大门自动控制系统
自动门工作原理
自动门工作原理
自动门是一种能够自动打开和关闭的门，其工作原理主要涉及以下几个方面：
1. 传感器感知：自动门通常配备了各种传感器，用于感知门周围的情况。
最常见的传感器是红外线传感器，它可以检测到人或物体的接近。
当红外线传感器检测到有人或物体靠近门时，它会发出信号。
2. 控制系统：自动门的控制系统是由电子元件组成的。
当传感器发出信号时，控制系统会接收并处理信号。
信号处理完成后，控制系统会向电动机发送指令，以控制门的开闭。
3. 电动机作用：自动门的开闭依赖于电动机。
控制系统会向电动机发送指令，电动机收到指令后会启动，并通过引导系统来实现门体的开闭。
引导系统通常由滑轨、滚轮或链条组成，它们会帮助门体平稳地移动。
4. 电源供给：自动门需要电源供给，以提供电动机和控制系统正常工作所需的电能。
通常，自动门会连接到建筑物的电力系统，也可以使用备用电源（如蓄电池）以应对突发停电情况。
综上所述，自动门通过传感器感知到周围环境的变化，并通过控制系统和电动机实现门体的自动开闭。
其工作原理简单高效，为我们提供了便利和安全。
什么是门禁系统
什么是门禁系统
门禁系统通俗地说就是一种保安系统。
可以在室内由电脑自动控制大门的打开和关闭。
它的原理是在门的旁边装置一个感应装置与门锁相连接（通常是电子锁），然后连接到室内的一台电脑上。
门旁边的感应装置通过密码输入，指纹识别或者卡片感应来判断来访者的身份输入的密码，指纹或卡片是否正确。
如果正确，那么装置会自动控制大门开启，否则不会。
也可以在室内电脑上直接控制大门开启。
很多办公楼里边的公司都装有门禁系统，这个系统平时还有一个用途就是通过员工刷卡进出大门的记录来统计员工的考勤信息。
广泛适用各种机要部门，如银行、宾馆、机房、军械库、机要室、办公间,智能化小区，工厂等。
自动控制原理作业答案1-7(考试重点)演示教学
红色为重点（2016年考题）第一章1-2仓库大门自动控制系统原理示意图。
试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。
解当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。
与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。
反之，当合上关门开关时，电动机反转带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。
系统方框图如下图所示。
1-4 题1-4图为水温控制系统示意图。
冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热，从而得到一定温度的热水。
冷水流量变化用流量计测量。
试绘制系统方块图，并说明为了保持热水温度为期望值，系统是如何工作的？系统的被控对象和控制装置各是什么？解工作原理：温度传感器不断测量交换器出口处的实际水温，并在温度控制器中与给定温度相比较，若低于给定温度，其偏差值使蒸汽阀门开大，进入热交换器的蒸汽量加大，热水温度升高，直至偏差为零。
如果由于某种原因，冷水流量加大，则流量值由流量计测得，通过温度控制器，开大阀门，使蒸汽量增加，提前进行控制，实现按冷水流量进行顺馈补偿，保证热交换器出口的水温不发生大的波动。
其中，热交换器是被控对象，实际热水温度为被控量，给定量（希望温度）在控制器中设定；冷水流量是干扰量。
系统方块图如下图所示。
这是一个按干扰补偿的复合控制系统。
1-5图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。
分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量及各部件的作用，画出系统方框图。
解加热炉采用电加热方式运行，加热器所产生的热量与调压器电压Uc的平方成正比，Uc增高，炉温就上升，Uc 的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直流电动机驱动。
炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压Uf。
Uf作为系统的反馈电压与给定电压Ur进行比较，得出偏差电压Ue，经电压放大器、功率放大器放大成au后，作为控制电动机的电枢电压。
基于PLC的大门自动控制系统设计
- 13 -基于PLC 的大门自动控制系统设计侯益坤，陈永林，陈黄祥（广东工贸职业技术学院，广东 广州 510510）【摘 要】系统采用PLC 对工厂大门进行控制，从控制电器的选择、PLC 的选型、软、硬件的设计，到安装、调试，最后投入使用。
方案实施后，实际工作情况良好，操作方便，效果明显。
【关键词】控制系统；PLC；设计 【中图分类号】TP21 【文献标识码】A 【文章编号】1008-1151(2008)10-0013-02（一）前言 某工厂原有一个大门，该大门高3.5米，宽11.85米，采用继电器——接触器控制系统进行控制，虽然具有电动控制，但存在很多的问题。
一是只有一个门，不论是汽车还是人通行都必需进行开关门的控制，由于开关门的频率很高，使电器的使用寿命减少，故障率很高，经常需要进行维修，造成很大的不便，而且电能的消耗也比较大。
二是由于门很大，在开门时容易造成一些人员的进出，对人员的管理造成不便等等。
为了实现有效的管理，对大门重新设计，并采用自动控制装置——可编程序控制器（Programmable controller，简称PLC）。
（二）PLC 控制系统的设计在设计PLC 控制系统时要全面了解被控对象的机构和运行过程，明确动作的逻辑关系，最大限度地满足被控对象的控制要求，同时力求使控制系统简单、经济、使用及维护方便，并保证控制系统安全可靠。
