PLC自动门控制课程设计

电气控制与PLC技术

题目：自动门控制装置

院系：机电工程学院 专业：电气工程及其自动化

指导教师： 职称： 副教授 学号： 姓名：

2012年1月3日

1

目录

1、 设计题目…………………………………………3 2、 设计目的…………………………………………3 3、 课题内容…………………………………………3 4、 课题要求…………………………………………3 5、 限位开关的工作原理……………………………4 6、 光电开关的介绍…………………………………4 7、 自动门控制流程图………………………………5 8、 继电器控制接线图………………………………5 9、 自动门控制PLC外部接线图……………………6 10、 自动门控制梯形图………………………………6 11、 自动门控制指令表………………………………7 12、 系统调试与分析…………………………………7

2

一、设计题目：自动门控制装置设计 二、设计目的：

1、 为了加强学生智能的培养，刚好的使理论与实践相结合，真正做到增长知识与发展能力的统一，本次课程设计的基本任务，是着重培养学生在电力电子技术方面的实践能力和科学作风，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。通过本次课程设计，初步掌握工程实践方法和组织实践的基本技能，逐渐熟悉开展科学实践的程序和办法。 2、 通过本次课程设计应做到如下要求：

（1） 初步掌握一般电气控制技术、PLC应用技术和设计的基本方法 （2） 培养一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力 （3） 巩固常用电子仪器的正确使用方法 （4） 通过严格的科学训练和工程设计实践，逐步树立严肃认真、一丝不苟、

实事求是的科学作风；培养学生在工作中具有一定的生产观点、经济观点和全部观点

三、课题内容：

1．自动门控制装置的硬件组成：

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。 2．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8秒后，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8秒等待时间内，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8秒后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。

四、课题要求：

1. 根据题意，I/O编址，编制控制程序。并对梯形图程序加以说明。 2．完成课程设计说明书。

3

五、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，又“记忆”作用，在某些情况下可以简化线路。

六、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，由同步贿赂选通电路，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

1漫反射式光电开关：它是一种集发射器和接收器与、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阻断光线时，光电开关就产生开关信号。当被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，并且它能够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。

4

七、自动门控制流程图

开始 若K1、K2有信号 开门 K3打开 停止 延时8S，若K1、K2有信 关门 若K1、K2有信号

K4打开 停止

结束 八、继电器控制接线图

5

九、自动门控制PLC外部接线图

X001 门内光检测电开关 X002 门外光检测电开关 X003 开门限位电开关 X004 关门限位电开关 X005 过载保护开关 X006 紧急停车开关

X007 启动停止 X010 手动开门 X011 手动关门 KM1 开门执行机构 KM2 关门执行机构

X001 Y000

X002

X003 Y001

X004

X005

X006 Y002

X007

X010

X011

COM COM 十、自动门控制梯形图

6

十一、自动门控制指令表

十二、系统调试与分析

1、首先按下启动按钮使X007闭合，当外检测开关或内检测开关有信号时X001或X002闭合。由于开门限位开关X003是常闭的，Y000线圈通电，由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Y000线圈通电时Y000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X003打开，Y000线圈断电，电动机停止转动。

3、当门扇停止移动时，由于限位开关的常闭变成常开，故使常开闭合。进行8S延时，若此时X001或X002有信号，则使T0重新延时。 4、当8S延时完毕后线圈T0通电，关门限位开关关闭，所以使Y001通电并自锁，电机反转执行关门过程。 5、在关门过程中，若X001或X002有信号又使Y000通电，由于在关门过程中常闭的Y000打开，关门过程中断，转向开门过程。

参考文献

【1】史国生编，电气控制与可编程控制器技术，化学工业出版社，2005. 【2】林晓峰编，可编程控制器及应用，北京：高等教育出版社，1991. 【3】耿文学编，微机可编程控制器原理，北京：电子工业出版社，1993.

7