基于的自动门控制系统设计
基于PLC自动门控制系统设计
基于PLC自动门控制系统设计
自动门控制系统是一种非常常见的自动化设备,广泛应用于商业建筑、医院、机场、酒店等各种场所。本文将基于PLC(可编程逻辑控制器)对
自动门控制系统进行设计。
一、系统概述
在自动门控制系统中,PLC作为控制核心,通过感知传感器的信号,
实时监测门的状态,并根据预设的控制逻辑,控制电机进行门的开闭操作。整个系统依靠PLC的高可靠性和强大的计算能力,实现自动门的安全、快速、可靠运行。
二、系统设计思路
根据自动门的特点和功能需求,本系统的设计思路如下:
1.选取适当的传感器,如红外线传感器、压力传感器等,用于检测门
的状态,包括开门、关门、行人通过等。
2.PLC接收传感器信号,并根据预设的控制逻辑,判断门的状态,决
定是否进行开门或关门操作。
3.控制门的电机,实现门的自动开闭,同时监控门的运行状态,确保
门的正常运行。
4.设置安全保护机制,如急停开关、防夹手传感器等,以确保人员安全。
5.设计人机界面,方便操作人员对系统进行监控与控制。
三、PLC程序设计
PLC程序是自动门控制系统的核心。根据系统需求,我们可以设计如下主要的PLC程序模块:
1.传感器信号的采集与处理模块:负责接收传感器的信号,并进行相应的处理,判断门的状态。
2.开关门控制模块:根据门的状态和预设的逻辑,实现门的自动开闭控制。
3.电机控制模块:负责控制电机的启停、速度调节等操作,并实时监测电机的运行状态,如电流、转速等。
4.安全保护模块:设计相应的安全保护机制,如急停开关、防夹手传感器的监控与控制。
5.监控与报警模块:实现对系统运行状态的实时监控与报警处理,以及记录日志等功能。
基于PLC的自动门控制系统的设计与实现
基于PLC的自动门控制系统的设计与实
现
简介
本文档旨在介绍基于PLC的自动门控制系统的设计与实现。
自动门控制系统是一种广泛应用于商业和工业领域的技术,可以提
供方便、安全和高效的门禁解决方案。
设计目标
设计一个基于PLC的自动门控制系统,满足以下要求:
1. 实现自动门的开关功能,能够根据人员或车辆的接近情况主
动打开或关闭门。
2. 提供安全保护机制,确保门在开启和关闭过程中不会对人员
或物品造成伤害。
3. 集成传感器和反馈机制,实时监测门的状态,并能够及时响
应外部指令或事件。
4. 设计简单、可靠的控制逻辑,确保系统的稳定性和可维护性。
系统组成
基于PLC的自动门控制系统主要由以下组件构成:
1. PLC(可编程逻辑控制器):作为系统的核心控制单元,负
责接收和处理输入信号,并控制门的运行状态。
2. 传感器:用于检测人员或车辆的接近情况,如红外线传感器、光电开关等。
3. 执行机构:负责实际控制门的开启和关闭,如电动驱动器、
电磁锁等。
4. 人机界面:用于与系统进行交互和设置参数,如触摸屏、按
钮等。
5. 电源和电气元件:提供系统所需的电力和电路保护,如电源
模块、断路器等。
控制策略
基于PLC的自动门控制系统可以采用以下简单的控制策略:
1. 开门策略:当传感器检测到人员或车辆接近门时,PLC接收
到相应信号后控制执行机构打开门。在门完全打开后,PLC会发送
信号给执行机构停止门的开启动作。
2. 关门策略:当传感器不再检测到人员或车辆接近门时,PLC
接收到相应信号后控制执行机构关闭门。在门完全关闭后,PLC会
发送信号给执行机构停止门的关闭动作。
毕业设计:基于PLC的自动门系统控制
毕业设计:基于PLC的自动门系统控制
简介
本文档旨在描述一个基于可编程逻辑控制器(PLC)的自动门
系统控制的毕业设计项目。该项目旨在设计和实现一个自动门系统,利用PLC来控制门的开关和安全功能。
目标
该项目的主要目标是设计一个可靠且安全的自动门系统,能够
根据用户的需求自动打开和关闭。同时,系统也应该具备以下功能:- 检测门的位置和状态,以确保门在正确的位置关闭和打开。
- 检测门口的人员,以便根据需要自动打开门。
- 在门口检测到障碍物时自动停止门的运动,并提供警报通知。