1.大门的结构方案根据现场勘查、测量，从安全性出发，去掉原大门，改成双大门控制，加装人行小门，即将大门分成人行通道和汽车通道，实现人车分离；在平时使用时要求各个门的控制实现互锁，紧急情况时可以独立开关。
大门的结构示意图如图1所示，中间为汽车通道，前后各有一个大门，高3.5米，宽7.75米，大门由中间向两边开，汽车进出时，首先进入两个大门中间，由值班人员检查再通过。
行人由人行通道通过时，首先按门铃，值班人员开门后进入，再到值班室登记，然后由值班人员开另外一侧门放行。
基于PLC自动门控制系统设计
第1章1 绪论在经济飞速发展旳中国, 高楼矗立旳大都市里旳大厦、宾馆、酒店、银行、商场、写字楼, 自动门已经随地可见。
自动门旳工作方式是通过自动门内外两侧旳感应开关来感应人旳出入, 当人走进自动门是感应开关感应到人旳存在, 给控制器一种开门信号, 控制器通过驱动装置将门打开。
当人通过之后, 再将门关上。
由于自动门在通电后可以实现无人管理, 不仅能给我们带来人员进出以便、节省空调能源、防风、防尘、减少噪音等好处, 更令我们旳大门增添了不少高贵典雅旳气息。
自动门在国外早已得到普遍旳应用, 在我国也以优秀旳性能逐渐得到大家旳认同, 中国已迎来了自动们发展旳黄金时期1.1自动门性能优劣重要取决于它旳控制装置, 初期旳自动门控制系统采用继电器逻辑控制, 导致安装繁琐、体积大、不稳定、不易维修等缺陷已逐渐被淘汰。
目前自动门及其自动化行业最稳定旳控制装置是PLC, 它是一种专门为在工业环境下应用而设计旳数字运算操作旳电子装置。
目前他在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻化工等领域旳应用都得到了长足旳发展。
因此运用PLC控制自动门具有较高旳可靠性、维修以便等长处。
由此看来, 进行自动门旳PLC控制系统设计, 可以推进自动门行业旳发展, 扩大PLC在自动门行业乃至整个自动化行业旳应用, 具有一定旳经济和理论研究价值。
1.2本课题重要简介运用PLC为控制器旳自动门控制系统旳设计, 所有产品旳开发都要讲究实用本课题开发旳产品对许多场所都能合用, 并且可以简朴化, 不管对于产品开发还是使用者来说都是最佳旳。
此系统旳设计既满足了自动门旳基本规定, 还可以保证自动门旳稳定性。
研究本课题意味着产品成本旳下降, 效益提高。
因此是一种比较实用且经济旳产品。
1.3论文研究背景与意义近年来, 伴随我国国民经济旳增长, 国人对建筑装饰旳规定是越来越高,自动门作为自动门中旳顶级产品, 以其华丽大方旳外表和宽阔旳开房门面受到了大家旳爱慕。
自动控制原理作业答案解析1-7(考试重点)
红色为重点（2016年考题）第一章1-2 仓库大门自动控制系统原理示意图。
试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。
解当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。
与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。
反之，当合上关门开关时，电动机反转带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。
系统方框图如下图所示。
1-4 题1-4图为水温控制系统示意图。
冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热，从而得到一定温度的热水。
冷水流量变化用流量计测量。
试绘制系统方块图，并说明为了保持热水温度为期望值，系统是如何工作的？系统的被控对象和控制装置各是什么？解工作原理：温度传感器不断测量交换器出口处的实际水温，并在温度控制器中与给定温度相比较，若低于给定温度，其偏差值使蒸汽阀门开大，进入热交换器的蒸汽量加大，热水温度升高，直至偏差为零。
如果由于某种原因，冷水流量加大，则流量值由流量计测得，通过温度控制器，开大阀门，使蒸汽量增加，提前进行控制，实现按冷水流量进行顺馈补偿，保证热交换器出口的水温不发生大的波动。
其中，热交换器是被控对象，实际热水温度为被控量，给定量（希望温度）在控制器中设定；冷水流量是干扰量。
系统方块图如下图所示。
这是一个按干扰补偿的复合控制系统。
1-5图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。
分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量及各部件的作用，画出系统方框图。
解加热炉采用电加热方式运行，加热器所产生的热量与调压器电压Uc的平方成正比，Uc增高，炉温就上升，Uc 的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直流电动机驱动。
炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压Uf。
Uf作为系统的反馈电压与给定电压Ur进行比较，得出偏差电压Ue，经电压放大器、功率放大器放大成au后，作为控制电动机的电枢电压。
控制工程习题解答
水箱
实际 液位
浮子
a)
给定 液位 开关 电磁阀 水箱 实际 液位
浮子
b)
第二章 习题解答 2-1 试建立图示各系统的动态微分方程，并说明 这些动态方程之间有什么特点。
xi xo
C ui R
a)
uo
B b) K
第二章 习题解答
R1 ui R2
c)
xi K1
xo
C
uo
B xi d) xo K2
R1 ui
2-2 试建立图示系统的运动微分方程。图中外加 力f(t)为输入，位移x2(t)为输出。
x1 f(t) K1 m1 B1 B3 m2 B2 K2 x2
