1、【摘要】:1第一章 畢業(yè)設計的意義和要求2第二章 緒論32.1研究背景和研究意義32.2國內(nèi)自動門發(fā)展現(xiàn)狀42.3自動門的技術發(fā)展方向52.4課題研究內(nèi)容6第三章自動門控制系統(tǒng)硬件介紹63.1 PLC的定義63.2 PLC的產(chǎn)生背景73.3 PLC發(fā)展歷史83.4 PLC的特點93.5 PLC的應用與發(fā)展趨勢11第四章功能器件的基本工作原理1441 自動感應門機的基本工作原理144.1.1 平移式自動感應門機組由以下部件組成:144. 1.2 工作流程：144.2自動門的分類及圖片154.3行程開關(限位開關)的工作原理184.4光電開關194.4.1光電開關的分類204.42光電開關工作原理

2、204.4.3光電開關的特點204.4.4使用及注意事項21第五章 自動門的程序設計235.1繼電器接觸控制圖235.2 Plc控制輸出輸入接線235.3 程序流程圖245.4 梯形圖以及指令255.5 指令如下：275.6 過程分析28第六章 結(jié)論29致 謝：30參考文獻31PLC自動門控制裝置【摘要】:當自動感應門門扇要完成一次開門與關門， 感應探測器探測到有人進入時，將脈沖信號傳給主控器，主控器判斷后通知馬達運行，同時監(jiān)控馬達轉(zhuǎn)數(shù)，以便通知馬達在一定時候加力和進入慢行運行。馬達得到一定運行電流后做正向運行，將動力傳給同步帶，再由同步帶將動力傳給吊具系統(tǒng)使自動感應門扇開啟；自動感應門扇開啟

3、后由控制器作出判斷，如需關自動感應門，通知馬達作反向運動，關閉自動感應門?！娟P鍵詞】:自動感應門 馬達 開門關第一章 畢業(yè)設計的意義和要求畢業(yè)設計的意義和要求:畢業(yè)設計是教學和工程實踐的結(jié)合點,要求學生在設計中明確什么是正確的設計思想和設計方法。學生在走上工作崗位之前必須通過工程知識和專業(yè)技能的嚴格訓練,完成向工程技術人員的過渡,使自已走上工作崗位后有能力綜合利用學過的理論知識和專業(yè)技能解決工程實際問題。 畢業(yè)設計要求學生初步掌握工程設計的工程和方法，綜合進行工程知識和工程技能的訓。學生必須較全面的掌握本專業(yè)的基本理論知識和專業(yè)技能，有較強的分析、解決問題的能力和較高的綜合素質(zhì)。學校和教師在堅

4、持以教學為主的同時，應側(cè)重于學生解決工程實際問題能力的培養(yǎng)。作為專科畢業(yè)生，應根據(jù)在教師指導下選定的畢業(yè)設計目，經(jīng)過綜合實習或頂崗實習，結(jié)合生產(chǎn)實際獨立完成一項電類專業(yè)的模擬工程設計或工程設計。在設計過程中以實踐為主，注重綜合能力的發(fā)掘和培養(yǎng)。一 設計題目:plc自動門的控制裝置系統(tǒng)二 設計要求：經(jīng)分析設計任務，可知完成任務的實質(zhì)就是控制電機的正反轉(zhuǎn)。要實現(xiàn)自動控制首先要具備以下功能部件：光電檢測開關，限位開關，超載保護開關，直流電機?，F(xiàn)確定電機與門扇軌道組成的系統(tǒng)，要實現(xiàn)電機正轉(zhuǎn)開門，電機反轉(zhuǎn)關門。1）當有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關時，開關上有電流通過（光電檢測開關是脈沖觸發(fā)須對其