- 集成安全开关和传感器,以确保门在安全条件下操作。
系统设计
以下是该自动门系统的基本设计要点:
1. PLC控制器:使用PLC作为控制器,负责接收和处理来自
传感器和开关的输入信号,并控制门的运动和安全功能。
2. 传感器:使用适当的传感器来检测门的位置、状态和门口的人员。这可以包括门位传感器、门状态传感器和人员检测传感器。
3. 电机驱动:使用合适的电机驱动装置控制门的开关运动。电机驱动装置应能够提供足够的动力和控制门的速度。
4. 安全功能:集成安全开关和传感器,以便在检测到障碍物或其他危险情况时停止门的运动,并提供警报通知。
实施计划
以下是该项目的实施计划:
1. 确定需求:详细了解用户对自动门系统的需求和功能要求。
2. 设计系统:根据需求,设计自动门系统的整体架构和功能模块。
3. 采购设备:购买所需的PLC控制器、传感器、电机驱动装置和其他必要的组件。
4. 系统集成:将PLC控制器、传感器和电机驱动装置进行集成,并进行必要的配置和编程。
基于单片机的自动门控制系统设计
自动门控制系统是一种应用广泛的智能化设备,可以实现门的自动打开和关闭,提高出入口的便利性和安全性。本文将介绍如何设计一个基于单片机的自动门控制系统,包括系统架构、硬件设计、软件编程和系统调试等方面。
一、系统架构设计
自动门控制系统的架构设计是整个系统设计的基础,它包括系统功能模块的划分和各模块之间的关联关系。
1. 功能模块划分:将自动门控制系统划分为传感器模块、执行器模块、控制模块等,每个模块负责不同的功能。
2. 关联关系设计:设计各功能模块之间的信号传输和控制逻辑,确保系统各部分协调工作。
二、硬件设计
硬件设计是自动门控制系统的物理实现,包括选择合适的传感器和执行器、搭建电路板、连接线路等。
1. 传感器选择:选择合适的传感器,如红外传感器、超声波传感器等,用于检测门口的人员或障碍物。
2. 执行器选择:选择合适的执行器,如电机、气缸等,用于驱动门的开启和关闭。
3. 电路设计:设计电路板,包括传感器接口、执行器接口、电源管理等,确保各部分正常工作。
4. 连接线路:连接传感器、执行器和单片机,建立稳定可靠的电气连接。
三、软件编程
软件编程是实现自动门控制逻辑的核心,通过编程实现传感器信号的处理和执行器的控制。
1. 单片机选择:选择合适的单片机,如Arduino、STM32等,根据系统需求确定型号。
2. 程序设计:编写控制程序,包括传感器数据处理、门控制逻辑、异常处理等。
3. 通讯协议:设计单片机与传感器、执行器之间的通讯协议,实现数据交换和控制指令传输。
4. 调试优化:通过仿真和实际调试,优化程序性能,确保系统正常运行。
基于PLC实现的自动门控制系统毕业设计
基于PLC实现的自动门控制系统毕业设
计
简介
本文档为基于PLC(可编程逻辑控制器)实现的自动门控制系统的毕业设计。自动门控制系统是一种应用广泛的智能门禁系统,通过PLC控制门的开关,实现自动化的进出门控制。
设计目标
本毕业设计的目标是设计一个可靠、高效的自动门控制系统,具备以下特点:
1. 自动感知:系统能够自动感知门口的人员,并根据人员的进出进行门的开关控制。
2. 安全可靠:系统应具备安全可靠的设计,避免门的错误操作或损坏。
3. 灵活性:系统应具备灵活的配置和扩展能力,以适应不同场景的应用需求。
设计方案
本毕业设计采用以下设计方案来实现自动门控制系统:
1. 硬件选型:选择适合自动门控制的PLC设备,具备足够的输入输出接口以及通信能力。
3. 控制策略:通过PLC编程,实现控制策略,根据传感器信号控制门的开关。
4. 安全保护:设计相应的安全保护机制,如门碰撞检测、紧急停止等,以确保门的操作安全可靠。
5. 用户界面:设计一个简洁直观的用户界面,用于配置和监控系统的运行状态。
实施计划
本毕业设计的实施计划如下:
1. 第一周:研究自动门控制系统的相关知识,了解PLC的基本原理和编程方法。
2. 第二周:进行硬件选型,选择合适的PLC设备和传感器,