第二章 习题解答
解：
x1 f(t) K1 m1 B1 B3 m2 B2 K2 x2
dx1 d 2 x1 dx1 dx2 − B3 − = m1 2 f (t ) − K1 x1 − B1 dt dt dt dt 2 B dx1 − dx2 − B dx2 − K x = m d x2 2 2 2 2 3 dt dt dt dt 2
L−1[G ( s )] =
第二章 习题解答
3s 2 + 2 s + 8 8）G ( s) = s( s + 2)( s 2 + 2s + 4)
s +1 s +1 1 1 1 1 = −2 + 2 = −2 + s s + 2 s + 2s + 4 s s + 2 ( s + 1) 2 + 3
g (t ) = L−1[G ( s )] = 1 − 2e −2t + e −t cos 3t , t ≥ 0
大门自动控制系统
目录1. 设计的主要内容和要求 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 设计要求 (3)2. 概述 (4)2.1 国内外发展现状 (4)2.2 研究的实际意义 (5)3. 硬件设计 (6)3.1 硬件设计思想 (6)3.2 硬件介绍 (6)3. 2. 1可编程控制器(PLC)的发展概述 (6)3. 2.2 PLC调试步骤 (9)3. 2.3行程开关邙艮位开关)的工作原理 (10)4. 设计思想 (12)4.1 硬件设计思想 (12)4.1.1 主电路 (12)4.1.2 控制电路 (13)4.2 软件设计思想 (15)4.2.1 程序流程图 (15)4.2.2 输入/输出地址分配 (17)4.2.3 T 形图 (17)5. 使用说明 (22)6. 设计总结 (23)6.1设计感想 (23)6.2存在的问题及建议 (24)参考文献 (25)大门自动控制系统1.设计的主要内容和要求1.1 设计任务（1）根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路以及I/O配置。
（2）根据控制要求，编写控制程序。
（3）画出程序设计流程图（4）编写设计说明书1 •2 设计要求本建筑有四个进出口，南大门为主门（门1）、西门（门2）、北门（门3,门4）.（1）正常情况四门均在早晨6： 20开门，晚上22:30关门。
（2）发生突发事件管理中心发出一个控制信号，将四门立即锁上，发出安防报警的警铃信号。
值班人员进行建筑内查看时，山南大门进入, 先按手动按钮。
报警信号解除后，大门的开启关闭立即按照正常情况处理。
发生火灾时，由管理中心发出火警信号，四门立即开启，并发出火灾报警。
火灾信号优先于安防信号。
2.概述内外发展现状进入90年代以来，自动化技术发展很快，技术已经相对成熟,取得了惊人的成就,PLC技术成为大门控制的重要部分。
在现代人们生活中自动控制系统可以使得大门开关合理，节约空调能源，降低噪音，防风，防尘，同时可以使出入口显得庄重高档，因此应用非常广泛。
自动大门控制装置原理
自动大门控制装置原理一、引言随着科技的不断发展，自动大门控制装置在我们的生活中变得越来越常见。
它能够自动感应人体或车辆的接近，并通过一系列的控制器和电动机来实现门的自动开启和关闭。
本文将详细介绍自动大门控制装置的原理和工作过程。
二、传感器的作用自动大门控制装置的核心是传感器，它能够感知外界的信号并将其转化为电信号，从而触发控制器的工作。
常见的传感器有红外线传感器、超声波传感器和微波传感器。
这些传感器能够检测到人体或车辆的接近，并将信号发送给控制器。
三、控制器的功能控制器是自动大门控制装置的核心部件，它根据传感器接收到的信号来控制电机的启停。
当传感器检测到有人或车辆接近时，控制器会向电机发送信号，使其启动。
当人或车辆通过后，控制器会再次发送信号，使电机停止运行。
四、电动机的作用电动机是自动大门控制装置中的重要组成部分，它负责实现门的开启和关闭。
电动机通常是直流电机，通过控制器发送的信号来控制其正转和反转。
当控制器发送启动信号时，电动机开始运行，门就会慢慢地打开；当控制器发送停止信号时，电动机停止运行，门也会慢慢地关闭。
五、电源供电自动大门控制装置需要稳定的电源供电。
电源可以是市电，也可以是蓄电池。
市电供电相对稳定，但在停电时无法工作；而蓄电池供电可以保证在停电时继续正常工作，但需要定期更换电池。
六、安全保护装置自动大门控制装置还应配备安全保护装置，以确保使用过程中的安全。
常见的安全保护装置有红外线防夹功能和急停开关。
红外线防夹功能能够检测到门在关闭过程中是否有人或障碍物，如果有，则会自动停止门的运动，避免夹伤事故的发生。
急停开关则是在紧急情况下，一键停止门的运动，保证人员的安全。
七、远程控制功能现代的自动大门控制装置还具备远程控制功能，使用者可以通过手机或遥控器来控制门的开启和关闭。
这种功能的实现依赖于无线通信技术，使用者只需要按下按钮或发送指令，就可以远程操作门的运动。
八、总结自动大门控制装置通过传感器、控制器、电动机和安全保护装置的协同工作，实现了门的自动开启和关闭。
自动门原理
自动门原理
自动门是一种能够自主开启和关闭的门，它使用一些感应器和控制装置来实现自动化操作。
其工作原理可以描述为以下几个步骤：
1. 感应器检测：自动门通常会安装红外线、微波雷达或其他感应器来检测门口区域的行人或车辆。
当感应器检测到有人或物体靠近门口时，它会向控制系统发送信号。
2. 信号处理：控制系统接收到感应器发送的信号后，会进行处理和判断。
通常，它会检测出靠近门口的人或物体的位置和移动方向。
3. 执行命令：控制系统根据感应器的信号判断，会向电机或液压系统发送命令，以控制门的运动。
通常，如果有人或物体靠近门口，控制系统会启动电机或液压系统，使门自动打开。
4. 安全保护：自动门通常会配备安全装置，以确保人员和物体的安全。