5、自鎖）由于開門限位開關常閉，所以線圈上有電通過，電動機正轉(zhuǎn)，到達開門限位開關位置時，電機停止運行。2）當自動門到開門限位開關位置時啟動延時定時器8秒后，自動進入關門過程，電動機反轉(zhuǎn)，當門移動到關門限位開關時，電機停止運行。3）在關門過程中，當有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關，應立即停止關門，并自動進入開門程序。4）在門打開后的8秒等待時間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電檢測開關時，必須重新開始等待8秒后，再自動進入關門過程，以保證人員安全通過。5）考慮到自動門在出現(xiàn)故障或在維修的時候，用自動控制從在一定 問題，最后決定加增手動開門和關門開關。 第二章 緒論2.1研究背景和研究意義

6、 21世紀的今天，門更加突出了安全理念，強調(diào)了有效性：有效地防范、通行、疏散，還突出了建筑藝術的理念，強調(diào)門與建筑以及周圍環(huán)境整體的協(xié)調(diào)、和諧自動門大規(guī)模專業(yè)化生產(chǎn)始于150年前，在不斷發(fā)展和完善的過程中，涌現(xiàn)出大批獨具規(guī)模的專業(yè)制造商。門的高級形式-自動門起源在歐美，迅速發(fā)展至今天，已經(jīng)形成了種類齊全、功能完善、造工精細的自動門家族。大中型公共場所，為這些建筑增添了亮麗、時尚的姿彩。自動門從理論上理解應該是門的使用 觀念的延伸，是人們根據(jù)需要對門的功能的提升和完善。所以對自動門的認識應該從人對門功能的要求開始。作為建筑物一部分的門，從最基本的意義上講，要同時滿足隔離外部環(huán)境和不妨礙人的通行這

7、兩種要求。因此門體本身應牢固、密封。自動門的普及和應用，改變了人們的防護意識，提升了人們的安全觀念。自動門除可美化出入口環(huán)境外由于中國沒有相關的自動門國家標準，導致自動門檔次、質(zhì)量良莠不齊。如果你沒有使用過自動門，最好選擇一個由專業(yè)廠生產(chǎn)、能提供較完善售后服務的自動門品牌（目前有很多自動門品牌是由一些貿(mào)易公司購買散件加上自己拼裝而成，應盡量避免購買此類產(chǎn)品）。不要認為樣本上全部是外國語，資料也是外國語的商品就是進口的商品，其實這樣是違反國家規(guī)定的。真正的知名品牌，合法的商品不會這樣做。由于中國沒有相關的自動門國家標準，導致自動門檔次、質(zhì)量良莠不齊。如果你沒有使用過自動門，最好選擇一個由專業(yè)廠生

8、產(chǎn)、能提供較完善售后服務的自動門品牌（目前有很多自動門品牌是由一些貿(mào)易公司購買散件加上自己拼裝而成，應盡量避免購買此類產(chǎn)品）。不要認為樣本上全部是外國語，資料也是外國語的商品就是進口的商品，其實這樣是違反國家規(guī)定的。真正的知名品牌，合法的商品不會這樣做。在購買自動門時最好在授權(quán)的指定經(jīng)銷商處或認定銷售店的商店購買（有懸掛的授權(quán)書），而且在購買時要清楚所購買設備的基本配置，防止買家克扣部件。自動門根據(jù)使用的場合及功能的不同可分為自動平移門、自動平開門、自動旋轉(zhuǎn)門、自動圓弧門、自動折疊門等，其中平開門用的場合較少，旋轉(zhuǎn)門由于昂貴而且非常寵大，一般只用于有需要的高檔賓館，自動平移門使用得最廣泛，大家

9、一般所說的自動門、感應門就是指自動平移門。由于自動門在通電后可以實現(xiàn)無人看管，同時又可節(jié)約空調(diào)能源、防風、防塵、降低噪音，既方便又提高了建筑的檔次，于是迅速在國內(nèi)外的建筑市場上得到大范圍的普及。同時也幾乎成為了銀行，寫字樓，酒店等辦公娛樂場所裝修必不可少的一項配置。 自動平移門最常見的形式是自動門機及門內(nèi)外兩側(cè)加雷達，當人走近自動門時，雷達感應到人的存在，給控制器一個開門信號，控制器通過驅(qū)動裝置將門打開。當人通過門之后，再將門關閉。由于自動平移門在通電后可以實現(xiàn)無人管理，既方便又提高了建筑的檔次，于是迅速在國內(nèi)外建筑市場上得到大范圍的普及。自動門的開門信號是觸點信號，微波雷達和紅外傳感器是常用