并购买所需的元器件。
3. 第三周:进行系统的搭建和调试,包括PLC的连接和编程,传感器的布置和测试。
4. 第四周:设计和实现控制策略,编写PLC程序,并进行系
统整体测试。
5. 第五周:设计用户界面,实现系统的配置和监控功能。
6. 第六周:进行系统的性能测试和安全测试,优化系统的功能
基于单片机的自动门控制系统设计
基于单片机的自动门控制系统设计
自动门控制系统是一种能够通过感应控制门的打开和关闭的智能系统。它可以广泛应用于商业和工业领域,提供方便和安全性。本文将介绍一个
基于单片机的自动门控制系统设计。
首先,我们需要选择一个适合的单片机作为系统的主控制器。通常,
我们可以选择AVR或PIC单片机。接下来,我们需要设计一个电路板以连
接各种传感器和执行器。
在自动门控制系统中,我们需要使用多种传感器来收集数据,例如红
外传感器和超声波传感器。红外传感器可以用来检测门口是否有人或物体,超声波传感器则可以用来测量门与人或物体之间的距离。
一旦传感器探测到人或物体,单片机将根据预先设定的逻辑和算法来
控制执行器完成门的打开和关闭。执行器通常使用直流电机来驱动门的运动。
为了确保系统的可靠性和安全性,我们还可以添加一些其他功能。例如,我们可以使用温度传感器来检测室内温度,并根据温度自动调节门的
打开和关闭速度。此外,我们还可以添加一个声音传感器来检测异常声音,以确保门的运行正常。
另外,为了方便用户,我们还可以添加一个液晶显示屏和按钮面板。
这样用户可以通过按钮面板来手动控制门的打开和关闭,并通过液晶显示
屏来显示系统的状态。
最后,我们需要编写软件代码来实现系统的控制逻辑和算法。在编程时,我们需要考虑到各种可能的情况,例如门与人或物体的距离、门的运
动速度等。我们还需要确保代码的可靠性和稳定性,通过适当的错误处理机制来防止系统崩溃。
总结起来,基于单片机的自动门控制系统设计涉及到硬件设计、传感器选择和连接、执行器控制、软件编程等多个方面。通过合理的设计和实现,这种系统可以提供高效、安全和便利的门控制体验。
基于单片机的自动门控制系统设计
基于单片机的自动门控制系统设计
智能化时代的便捷入口
在智能化时代,自动门控制系统已经成为许多公共场所和住宅的标配。它们不仅提供了便捷的入口控制,还增强了安全性和智能化管理水平。基于单片机的自动门控制系统设计是实现这些功能的关键。本文将探讨单片机在自动门控制系统中的应用、设计原则以及如何实现高效的门禁管理。
首先,我们需要了解单片机在自动门控制系统中的作用。单片机是一种集成度高的微控制器,它能够执行编程指令,控制各种电子设备。在自动门控制系统中,单片机负责接收传感器信号、执行开/关门指令、处理用户输入等任务。它的灵活性和低成本使得自动门控制系统得以广泛应用。
在设计基于单片机的自动门控制系统时,我们需要遵循以下原则:
1. 用户友好:系统应具备直观的操作界面,方便用户进行门禁管理。
2. 安全可靠:系统应具备完善的安全机制,防止未经授权的访问。
3. 灵活可扩展:系统应能够根据需求进行升级和扩展,
适应不同的应用场景。
4. 节能环保:系统应采用节能设计,降低能耗,减少环境影响。
在自动门控制系统的设计中,单片机通常与多种传感器和执行器配合工作。传感器负责检测门的开关状态、门前的人流量等信息,执行器则负责控制门的开启和关闭。单片机通过接收传感器的信号,并根据预设的逻辑或用户指令,控制执行器执行相应的动作。
例如,使用红外传感器可以检测门前是否有行人接近,当传感器探测到有人接近时,单片机就会发送信号给执行器,触发门的开启。此外,还可以使用触摸屏或密码输入设备,让用户通过身份验证来控制门的开关。为了提高自动门控制系统的安全性和可靠性,还可以加入一些辅助功能。例如,可以设置定时开关门功能,使门在夜间自动关闭,防止非法入侵。还可以加入远程监控和报警系统,当门发生异常时,系统可以自动向管理员发送警报。
基于PLC的自动门控制系统设计
基于PLC的自动门控制系统设计
基于PLC的自动门控制系统设计