例如，当门口有人或物体停留在门的运动轨迹中时，安全装置会检测到并停止门的运动，以防止夹伤事故发生。
5. 定时关闭：自动门通常会设置一个定时关闭功能，以确保门在一定时间内关闭。
一旦门打开后，如果一段时间内没有再次检测到人或物体靠近门口，控制系统会自动关闭门。
通过以上步骤的连续循环，自动门可以实现根据感应器检测到
的人或物体自主进行开启和关闭的自动化操作。
这种智能化的设计不仅方便了使用者，还提高了出入口的安全性和效率。
出入口控制系统介绍
精选2021版课件
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当然我们通过和人、计算机的对比来说明门禁控制器工作原理。 门禁控制器由以 下几个组成部分组成： 输入设备、输出设备、中央处理和记忆设备、通讯设备 人的 眼睛(获得视觉信息输入)、皮肤(触觉信息输入)、耳朵(声音信息输入)等是输入设 备 。 人的手脚等是动作的输出设备。 人的大脑是中央信息处理和记忆设备。 人的口和 耳朵是通讯的接收和发送设备。 人通过眼睛、皮肤、耳朵等信息输入器官获得信息， 经过大脑的分析判断和记忆对比， 再通过 手脚等动作做出想要的动作，就完成了 一个智能化的行为。通过语言的交流，形成 了一个群体。 计算机的键盘、鼠标、就 是输入设备，通过计算机主机(主板 CPU 来进行分析判断。 通过内存和硬盘来进行记 忆)做出判断，然后 通过 音箱 显示器 打印机等进行反应输出， 也完成了一个智能 行为。计算机通过网卡和协议，形成了一个计算机网络。读卡器用来读取刷卡人员的 智能卡信息（卡号），再转换成电信号送到门禁控制器中，控制器根据接收到的卡号 ，通过软件判断该持卡人是否得到过授权在目前的时间段可以进入大门，根据判断的 结果完成开锁、保持闭锁等工作。对于联网型门禁系统，控制器也接受来自管理计算 机发送的人员信息和相对应的授权信息，同时向计算机传送进出门的刷卡记录。单个 控制器就可以组成一个简单的门禁系统，用来管理一个或两个门。多个控制器通过通 信网络同计算机连接起来就组成了整个建筑的门禁系统。计算机装有门禁系统的管理 软件，它管理着系统中所有的信息分析与处理。
精选2021版课件
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国外：霍尼韦尔门禁系统 、 IoPass独立门禁控制器、博
世BIS出入口控制系统
国内：中创智能门禁系统、高优CU-NT113联网型门禁系
统、KOB门禁系统
• 霍尼韦尔门禁系统 PK 中创智能门禁系统
自动门的工作原理
自动门的工作原理
自动门是一种能够自动开启和关闭的门，它广泛应用于商场、办公楼、医院、酒店等公共场所。
自动门的工作原理可以分为以下几个方面。
1. 传感器检测：自动门通常配备有传感器，如红外线传感器或微波感应器。
当有人或物体接近门时，传感器会发出信号。
2. 信号传输：接收到传感器发出的信号后，自动门的控制系统会将信号传输给电动机或液压系统。
3. 电动机或液压系统作用：根据传感器信号，电动机或液压系统开始工作。
电动机通过电能把门体驱动到开启或关闭的位置，液压系统则通过液体的流动控制门体的移动。
4. 门体控制：自动门的门体会根据电动机或液压系统的动力来实现自动开启或关闭。
当需要开启时，门体会向一侧或两侧移动，以便让人或物体通过。
当需要关闭时，门体则会回到原位。
5. 安全保护：为了确保安全，自动门通常还配备有安全装置。
例如，门体下方会设置红外线传感器，以便在检测到有人或物体时立即停止门体的移动，以避免被夹伤。
总之，自动门的工作原理是通过传感器检测、信号传输、电动机或液压系统的作用以及门体的控制，实现门体的自动开启和关闭。
这种智能化的设计赋予了门的便利和安全性。
自动控制原理 课后答案
（2）
（３）
(1)解：根据误差系数公式有：
(2)解：
(3)解：
3-8 设控制系统如题图所示。是否可以选择一个合适的 值，使系统在单位阶跃为：
3-9 设单位负反馈控制系统的开环传递函数为 。试计算当输入信号分别为 和 时，系统的稳态误差。
解：（1）
图(a)系统（无差系统），当低于给定电压时，其偏差电压经放大器放大后，驱动电机D转动，经减速器带动电刷，使发电机F的激磁电流增大，发电机的输出电压会升高，从而使偏差电压减小，直至偏差电压为零时，电机才停止转动。因此，图(a)系统能保持110V不变。
图(b)系统（有差系统），当低于给定电压时，其偏差电压经放大器后，直接使发电机激磁电流增大，提高发电机的端电压，使发电机G 的端电压回升，偏差电压减小，但不可能等于零，因为当偏差电压为 0时，=0，发电机就不能工作。即图(b)所示系统的稳态电压会低于110V。
1-1 题图所示的自动平衡仪表,实质上是一个电压—位置随动系统，试画出系统的控制方框图。
解：1-1实际是一个一维函数记录仪器。指针的滑臂与电阻器相连，指针的位移与电位器的电压成正比。输入电压与电位器组成比较电路，当输入电压与电阻器电压相等时，放大器的输入电压为零，指针保持不变；当输入电压增大时，在放大器的输入端将有压差存在，通过放大驱动电机旋转带动指针运动，指针运动又使电阻器的输出电压增大，使放大器的输入电压减小，最终压差为零，这时 Ui=电阻器的电压，即Ui与指针位移成正比。
当带上负载,发电机的输出电压低于110v，其偏差电压增大经放大器后，使发电机激磁电流增大，提高发电机的端电压，同时由于反馈作用，又使偏差电压减小(但大于空载时压差)。即图(b)所示系统可以改善负载效应,但的稳态电压会低于110V。
控制习题
1-1 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点。
1-2 试列举几个日常生活中的开环和闭环控制系统的例子，并说明其工作原理。