10、的兩種信號源。 微波雷達是對物體的位移反應，因而反應速度快，適用于行走速度正常的人員通過的場所，它的特點是一旦在門附近的人員不想出門而靜止不動后，雷達便不再反應，自動門就會關閉，對門機有一定的保護作用。 紅外傳感器對物體存在進行反應，不管人員移動與否，只要處于傳感器的掃描范圍內(nèi)，它都會反應即傳出觸點信號。缺點是紅外傳感器的反應速度較慢，適用于有行動遲緩的人員進入的場所。本文擬使用PLC設計一個自動門控制器系統(tǒng)2.2國內(nèi)自動門發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)自動門現(xiàn)狀1）廠家多，規(guī)模小 56年來幾年來， 自動門在國內(nèi)得到了快速的發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國內(nèi)大大小小生產(chǎn)自動門的廠家已有50多家，但普遍生產(chǎn)規(guī)模小，自主

11、研發(fā)能力差。從新產(chǎn)品開發(fā)能力和質(zhì)量穩(wěn)定性方面還不具備和進口產(chǎn)品競爭的實力。 2）專業(yè)化分工趨勢顯現(xiàn)早期的生產(chǎn)廠家，一般是自主研發(fā)和生產(chǎn)，頂多委托代加工部分零部件。近兩年來，出現(xiàn)了專門生產(chǎn)主要部件的廠家，如電機、主控板、遙控器傳動件、塑料件等出現(xiàn)了專業(yè)生產(chǎn)廠家，這一趨勢使生產(chǎn)的門檻降低，進入的廠家進一步增多，導致競爭更加激烈。 3）高、低檔次的市場分明進口產(chǎn)品借助質(zhì)量和品牌優(yōu)勢，占據(jù)了高端市場，目前國內(nèi)廠家的產(chǎn)品基本上也都具備了比較完善的功能，但生產(chǎn)工藝略嫌粗糙，質(zhì)量水平參差不齊，整體檔次較低，主要集中在低端市場。 4）產(chǎn)品同質(zhì)化和市場特點導致利潤微薄產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重，加之自動門產(chǎn)品往往是開發(fā)商而

12、非最終用戶在選擇產(chǎn)品，所以價格因素占的比重較大，加劇了市場競爭。其結(jié)果是眾多廠家一味地比拼價格，導致利潤微薄。同時，由于價格過低，也使產(chǎn)品的持續(xù)改進和發(fā)展受到限制。2.4課題研究內(nèi)容本文以某營業(yè)廳自動門為例，設計了以PLC為控制器、控的自動門控制系統(tǒng)。在營業(yè)廳自動門正上方里外各安裝一個光電探測開關，當有人欲進入時，光電探測開關檢測出有人要進入或出去，從而產(chǎn)生輸出信號。PLC獲取到該輸入信號，啟動電機，將門打開。當門打開到一定程度后，碰到限位開關，限位開關動作，產(chǎn)生輸出信號，自動門停止動作。等待一時間段后，自動門自動合上。在閉合過程中，如光電探測開關檢測有人要進入或出去時，自動門停止閉合，并立刻

13、打開。為了保障門的安全性，設置關門限位開關，從而保障在自動門閉合即將結(jié)束時，不會發(fā)生兩扇門可編程程序控制器（PLC）第四章功能器件的基本工作原理41 自動感應門機的基本工作原理4.1.1 平移式自動感應門機組由以下部件組成: （1） 主控制器：它是自動感應門的指揮中心，通過內(nèi)部編有指令程序的大規(guī)模集成塊，發(fā)出相應指令，指揮馬達或電鎖類系統(tǒng)工作；同時人們通過主控器調(diào)節(jié)門扇開啟速度、開啟幅度等參數(shù)。 （2） 感應探測器：負責采集外部信號，如同人們的眼睛，當有移動的物體進入它的工作范圍時，它就給主控制器一個脈沖信號； （3） 動力馬達：提供開門與關門的主動力，控制自動感應門門扇加速與減速運行。 （4