一、引言
自动门作为现代建筑的重要组成部分之一,已经广泛应用于商场、超市、医院、机场等公共场所以及一些住宅小区。自动门的使用不仅提高了出入口的安全性和便利性,也增强了建筑的整体美观性。然而,目前市场上存在一些安全隐患和操作不便的问题,因此需要开发更先进的自动门控制系统来提升其性能。
二、自动门的工作原理
自动门的工作原理是利用传感器检测人员或车辆的到来,并通过控制门体的开关马达实现门体的自动开启和关闭。传统的自动门控制系统主要采用电磁触发器和时间继电器控制,其控制精度低且容易出现故障。为了解决这些问题,本文提出了一种基于PLC的自动门控制系统设计。
三、基于PLC的自动门控制系统设计
1. 系统硬件配置
本文的自动门控制系统基于可编程逻辑控制器(PLC)来完成门体的开启和关闭控制。PLC以其稳定性、可靠性和强大的扩展性在工业控制领域得到了广泛应用。为了实现自动门的控制,需要配置以下硬件:
(1)传感器:用于检测周围环境中人员或车辆的到来。常用的传感器有红外线传感器、超声波传感器等。
(2)电机:用于驱动门体的开启和关闭。可以选择直流电机或交流电机,具体根据实际需求而定。
(3)电源和电路板:用于供电和连接传感器、电机等设
备。
2. 系统软件设计
基于PLC的自动门控制系统需要通过软件来进行逻辑控制,下面是系统软件的设计。
(1)状态检测:通过读取传感器的信号,判断门体的状态,即是否有人员或车辆经过。
(2)开启控制:当检测到有人员或车辆靠近时,PLC发
基于单片机的自动门控制系统设计
基于单片机的自动门控制系统设计
自动门控制系统是一种能够自动感知人员或车辆接近门并相应地打开
或关闭门的系统。它不仅提供了方便和高效的进出门方式,还提供了一定
的安全性和便利性。本文将介绍一个基于单片机的自动门控制系统的设计。
1.系统概述
本系统采用基于单片机的控制方式,主要包括传感器模块、单片机模块、电机驱动模块和门体模块。当有人或车辆接近门时,传感器将感知到
并发送信号给单片机,单片机通过判断信号来控制电机驱动门体的开、关。
2.硬件设计
2.1传感器模块
传感器模块主要包括红外传感器和超声波传感器。红外传感器可用于
检测人体或车辆的接近,而超声波传感器可用于测量距离。
2.2单片机模块
单片机模块采用单片机芯片作为控制核心,负责处理传感器模块发送
的信号,并控制电机驱动门体的开关。常用的单片机有ATmega16或ATmega328等。
2.3电机驱动模块
电机驱动模块用于控制门体的运动。通常采用电机驱动芯片如L298N
作为电机驱动模块。
2.4门体模块
门体模块由电动机驱动门体的运动部分组成,可通过电机驱动模块的
控制实现门的开关。门体通常由门体机构和门体控制电路组成。
3.软件设计
3.1程序设计
程序设计主要包括信号处理程序和控制程序。信号处理程序负责接收
传感器模块发送的信号,并进行判断。当信号满足开门条件时,控制程序
将发送控制信号给电机驱动模块,控制门体的运动。
3.2控制算法
控制算法可根据实际情况选择合适的控制方式,如PID控制、ON/OFF
控制等。具体的控制算法可根据门体运动的要求和系统的响应速度进行选择。
基于PLC实现的自动门控制系统毕业设计
基于PLC实现的自动门控制系统毕业设
计
1. 简介
本文档旨在介绍基于PLC(可编程逻辑控制器)实现的自动门控制系统的毕业设计。自动门控制系统是一种常见的门禁系统,它通过使用PLC控制门的开关状态,实现自动的门开关功能。本毕业设计将重点研究自动门控制系统的设计和实现。
2. 设计目标
本毕业设计的主要设计目标如下:
- 设计一个基于PLC的自动门控制系统。
- 实现自动门的开关功能,包括自动开门和自动关门。
- 考虑安全性和可靠性,确保门在合适的时机开关。
- 通过PLC编程实现门的控制逻辑。
- 考虑门的各种状态和异常情况,并进行相应处理。
3. 设计方案
本毕业设计的设计方案如下:
- 使用PLC作为自动门控制系统的核心控制器。
- 连接传感器和执行器,通过传感器检测门的状态,并通过执