1-3 图1-8是水位控制系统的示意图，图中1Q ,2Q 分别为进水流量和出水流量。
控制的目的是保持水位为一定的高度。
试说明该系统的工作原理并画出其方框图。
1-4 仓库大门自动控制系统如图1-9所示，试分析系统的工作原理，绘制系统的方框图，指出各实际元件的功能及输入、输出量。
1-5 瓦特发明的蒸汽机机械式离心调速器，被认为是近代早期典型的自动调节装置，系统示意图如图1-10所示，试说明该系统的工作原理并画出其方框图。
1-6 图1-11所示为角位置随动系统工作原理图，简述其工作原理并画出系统方框图。
习题33-1 某一系统的数学模型为y=x 2。
试求其线性化方程。
求当x 在10附近时的线性化方程，并求将此线性化方程用于x=11时y 的误差。
3-2 图3-40是一旋转运动的惯量-阻尼-弹簧系统物理模型。
若输入量为转矩T ，输出量为转子转角θ，求传递函数，并写成式（3-28）的形式，求无阻尼固有频率ωn 及阻尼比ζ。
3-3 求图3-41所示二系统的传递函数。
3-4 证明图3-42中机械系统与电气系统是相似系统，即证明两者传递函数具有相同的形式。
3-5 试分析当反馈环节H(s)=1时，前向通道传递函数G(s)分别为惯性环节、微分环节、积分环节时，系统闭环传递函数为什么？3-6 化简图3-43的方框图，并求系统传递函数。
3-7 化简图3-44的方框图，并求系MθJck图3-40 题3-2图x i (t)x 0(t)mc ku i (t)u o (t)CR L（a ）（b ）图3-41 题3-3图（a ）（b ）x i (t)x 0(t)c 1k 2c 2k 1u i (t)u o (t)C 1R 1C 2R 2图3-42 题3-4图统传递函数。
3-8 化简图3-45的方框图，并求系统传递函数。
自动大门控制装置原理
自动大门控制装置原理引言：随着科技的不断发展，自动大门控制装置已经成为现代建筑的重要组成部分。
它可以实现大门的自动开启和关闭，提高出入门的便利性和安全性。
本文将介绍自动大门控制装置的原理及其工作流程。
一、自动大门控制装置的原理自动大门控制装置是由传感器、控制器和执行器等组成的系统。
其原理是通过感知外部环境的变化，将信号传递给控制器，控制器再通过执行器控制门的开启和关闭。
1. 传感器传感器是自动大门控制装置中的重要组成部分。
常用的传感器有红外线传感器、超声波传感器和微波传感器等。
红外线传感器通过感知人体红外线辐射来检测人员的靠近与离开，超声波传感器通过发射超声波信号并接收反射信号来测量物体与传感器之间的距离，微波传感器则通过发射微波信号并接收反射信号来检测物体的运动。
2. 控制器控制器是自动大门控制装置的核心部分。
它接收传感器传递的信号，并根据预设的逻辑判断来控制门的开启和关闭。
控制器可以是基于微处理器的电子控制器，也可以是基于可编程逻辑控制器（PLC）的控制器。
3. 执行器执行器是根据控制器的指令来实现门的开启和关闭的设备。
常用的执行器有电动机、气动缸和液压缸等。
电动机通过电力驱动门的运动，气动缸通过气压驱动门的运动，液压缸则通过液压驱动门的运动。
二、自动大门控制装置的工作流程自动大门控制装置的工作流程可以分为感知阶段、判断阶段和执行阶段。
1. 感知阶段感知阶段是通过传感器感知外部环境的变化。
当有人靠近门时，传感器会检测到人体的存在，并将信号传递给控制器。
2. 判断阶段判断阶段是由控制器根据传感器传递的信号来判断门的开启与关闭。
控制器根据预设的逻辑判断条件，比如人体靠近门且门处于关闭状态，就会发出指令让门打开。
3. 执行阶段执行阶段是由执行器根据控制器的指令来实现门的开启和关闭。
执行器接收到指令后，电动机会开始转动，气动缸会开始工作，液压缸会开始运动，从而实现门的开启。
当人通过门之后，传感器会再次感知到人体的离开，并将信号传递给控制器，控制器会发出指令，执行器会将门关闭。
自动门控制系统的设计
毕业设计汇报（论文）内容摘要自动门在人们旳平常生活中已经得到了广泛旳应用, 同步人们对其性能和安全等方面旳规定也越来越高。
由于PLC旳高稳定性和对环境较强旳适应能力, 使得PLC在自动门控制装置中旳应用也日益广泛。
本文围绕自动门控制系统展开研究。
首先分析了国内外自动门发展旳趋势和所采用旳技术, 然后对PLC系统作了简要阐明。
并按照自动门控制装置旳规定, 设计了对应旳梯形图和指令表程序, 实现了自动门由检测到启动、计时等待、关闭旳全过程。
伴随电子技术旳发展, PLC不停旳更新, PLC控制已成为自动控制中最常见旳方式之一。
自动门就是自动控制应用旳以经典例子, 由于可编程控制器具有很好旳处理自动门开关控制及良好旳稳定性, 并且可以很简朴旳变化控制旳方式, 因此, 自动门旳生产商家诸多都运用PLC来做门旳控制器。
目前自动门在平常生活中用越来越广泛。
PLC控制具有较高旳可靠性、稳定性、维修以便等长处。
索引关键词: 自动门可控制编程器PLC 变频控制目录第一章概论 (1)第二章自动门控制系统总体设计 (2)2.1自动门旳控制过程和规定 (2)2.2总体设计方案 (3)2.3系统工作原理 (4)第三章自动门硬件系统旳设计 (5)3.1控制系统构造设计 (5)3.2PLC装置旳选择 (5)3.3直流电机旳选择 (8)3.4主电路电路图 (9)3.5感应器件旳选择 (10)3.6限位开关 (11)第四章自动门软件系统旳设计 (11)4.1PLC梯形图概述 (11)4.2程序流程图 (12)后记 (15)参照文献 (15)自动门控制系统旳设计第一章概论伴随世界经济和中国经济旳不停发展, 门旳概念日益显现出来, 现今社会门愈加突出它旳安全性, 强调它旳有效性, 安全有效旳通行、疏散, 同步它旳艺术旳理念越来越突出, 强调门与艺术旳完美结合, 我们要到达旳目旳就是门与其所在建筑以及周围自然环境旳友好。