14、） 自動感應門扇行進軌道：就象火車的鐵軌，約束門扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向行進。 （5） 門扇吊具走輪系統(tǒng):用于吊掛活動門扇，同時在動力牽引下帶動門扇運行。 （6） 同步皮帶（有的廠家使用三角皮帶）：用于傳輸馬達所產(chǎn)動力，牽引自動感應門扇吊具走輪系統(tǒng)。 （7） 下部導向系統(tǒng)：是自動感應門門扇下部的導向與定位裝置，防止門扇在運行時出現(xiàn)前后門體擺動。 4. 1.2 工作流程：當自動感應門門扇要完成一次開門與關門， 感應探測器探測到有人進入時，將脈沖信號傳給主控器，主控器判斷后通知馬達運行，同時監(jiān)控馬達轉(zhuǎn)數(shù)，以便通知馬達在一定時候加力和進入慢行運行。馬達得到一定運行電流后做正向運行，將動力傳給

15、同步帶，再由同步帶將動力傳給吊具系統(tǒng)使自動感應門扇開啟；自動感應門扇開啟后由控制器作出判斷，如需關自動感應門，通知馬達作反向運動，關閉自動感應4.2自動門的分類及圖片弧形自動門 雙重平移自動門 雙扇平移自動門 4.3行程開關(限位開關)的工作原理行程開關又稱限位開關，用于控制機械設備的行程及限位保護。在實際生產(chǎn)中，將行程開關安裝在預先安排的位置，當裝于生產(chǎn)機械運動部件上的模塊撞擊行程開關時，行程開關的觸點動作，實現(xiàn)電路的切換。因此，行程開關是一種根據(jù)運動部件的行程位置而切換電路的電器，它的作用原理與按鈕類似。行程開關廣泛用于各類機床和起重機械，用以控制其行程、進行終端限位保護。在電梯的控制電路

16、中，還利用行程開關來控制開關轎門的速度、自動開關門的限位，轎廂的上、下限位保護。滾輪式行程開關又分為單滾輪自動復位和雙滾輪(羊角式)非自動復位式，雙滾輪行移開關具有兩個穩(wěn)態(tài)位置，有“記憶”作用，在某些情況下可以簡化線路4.4光電開關 光電開關是傳感器大家族中的成員，它把發(fā)射端和接收端之間光的強弱變化轉(zhuǎn)化為電流的變化以達到探測的目的。由于光電開關輸出回路和輸入回路是電隔離的（即電緣絕），所以它可以在許多場合得到應用。 采用集成電路技術和SMT表面安裝工藝而制造的新一代光電開關器件，具有延時、展寬、外同步、抗相互干擾、可靠性高、工作區(qū)域穩(wěn)定和自診斷等智能化功能。這種新穎的光電開關是一種采用脈沖調(diào)制

17、的主動式光電探測系統(tǒng)型電子開關，它所使用的冷光源有紅外光、紅色光、綠色光和藍色光等，可非接觸，無損傷地迅速和控制各種固體、液體、透明體、黑體、柔軟體和煙霧等物質(zhì)的狀態(tài)和動作。 接觸式行程開關存在響應速度低、精度差、接觸檢測容易損壞被檢測物及壽命短等缺點，而晶體管接近開關的作用距離短，不能直接檢測非金屬材料。但是，新型光電開關則克服了它們的上述缺點，而且體積小、功能多、壽命長、精度高、響應速度快、檢測距離遠以及抗光、電、磁干擾能力強。 目前，這種新型的光電開關已被用作物位檢測、液位控制、產(chǎn)品計數(shù)、寬度判別、速度檢測、定長剪切、孔洞識別、信號延時、自動門傳感、色標檢出、沖床和剪切機以及安全防護等諸