行器控制门的开关。
- 使用PLC编程语言(如Ladder Diagram)编写门的控制逻辑。
- 考虑使用安全传感器和紧急停止按钮等组件,以确保门的安
全性。
- 设计合适的用户界面,用于监控和手动控制门的状态。
4. 系统实现
本毕业设计的系统实现步骤如下:
1. 确定自动门的具体要求和功能。
2. 设计自动门的硬件电路,包括传感器、执行器和PLC的连
接方式。
3. 编写PLC程序,实现门的自动开关功能。
4. 测试和调试自动门控制系统,确保其正常工作。
5. 设计用户界面,包括显示门的状态和提供手动控制的按钮等。
6. 完善系统的安全性和可靠性,添加安全传感器和紧急停止按
钮等组件。
7. 进行系统整体测试,并对可能的异常情况进行处理和修复。
5. 结论
基于单片机的自动门控制系统
系统设计
驱动器
驱动器包括马达和电磁铁。 当单片机接收到传感器的信 号后,通过驱动器控制马达 转动,从而带动门打开或关 闭。同时,电磁铁用于锁定
门,保证安全
基于单片机的自动 门控制系统
XXX:XXX XXX:XXX
-
系统设计
目录
系统实现
基于单片机的自动门控制系统
系统设计
1.1 总体设计
基于单片机的自动门控制系统主 要包括以下几个部分:单片机、 传感器、驱动器、门及一些辅助 部件。系统框图如图1所示 图1 系统框图
系统设计
1.2 硬件设计
单片机:本系统采用8051单片机,该单片机具有成本低、性能稳定等优点。通过编程 ,我们可以实现各种复杂的逻辑控制
用户交互:通过LED指示灯和 蜂鸣器与用户进行交互,显 示门的开关状态和提示信息
系统实现
2.1 硬件实现
在硬件实现方面,我们需要根据系统框图和电路设计图进行硬件搭建和调试。具体步骤如 下
单片机与传 感器的连接 :将单片机 与传感器进 行连接,确 保数据传输 的稳定性
驱动器与单 片机的连接 :将驱动器 与单片机进 行连接,以 便单片机能 够控制驱动 器的动作
基于PLC自动门控制系统设计设计
基于PLC自动门控制系统设计设计
引言:
随着科技的进步和人们对生活质量的要求提高,自动门作为现代建筑的标志性设备之一,已经广泛应用于商业建筑、公共场所和住宅等场所。自动门具有方便、安全、快捷等优点,但是传统的自动门控制方式存在着一些问题,如操作不灵活、冗余的人工操作等。因此,基于PLC(可编程逻辑控制器)的自动门控制系统需求逐渐增加。
一、系统设计思路:
1.确定系统功能需求:根据自动门的实际应用需求,确定自动门的开启、关闭、保持等功能。同时考虑到系统的安全性和可靠性,需要设计相应的保护措施和故障检测功能。
2.确定PLC选型:根据系统需求和预算限制,选择合适的PLC型号。常用的PLC品牌有西门子、施耐德等,选择时需要考虑其性能、可靠性和扩展性等因素。
3.确定传感器和执行器选型:根据自动门的控制需求,选择适合的传感器和执行器。如红外传感器用于人体检测、光电开关用于门边界检测,同时还需要选择适合的电机和驱动器等执行器。
4.编写PLC程序:根据自动门的功能需求,编写相应的PLC程序。主要包括门开启、门关闭、故障检测和保护等功能。程序需要考虑到系统的稳定性和可靠性,并考虑到一些特殊情况的处理,如开门与关门之间的时间间隔等。
5.连接电气设备:将传感器和执行器与PLC进行电气连接。传感器通
过输入模块将信号输入到PLC,执行器通过输出模块由PLC输出控制信号。在连接过程中需要注意接线的正确性和稳定性。
6.调试和测试:完成系统的搭建后,进行系统的调试和测试,确保自
动门的各项功能正常运行。同时还要进行系统的可靠性测试和安全性测试,确保系统在正常工作和故障情况下能够保持良好的性能和工作状态。
基于PLC实现的自动门控制系统毕业设计
基于PLC实现的自动门控制系统毕业设
计
1. 项目背景
随着科技的发展和自动化水平的提高,自动门控制系统在各类
公共场所和工业场合中得到了广泛的应用。基于PLC(可编程逻辑
控制器)的自动门控制系统以其高度的可靠性、灵活性和易维护性,成为了自动门控制的首选方案。
