0.3关门限位开关SB4I0.4过载保护开关SB5I0.5紧急停止开关SB6I0.6启动停止SB7I0.0手动开门SB10I1.0手动关门SB11I1.1输出信号自动门运行KM0Q0.0开门执行机构KM1Q0.1关门执行机构KM2Q0.24.4 过程分析1.首先按下启动按钮使I0.7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

19、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

20、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五 项目总结及体会终于完成了plc项目，组的每位成员都发挥各自的专长，利用课余时间来讨论、制作项目；在这期间，小组的每位成员都充分进行团队合作，深知合作共赢、共荣的意义。虽然有时很辛苦，虽然有时很疲惫，但为了同一个目标，同一个追求，任何困难对我们都是浮云。这次项目中，我们的知识得到了充分的利用，我们的思维得到了扩展，而且让我们更加体会到团结的重要性、学习的重要性、独立思考的重要性。项目做完

21、了，但我们的合作精神依在。课本学完了，但我们的专业知识依在。大学上完了，但我们的深厚友谊依在。IVT-REJX-98学期项目选题申请表学期： 2011-2012 第 一学期 所学专业： 机电一体化项目名称：自动门的plc控制指导教师：小组组长：机电10302收集并整理资料小组学生：班级姓名任务分工机电10302完成报告书及PPT机电10302完成报告书及PPT机电10302完成输入和输出分析，设计硬态组件和I/O分配表，控制程序的设计及调试主导课程：传感器与plc控制相关课程：电气制图与识图简要背景说明： 1.随着科技的飞速发展，无论在日常生活中，还是在工农业的发展中，plc都具有广泛的应用。

22、2.根据我院以理论学习与实践相结合的数学理念，每学期的项目是必不可少的学期任务，再结合本学期的所学课程传感器与plc技术这门学科，因此，我们将“自动门的plc控制”作为我们本学期的项目课题。项目实施的目的与意义： 1.巩固课堂知识熟练操作技能，为以后的工作奠定基础。2.让我们更加深刻的理解到plc与我们生活息息相关以及plc的用途的广泛。3.培养我们的团队合作能力和团队精神，这是在21世纪立足社会必不可少的。具体实施计划： 阶段 主要任务 主要负责人 实施时间安排 阶段成果第一阶段 收集并整理资料 欧玥 第9周 完成资料的整理第二阶段 完成输入和输出分析，设计硬态组件和I/O分配表，控制 吴比

23、 第10-11周 完成整体设计程序的设计及调试 第三阶段 完成报告书及PPT 孙涛和王少勃 第12-13周 将设计好的内容整理成章活动所需条件： 电脑，实训室内的工作台。预期成果： 方案书，PPT小组成员签字：苏州工业园区职业技术学院 2011-2012第一学期项目指导记录表班级： 机电10302 姓名：欧玥 王少勃 孙涛 吴比 指导老师 齐美星联系电话号码： 13701412833 序号日期指导内容111月9日老师向我们咨询项目，并为我们列出提纲。2 11月16日老师对我们的项目提纲进行修改，并指导我们如何设计。311月28日老师帮助我们修改设计方案，并给予建议412月6日老师对我们项目文件进行评价与并提出改善要求学期项目成绩评定表姓名孙涛 王少勃 欧玥 吴比班级机电10302项目名称自动门的PLC设计汇报内容记录答辩记录记录人： 评价意见评价内容指导老师评价（50%）答辩小组评价（50%）配分得分配分得分个人态度沟通能力团队合作作品知识和技能运用解决问题创意设计汇报项目中的贡献表达能力合计总评分签字指导老师：答辩小组老师：27