18、多領域。此外，利用紅外線的隱蔽性，還可在銀行、倉庫、商店、辦公室以及其它需要的場合作為防盜警戒之用。4.4.1光電開關的分類常用光電開關的分類方法：按檢測方式可分為反射式、對射式和鏡面反射式三種類型；光電開關按結(jié)構(gòu)可分為放大器分離型、放大器內(nèi)藏型和電源內(nèi)藏型三類。 4.42光電開關工作原理反射式光電開關的工作原理由振蕩回路產(chǎn)生的調(diào)制脈沖經(jīng)反射電路后，由發(fā)光管GL輻射出光脈沖。當被測物體進入受光器作用范圍時，被反射回來的光脈沖進入光敏三極管DU。并在接收電路中將光脈沖解調(diào)為電脈沖信號，再經(jīng)放大器放大和同步選通整形，然后用數(shù)字積分或RC積分方式排除干擾，最后經(jīng)延時（或不延時）觸發(fā)驅(qū)動器輸出光電開關

19、控制信號。 光電開關一般都具有良好的回差特性，因而即使被檢測物在小范圍內(nèi)晃動也不會影響驅(qū)動器的輸出狀態(tài)，從而可使其保持在穩(wěn)定工作區(qū)。同時，自診斷系統(tǒng)還可以顯示受光狀態(tài)和穩(wěn)定工作區(qū)，以隨時監(jiān)視光電開關的工作。4.4.3光電開關的特點MGK系列光電開關是現(xiàn)代微電子技術發(fā)展的產(chǎn)物，是HGK系列紅外光電開關的升級換代產(chǎn)品。與以往的光電開關相比具有自己顯著的特點： （1）具有自診斷穩(wěn)定工作區(qū)指示功能，可及時告知工作狀態(tài)是否可靠； （2）對射式、反射式、鏡面反射式光電開關都有防止相互干擾功能，安裝方便； （3）對ES外同步（外診斷）控制端的進行設置可在運行前預檢光電開關是否正常工作。并可隨時接受計算機或P

20、LC的中斷或檢測指令，外診斷與自診斷的適當組合可使光電開關智能化； （4）響應速度快，高速光電開關的響應速度可達到0.1ms，每分鐘可進行30萬次檢測操作，能檢出高速移動的微小物體； （5）采用專用集成電路和先進的SMT表面安裝工藝，具有很高的可靠性； （6）體積?。ㄗ钚H203112mm）、重量輕，安裝調(diào)試簡單，并具有短路保護功能。 4.4.4使用及注意事項光電開關可用于各種應用場合，另外，在使用光電開關時，還應注意環(huán)境條件，以使光電開關能夠正?？煽康墓ぷ?。1、避免強光源光電開關在環(huán)境照度較高時，一般都能穩(wěn)定工作。但應回避將傳感器光軸正對太陽光、白熾燈等強光源。 在不能改變傳感器（受光器）光

21、軸與強光源的角度時，可在傳感器上方四周加裝遮光板或套上遮光長筒。2、防止相互干擾MGK 系列新型光電開關通常都具有自動防止相互干擾的功能，因而不必擔心相互干擾。然而，HGK系列對射式紅外光電開關在幾組并列靠近安裝時，則應防止鄰組和相互干擾。防止這種干擾最有效的辦法是投光器和受光器交叉設置，超過2組時還拉開組距。當然，使用不同頻率的機種也是一種好辦法。 HGK系列反射式光電開關防止相互干擾的有效辦法是拉開間隔。而且檢測距離越遠，間隔也應越大，具體間隔應根據(jù)調(diào)試情況來確定。當然，也可使用不同工作頻率的機種。 3、鏡面角度影響當被測物體有光澤或遇到光滑金屬面時，一般反射率都很高，有近似鏡面的作用，這