2. 系统功能
本系统旨在设计并实现一个基于PLC的自动门控制系统,其
主要功能如下:
- 门的开关控制:根据人或物体的接近,自动控制门的开启和
关闭。
- 安全保护:在门开启或关闭过程中,若检测到有障碍物,应
立即停止运动,以保护人员和设备安全。
- 运行状态监控:实时监控系统的运行状态,包括门的开关状态、故障报警等。
- 用户交互:通过人机界面(HMI)实现与用户的交互,包括系统设置、运行状态显示、故障查询等功能。
3. 系统架构
本系统主要由以下几部分组成:
- PLC控制器:作为系统的核心,负责逻辑控制和数据处理。
- 传感器:检测人员或物体的接近,以及门的状态。
- 执行器:控制门的开启和关闭。
- 人机界面(HMI):与用户进行交互,显示系统运行状态,接受用户设置。
- 电源模块:为系统提供稳定的电源。
- 通讯模块:实现PLC与HMI之间的数据通讯。
4. PLC选型
根据系统功能需求,选择合适的PLC进行控制。在本项目中,我们选择西门子S7-200系列PLC作为控制器。该系列PLC具有高
性能、高可靠性、易用性等优点,满足本项目的需求。
5. 传感器选型
6. 执行器选型
根据系统功能需求,选择合适的执行器进行门的开启和关闭。
在本项目中,我们选择电动缸作为执行器,通过控制电动缸的伸出
基于PLC自动门控制系统设计
基于PLC自动门控制系统设计
PLC(可编程逻辑控制器)自动门控制系统是一种用于监控和控制自
动门运行的系统。该系统可根据预定条件和输入信号来控制门的打开和关闭,并确保门在适当的时间内打开和关闭。本文将介绍基于PLC的自动门
控制系统的设计和功能。
在设计自动门控制系统之前,首先需要了解自动门的工作原理。自动
门通常由门体、传感器、驱动装置和控制器等组成。当传感器检测到有人
或车辆接近门口时,控制器将信号发送给驱动装置,驱动装置通过电动机
或液压系统来控制门的打开和关闭。
1.需求分析:首先需要了解用户对自动门的需求,例如门的开关速度、灵敏度和安全等级等。还需考虑自动门的环境条件,如室内或室外、恶劣
天气条件等。
2.硬件设计:根据需求分析的结果选择合适的PLC设备。PLC通常具
有模拟输入和输出、数字输入和输出接口以及通信接口等。还需要选择合
适的传感器和驱动装置等。
3.软件设计:根据自动门的逻辑控制流程设计PLC程序。首先需要编
写门的打开和关闭的逻辑控制代码。然后根据传感器的信号,判断门是否
需要打开或关闭。还需考虑门的安全措施,例如如果门夹住了物体应该如
何处理等。
4.系统调试:设计完成后,根据实际情况来调试系统。首先需要检查PLC连接是否正常,确保PLC能够接收和发送信号。然后需要模拟传感器
信号,测试自动门的打开和关闭功能。在调试过程中还需注意门的安全性
和稳定性。
1.自动门打开和关闭:当传感器检测到有人或车辆接近门口时,PLC 将发送信号给驱动装置,门会自动打开。当人或车辆通过后,如果没有其它信号触发,门会在设定的时间后自动关闭。
基于单片机的自动门控制系统的设计与实现
基于单片机的自动门控制系统的设计与实现
随着科技的发展,自动门控制系统越来越普遍应用在我们的生活中。基于单片机的自动门控制系统是一种高效、稳定、可靠的控制系统。本文将分步骤阐述如何设计和实现基于单片机的自动门控制系统。
设计和实现基于单片机的自动门控制系统的步骤如下:
1. 确定系统的功能需求。主要包括自动开门、自动关门、手动
开关门、红外线感应门、密码开门等功能。
2. 确定系统的硬件设计。硬件设计包括:单片机选型、电源电
压的稳定性、电机控制器的选择、红外传感器的选择、门禁密码芯片
的选择等。要根据系统需求确定硬件资源。例如,电机的控制器可以
选择L298N芯片,L298N集成了双H桥驱动器,可以有效地驱动直流电机,控制门的打开和关闭。红外传感器可以选择红外线发射和接收二
极管,可以通过遮挡红外线来控制门的开关。
3. 确定系统的软件设计。软件设计主要包括程序的编写和调试。程序设计要根据硬件设计的功能需求来实现,主要包括:门的开关控制、红外线感应开门、密码开门等。