自动门专业和规模旳生产可以追溯到很久此前, 在其不停进步旳历史过程中, 涌现出大批深受顾客好评旳专业制造商。
华科 自控习题答案
第一章1. 根据水位控制系统的示意图画出系统的框图。
图1-1 水位控制系统示意图2．图1-2所示，为一直流发电机电压自动控制系统。
图中，1为发电机；2为减速器；3为执行机构；4为比例放大器；5为可调电位器。
（1）该系统由哪些环节组成，各起什么作用？（2）绘出系统的框图，说明当负载电流变化时，系统如何保持发电机的电压恒定。
（3）系统中有哪些可能的扰动？图1-2 电压自动控制系统3．图1-3为仓库大门自动控制系统。
试说明自动控制大门开启和关闭的工作原理。
如果大门不能全开或全关，则怎样进行调整？图1-3 仓库大门控制系统4．题图1-4是一晶体管稳压电源。
试将其画成方块图并说明在该电源里哪些起着测量、放大、执行的作用以及系统里的干扰量和给定量是什么？图1-4 晶体管稳压电源5. 电冰箱制冷原理图如图1-5所示，简述系统工作原理，指出被控对象，被控量和给定量，并画出系统方框图。
图1-5 电冰箱制冷系统原理图6．简述随动系统的自动调节过程？第二章1. 试求出图2-1中各电路的传递函数图2-12. 试求出图2-2中各有源网络的传递函数。
图2-23. 图2-3所示为一磁场控制的直流电动机。
设工作时电枢电流不变，控制电压加在励磁绕组上，输出为电机角位移，求传递函数()()()s u s s W r θ=。
图2-34．试证明图2-4（a ）所示电气网络与图2-4(b)所示的机械系统具有相同的传递函数。
5. 试分别写出图2-5中各有源网络的传递函数U c (s)/U r (s)。
6.已知一系统由如下方程组组成，试绘制系统方框图，并求出闭环传递函数。
（a ）图2-4（b ）(a) (c)(b) 图2-5()()()()()()[]()s X s W s W s W s W s X s X c r 87111--=()()()()()[]s X s W s X s W s X 36122-=()()()()[]()s W s W s X s X s X c 3523-=()()()s X s W s X c 34=7. 图2-6是一个转速控制系统，输入量是电压U ，输出量是负载的转速ω,画出系统结构图，并写出输入输出间的数学表达式。
基于MCGS软件的自动大门控制系统设计
基于 MCGS 软件的自动大门控制系统设计摘要：本系统以自动大门检测系统为对象，通过板卡PCI-1761与PC机上MCGS软件的通信调试，证明该系统能很好的实现大门自动检测与实时监控，该系统自动化程度高、运行稳定、精度高、易控制，较好地满足了现场自动化要求。
关键词：板卡PCI-1761 MCGS软件运行稳定易控制1引言随着社会的不断发展，市场竞争也越来越激烈，各企业都迫切地需要降低劳动力成本，提高生产效率。
针对上述问题本文利用板卡PCI-1761与PC机上MCGS 软件结合设计了一种成本低、效率高的自动大门控制系统，在运行过程中取得了较好的控制效果。
2系统的组成与控制要求2.1系统的组成自动大门控制系统包括电气控制和机械部分。
机械部分是联动装置，电气控制部分包括电机的正反转控制电路与板卡PCI-1761和接线端子板ADAM−3937电路。
2.2系统的控制要求本文系统分成操作站、控制站、远程I/O站、现场设备站四个层次。
操作人员可在操作站PC机上通过MCGS软件监视现场情况并对现场实施控制，而控制站完成现场信号的采集和现场检测的联锁控制。
具体控制要求如下：自动大门的控制要求如下：（1）门卫在警卫室通过开门开关、关门开关和停止开关控制大门。
（2）当门卫按下开门开关后，报警灯开始闪烁。
5 s 后，开门接触器闭合，门开始打开，直到碰到开门限位开关（门完全打开）时，门停止运动，报警灯停止闪烁。
（3）当门卫按下关门开关时，报警灯开始闪烁，5 s 后，关门接触器闭合，门开始关闭，直到碰到关门限位开关（门完全关闭）时，门停止运动，报警灯停止闪烁。
（4）在门运动过程中，任何时候只要门卫按下停止开关，门马上停在当前位置，报警灯停闪。
（5）关门过程中，只要门夹住人或物品，安全压力挡板就会受到额定压力，门立即停止运动，以防止发生伤害。
（6）开门开关和关门开关都按下时，两个接触器都不动作，并进行错误提示。
3板卡PCI-1761控制系统设计3.1板卡的安装使用板卡PCI-1761前必须先正确安装。
自动控制原理作业答案1 7考试重点
红色为重点（20XX年考题）第一章1-2仓库大门自动控制系统原理示意图。
试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。
解当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。
与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。
反之，当合上关门开关时，电动机反转带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。
系统方框图如下图所示。
字T轿式■&踣H股丸a〜丽可T絞盘卜［丈仃］」艺些1-4题1-4图为水温控制系统示意图。
冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热，从而得到一定温度的热水。
冷水流量变化用流量计测量。
试绘制系统方块图，并说明为了保持热水温度为期望值，系统是如何工作的？系统的被控对象和控制装置各是什么？交gABH-题图水温控制系统原理图解工作原理：温度传感器不断测量交换器出口处的实际水温，并在温度控制器中与给定温度相比较，若低于给定温度，其偏差值使蒸汽阀门开大，进入热交换器的蒸汽量加大，热水温度升高，直至偏差为零。