22、時應將投光器與檢測物體安裝成1020的夾角，以使其光軸不垂直于被檢測物體，從而防止誤動作。 4、排除背景物影響使用反射式擴散型投、受光器時，有時由于檢出物離背景物較近，光電開關或者背景是光滑等反射率較高的物體而可能會使光電開關不能穩(wěn)定檢測。 因此可以改用距離限定型投、受光器，或者采用遠離背景物、拆除背景物、將背景物涂成無光黑色、或設法使背景物粗糙、灰暗等方法加以排除。 5、自診斷功能使用在安裝或使用時，有時可能會由于臺面或背景影響以及使用振動等原因而造成光軸的微小偏移、透鏡沾污、積塵、外部噪聲、環(huán)境溫度超出范圍等問題。這些問題有可能會使光電開關偏離穩(wěn)定工作區(qū)，這時可以利用光電開關的自診斷功能而

23、使其通過STABLITY綠色穩(wěn)定指示燈發(fā)出通知，以提醒使用者及時對其進行調(diào)整。 6、消除臺面影響投光器與受光器在貼近臺面安裝時，可能會出現(xiàn)臺面反射的部分光束照到受光器而造成工作不穩(wěn)定，對此使受光器與投光器離開臺面一定距離并加裝遮光板。 嚴禁用稀釋劑等化學物品，以免損壞塑料鏡。 高壓線、動力線和光電傳感器的配線不應放在同一配線管或用線槽內(nèi)，否則會由于感應而造成（有時）光電開關的誤動作或損壞，所以原則上要分別單獨配線。 下列場所，一般有可能造成光電開關的誤動作，應盡量避開： （1）灰塵較多的場所； （2）腐蝕性氣體較多的場所； （3）水、油、化學品有可能直接飛濺的場所； （4）戶外或太陽光等有強光

24、直射而無遮光措施的場所。 （5）環(huán)境溫度變化超出產(chǎn)品規(guī)定范圍的場所； （6）振動、沖擊大，而未采取避震措施的場所。第五章 自動門的程序設計5.1繼電器接觸控制圖5.2 Plc控制輸出輸入接線開 始5若K1，K2有信號開 門 K3 打 開 停 止延時8s,若K1，K2有信號號HAO號關 門若K1，K2有信號K4 打 開 停 止結(jié) 束.3 程序流程圖5.4 梯形圖以及指令IO分配表I0.1 門外光檢測電開關 I0.2 門內(nèi)光檢測電開關I0.3 開門限位電開關 I0.4 關門限位電開關I0.5 過載保護開關I0.6 緊急停車開關I0.7 啟動停止 I1.0 手動開門I1.1 手動關門Q0.0 正轉(zhuǎn)

25、Q0.1 反轉(zhuǎn) Q0.2 保護5.5 指令如下：5.6 過程分析1.首先按下啟動按鈕使I0.7閉合，若外檢測開關或內(nèi)檢測開關有信號時I0.1或I0.2閉合。由于開門限位開關I0.3是長閉的，所以Q0.0線圈通電，有原理分析可知光電檢測開關的觸發(fā)方式是脈沖觸發(fā)所以需要自鎖。當Q0.0線圈通電時Q0.0閉合，此時電動機正轉(zhuǎn)帶動自動門扇移動，執(zhí)行開門過程。2.當門扇完全打開時，使開門限位開關I0.3打開，Q0.0線圈斷電.電動機停止轉(zhuǎn)動。3.當門扇停止移動時，由于開門限位開關的長閉變成長開，故使長開閉合。進行8秒的延時，若此時外檢測開關或內(nèi)檢測開關I0.1或I0.2有信號，則使T0重新延時。4.當8秒的延時完畢后T0線圈通電，關門限位開關關閉，所以使Q0.1通電并自鎖，電機反轉(zhuǎn)執(zhí)行關門過程。5.在關門過程中，若外檢測開關或內(nèi)檢測開關I0.1,I0.2有信號又使Q0.0通電，由于在關門過程中Q0.0長閉，此時打開并中斷關門過程，轉(zhuǎn)向開門過程。6.在此控制過程中，為了保證其安全性設置過載保護和緊急停車。7.考慮到主動門若出現(xiàn)故障時，使用自動控制系統(tǒng)有所不適，于是設置手動開門和手動關門第六章 結(jié)論 今天的可編程控制器正在成為工業(yè)控制領域的主流控制設備，在世界各地發(fā)揮著越來越大的作用。計算機技術