4. 硬件部署。将完成硬件设计和软件设计的电路板安装在系统中,将电机安装在门上,并连接到电机控制器。
5. 软件调试。通过程序的调试,对软件进行调试,确保系统的
功能可以正常实现。
6. 系统测试。进行各项测试,确保系统的可靠性和稳定性。测
试时间需要进行长时间的观测。
综上所述,基于单片机的自动门控制系统设计和实现不仅需要考
虑硬件部分,还需考虑软件部分,确保系统的功能正常,稳定可靠。
在设计和实现过程中需要仔细考虑每一个细节,严格按照步骤进行,
确保系统的性能和可靠性。
基于单片机的自动门控制系统设计
基于单片机的自动门控制系统设计
基于单片机的自动门控制系统设计主要包括以下几个方面:
1. 系统硬件设计:
- 选择合适的单片机,如常见的51系列单片机或者Arduino开发板。
- 连接门控制电路和传感器电路,如红外传感器、超声
波传感器或者光电开关等,用于检测门口的人员或物体。
- 连接电机驱动电路,用于控制门的开关动作。
2. 系统软件设计:
- 编写单片机的控制程序,根据传感器的信号判断门口
的人员或物体情况,控制门的开关动作。
- 设计门的开关逻辑,如通过红外传感器检测到有人靠
近门口时,自动打开门;当人离开门口一段时间后,自动
关闭门。
- 考虑到安全性,可以设置门的开关延时,避免频繁开
关导致的安全问题。
3. 系统测试和调试:
- 在硬件连接完成后,对系统进行测试和调试,确保传
感器和电机的正常工作。
- 通过调试程序,验证门的开关逻辑是否正确,检查是
否存在潜在的问题。
4. 系统扩展和优化:
- 根据实际需求,可以添加其他功能,如声音提示、显
示屏显示等,提升系统的用户体验。
- 对系统进行优化,如增加电池供电功能,以应对断电情况。
需要注意的是,具体的设计方案会根据实际情况而有所不同,上述仅为一个基本的设计框架,具体的细节需要根据实际需求和硬件条件进行调整和完善。
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学号2014215945
《电气控制与PLC》
课程设计
(2014级本科)
学院:物理与机电工程学院
专业:电气工程及其自动化
作者姓名:张林
指导教师:盛海龙职称:工程师
完成日期:2017 年 6 月25 日
课程设计任务书
目录
第1章分析评估及控制任务 (5)
1.1课题的分析评估 (5)
1.2课题的控制任务 (5)
1.2.1课题内容: (5)
1.2.2控制要求: (6)
第2章PLC的选型 (7)
2.1 PLC容量的选择 (7)
2.2 PLC及外设型号的选择 (7)
第3章功能器件的基本工作原理 (10)
3.1 自动感应门机的基本工作原理 (10)
3.2 自动门的分类 (10)
3.3 限位开关的工作原理 (11)
3.4 光电开关介绍 (11)
第4章I/O地址分配 (13)
第5章电气原理图 (14)
5.1 方案说明 (14)
5.2 程序流程图 (15)
5.3 继电器接触控制图 (16)
5.4 plc控制输出输入接线 (17)
第6章系统程序设计 (18)
6.1 梯形图 (18)
6.2 语句表 (19)
6.3 过程分析 (20)
第7章总结 (21)
参考文献 (22)
第1章分析评估及控制任务
1.1课题的分析评估
随着PLC功能的不断提高和完善,PLC几乎可以完成工业领域的所有任务。但PLC还是有它最适合的应用场合,所以在接到一个控制任务后,要分析被控对象的控制过程和要求,看看用什么控制装备(PLC,单片机,DCS或IPC)来完成该任务最合适,比如仪器及仪表装置,家电的控制器就要用单片机来做;大型的过程控制系统大部分要用DCS来完成。而PLC最合适的控制对象是:工业环境较差,而对安全性,可靠性要求较高,系统工艺复杂,输入/输出以开关量为主的工业制动控制系统或装置。其实,现在的可编程控制器不仅处理开关亮,而且对模拟量的处理能力也很强。所以在很多情况下,也可以取代工业控制计算机(IPC)作为主控制器,来完成复杂的工业控制任务。