如果由于某种原因，冷水流量加大，则流量值由流量计测得，通过温度控制器，开大阀门，使蒸汽量增加，提前进行控制，实现按冷水流量进行顺馈补偿，保证热交换器出口的水温不发生大的波动。
其中，热交换器是被控对象，实际热水温度为被控量，给定量（希望温度）在控制器中设定；冷水流量是干扰量。
系统方块图如下图所示。
这是一个按干扰补偿的复合控制系统。
a度揑制器卜両7卜肉交换a卜&1-5图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。
分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量及各部件的作用，画出系统方框图。
題1-5團炉温自动控制系统原理團解加热炉采用电加热方式运行，加热器所产生的热量与调压器电压Uc的平方成正比，Uc增高，炉温就上升，Uc的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直流电动机驱动。
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目录1.设计的主要内容和要求 (3)1.1设计任务 (3)1.2设计要求 (3)2.概述 (4)2.1国内外发展现状 (4)2.2研究的实际意义 (5)3.硬件设计 (6)3.1硬件设计思想 (6)3.2硬件介绍 (6)3.2.1可编程控制器（PLC）的发展概述 (6)3.2.2PLC调试步骤 (9)3.2.3行程开关（限位开关）的工作原理 (10)4.设计思想 (12)4.1硬件设计思想 (12)4.1.1主电路 (12)4.1.2控制电路 (13)4.2软件设计思想 (15)4.2.1程序流程图 (15)4.2.2输入/输出地址分配 (17)4.2.3T形图 (17)5.使用说明 (22)6.设计总结 (23)6.1 设计感想 (23)6.2 存在的问题及建议 (24)参考文献 (25)大门自动控制系统1.设计的主要内容和要求1.1设计任务（1）根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路以及I/O配置。
（2）根据控制要求，编写控制程序。
（3）画出程序设计流程图（4）编写设计说明书1.2设计要求本建筑有四个进出口，南大门为主门（门1）、西门（门2）、北门（门3，门4）.（1）正常情况四门均在早晨6：20开门，晚上22:30关门。
（2）发生突发事件管理中心发出一个控制信号，将四门立即锁上，发出安防报警的警铃信号。
值班人员进行建筑内查看时，由南大门进入，先按手动按钮。
报警信号解除后，大门的开启关闭立即按照正常情况处理。
发生火灾时，由管理中心发出火警信号，四门立即开启，并发出火灾报警。
火灾信号优先于安防信号。
2.概述2.1国内外发展现状进入90年代以来，自动化技术发展很快，技术已经相对成熟，取得了惊人的成就，PLC技术成为大门控制的重要部分。
在现代人们生活中自动控制系统可以使得大门开关合理，节约空调能源，降低噪音，防风，防尘，同时可以使出入口显得庄重高档，因此应用非常广泛。
随着我国经济的飞速发展，自动控制系统在大门控制中的运用越来越广泛，其适用于宾馆，酒店，银行，写字楼，医院，商店等。
由于门体的重量及体积不同会对自动门驱动和传动系统提出不同的要求，所以各种门又可以分为重型和轻型。
根据使用的场合及功能的不同可分为平移门，平开门，旋转门，圆弧门，折叠门，其中平开门用的场合较少，旋转门由于昂贵而且非常庞大，一般只用于有需要的高档宾馆，平移门使用得最广泛，目前市场上流行的平移门一般是两开，这种门的特点是简单易控，维护方便。
门的控制方法很多，从控制的不同来分，有传统的继电器控制，即通过按钮和复杂的接线安装来控制，智能控制器，即通过运用线的自动化设备来控制，它具有稳定性高，安全等优点，因此被很多生产商所运用。
由于继电器逻辑控制的自动门系统因存在许多缺陷而逐步被智能控制器控制控制的自动门所淘汰。
在智能控制的选择上，自动门的主控器有微电脑控制器和可编程控制器PLC控制，微电脑控制主要有体积小，安装方便等特点，目前有许多厂家采用此种方式生产自动门，PLC控制的特点是稳定性高，维护方便，目前许多大型的商场的自动门都是由这种方式来控制。
为了稳定性与维护，本设计便是采用可编程控制器进行设计。
2.2研究的实际意义自动控制门在国内外早已得到普遍应用，在我国也逐步得到大家的认同，已经迎来了自动门发展的黄金时期。
PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的储存器，用来在其内部储存执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算数运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式和开关量的逻辑控制的输入和输出，控制个种类型的机械或生产过程。
PLC具有可靠性高，抗干扰能力强，功能完善，实用性强，系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造，体积小，重量轻，能耗低等优点。
目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。
因此运用PLC系统控制门具有较高的可靠性，维修方便等特点，因此运用PLC控制门具有较高的可靠性，维护方便等特点。
本课题的设计运用PLC作控制器能大大提高了稳定性和经济性，对于整个行业是一次技术革新，提高了自动门的使用率，因此，进行大门系统的PLC控制系统设计，可以推动整个行业的发展，扩大PLC在大门自动控制行业乃至整个自动化行业的应用，具有一定的经济和理论研究价值。