控制对象及控制装置(选定为PLC)确定后,还要进一步确定PLC的控制范围。一般来说,能够反映生产过程的运行情况,能用传感器进行直接测量的参数,控制逻辑复杂的部分都由PLC完成。另外,如紧急情况停车的环节,对主要控制对象还要加上手动控制功能,这就需要在设计电气系统原理图与编程时统一考虑。
1.2课题的控制任务
1.2.1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,关门到位限位开关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。
1.2.2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被启动,电动机反转,当门移动到开门限位开关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,若有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时,必须重新开始等待8秒后,在自动进入关门过程,以保证人员的安全通过。
第2章PLC的选型
当某一个控制任务决定由PLC来完成后,选择PLC就成了最重要的事情,一方面是选择多大容量的PLC,另一方面是选择什么公司的PLC及外设。
2.1 PLC容量的选择
对PLC容量的选择问题,首先要对控制任务进行详细的分析,把所有的I/O 点找出来,包括开关量I/O和模拟量I/O以及这些I/O点的性质。I/O点的性质主要指他们是直流信号还是交流信号,它们的电源电压,以及输出是用继电器型还是用晶体管或是可控硅型。控制系统输出点的类型非常关键,如果它们之中既有交流220V的接触器,电磁阀,又有直流24V的指示灯,则最后选用的PLC的输出点数有可能大于实际点数。因为PLC的输出点一般是几个一组共用一个公共端,这一组输出只能有一种电源的种类和等级。所以一旦它们是交流220V的负载使用,则直流24V的负载只能使用其他组的输出端了。这样有可能造成输出点数的浪费,增加成本。所以要尽可能选择先同等级的PLC使用最多,但对于要求高速输出的情况,如运动控制时的高速脉冲数出,就可以定下选用多少点和I/O 是什么类型的PLC了。
根据本课程设计的题目及要求可知门内光电探测开关K1,门外光电探测开关K2,开门到位限位开关K3,关门到位限位开关K4,都是输入触点,所以该系统共有开关量输入点4个。另外,该系统还有开门执行机构KM1,(使直流电动机正转),关门执行机构KM2(使直流电动机反转),短接启动电阻接触器KM3等都是输出触点,所以该系统共有开关量输出点3个。又根据课题要求可知PLC选用输入电源为24VDC,输出电源也是24VDC,选择输出口器件类型为Relay即继电器的PLC。
2.2 PLC及外设型号的选择
对于PLC及外设型号的选择问题,则有以下几个方面要考虑:
(1)功能方面所有PLC一般都具有常规的功能,但对某些特殊要求,就要
知道所选用的PLC是否有能力完成控制任务。如对PLC与PLC,PLC与智能仪表及上位机之间有灵活方便的通讯要求;或对PLC的计算速度,用户程序容量等有特殊要求;或对PLC的位置控制有特殊要求等。这就要求用户对市场上流行的PLC品种有一个详细的了解,以便做出正确的选择。
(2)价格方面不同厂家的PLC产品价格相差很大,有些功能类似,质量相当,I/O点数相当的PLC的价格能相差40%以上。在使用PLC较多的情况下,这样的差价当然是必须考虑的因素。
(3)个人喜好方面有些工程技术人员对某些品牌的PLC熟悉,所以一般比较喜欢使用这种产品。另外,甚至一些政治因素或个人情感有时也会成为选择的理由。
PLC主机选定后,如果控制系统需要,则相应的配套模块也就选定了。如模拟量单元,显示设定单元,位置控制单元或热电偶单元等。
表2-1 输入/输出信号的名称、代码及地址编号