3.硬件设计3.1硬件设计思想控制装置由开门到位限位开关、关门到限位开关、开门执行机构（使直流电动机正转）、关门执行机构（使直流电动机反转）等部件组成PLC控制自动门由于具有故障率低、可靠性高、维修方便等优点，因而得到广泛的应用。
由于直流电动机的调速范围宽广，调速特性平滑。
直流电动机超载能力较强，热动和制动转矩较大，所以执行机构使用直流电动机。
3.2硬件介绍3.2.1可编程控制器（PLC）的发展概述PLC是从早期的继电器逻辑控制系统发展而来的。
自1836年继电器问世，人们就开始用导线将它同开关器件巧妙地连接，构成用途各异的逻辑控制或顺序控制。
上世纪60年代末，它不断吸收微电脑技术使之功能不断增强，逐渐适合复杂的控制任务。
随着微电子技术、计算机技术和数据通信技术的飞速发展、微处理器的出现，以及流程加工行业（如汽车制造业）对生产流程迅速、频繁变更的需求，PLC技术出现并快速发展。
目前，PLC在小型化、大型化、大容量、强功能等方面有了质的飞跃，使早期的PLC从最初的逻辑控制、顺序控制，发展成为具有逻辑判断、定时、计数、记忆和算术运算、数据处理、联网通信及PID回路调节等功能的现代PLC。
但是，仍然沿用着顺序扫描、程控等基本模式及CPU+通信+I/O的基本结构。
PLC之所以有生命力，在于它更加适合工业现场和市场的要求：高可靠性、强抗各种干扰的能力、编程安装使用简便、低价格长寿命。
它的输入输出端更接近现场设备，不需添加太多的中间部件或需要更多的接口，这样节省了用户时间和成本。
PLC 的下端(输入端)为继电器、晶体管和晶闸管等控制部件，而上端一般是面向用户的微型计算机。
人们在应用它时，可以不必进行计算机方面的专门培训，就能对可编程控制器进行操作及编程。
PLC的功能数据采集与输出。
控制功能。
包括顺序控制、逻辑控制、定时、计数等。
数据处理功能。
包括基本数学运算、比较、对字节的运算、PID运算、滤波等。
输入/输出接口调理功能。
具有A/D、D/A转换功能，通过I/O模块完成对模拟量的控制和调节，具有温度、运动等测量接口。
通信、联网功能。
现代PLC大多数都采用了通信、网络技术，有RS232或RS485接口，可进行远程I/O控制，多台 PLC可彼此间联网、通信，外部器件与一台或多台可编程控制器的信号处理单元之间，实现程序和数据交换，如程序转移、数据文文件转移、监视和诊断。
在系统构成时，可由一台计算机与多台PLC构成"集中管理、分散控制"的分布式控制网络，以便完成较大规模的复杂控制。
通常所说的SCADA系统，现场端和远程端也可以采用PLC作现场机。
支持人机界面功能。
提供操作者以监视机器/过程工作必需的信息。
允许操作者和PC系统与其应用程序相互作用，以便作决策和调整，实现工业计算机的分散和集中操作与监视系统。
7、编程、调试等，并且大部分支持在线编程。
PLC的主要特点：可靠性高。
PLC的MTBF一般在40000～50000h以上，有的在10~20万h，且均有完善的自诊断功能。
结构形式多样，模块化组合灵活。
有固定式适于小型系统或机床，组合式适于集控制系统。
最少的PLC只有6点，而AB的ControlLogix系统的容量达128000点。
功能强大。
编程方便。
控制具有极大灵活性。
适应工业环境。
适应高温、振动、冲击和粉尘，恶劣环境以及电磁干扰环境。
安装、维修简单。
与DCS相比，价格低。
PLC的通信包括PLC之间、PLC与上位计算机之间以及PLC 与其它智能设备间的通信。
PLC系统与通用计算机可以直接或通过通信处理单元、通信转接器相连构成网络，以实现信息的交换，并可构成"集中管理、分散控制"的分布式控制系统，满足工厂自动化(FA)系统发展的需要，各PLC系统或远程I/O模块按功能各自放置在生产现场分散控制，然后采用网络连接构成集中管理的分布式网络系统。
目前各厂商都主推各自的总线标准，如西门子Profibus、A-B ControlNet及DeviceNet、莫迪康Modbus等等。
但其构成的"集中管理、分散控制"分布式控制方式是十分类似的。
如ROCKWELL（A-B）推出了"全方位自动化"的理念，推荐三层网络结构，即1）设备层（DeviceNet 为代表）；2）控制层（ControlNet为代表）；3）管理层（EtheNet）。
PLC的日常维护和保养比较简单，主要是更换保险丝和锂电池,基本没有其它易损元器件。
由于存放用户程序的随机存储器（RAM）、计数器和具有保持功能的辅助继电器等均用锂电池保护，锂电池的寿命大约为5年，当锂电池的电压逐渐降低到一定程度时，PLC基本单元上电池电压跌落到指示灯亮，提示用户注意有锂电池所支持的程序还可保留一周左右，必须更换电池，这是日常维护的主要内容。
3.2.2PLC调试步骤（1）检查路线、确认地址这一步需要比较细心逐点进行，要保证路线、地址正确无误。
否则会影响后面的调试。
可不带电核对，那就是查线，较麻烦。
也可带电查，加上信号后，看电控系统的动作情况是否符合设计的目的。
（2）检查与测试指示灯控制面板上如有指示灯，应先对应指示灯的显示进行检查。
一方面，查看灯坏了没有，另一方面检查逻辑关系是否正确。
指示灯是反映系统工作的一面镜子，先调好它，将对进一步调试提供方便。
（3）检查手动动作及手动控制逻辑关系完成了以上调试，继而可进行手动动作及手动控制逻辑关系调试。
要查看各个手动控制的输出点，是否有相应的输出以及与输出对应的动作，然后再看，各个手动控制是否能够实现。
如有问题，立即解决。
（4）半自动工作如系统可自动工作，那先调半自动工作能否实现。
调试时可一步步推进。
直至完成整个控制周期。
哪个步骤或环节出现问题，就着手解决哪个步骤或环节的问题。
（5）自动工作在完成半自动调试后，可进一步调试自动工作。
要多观察几个工作循环，以确保系统能正确无误地连续工作。
（6）模拟量调试、参数确定以上调试的都是逻辑控制的项目。
这是系统调试时，首先要调通的。
这些调试基本完成后，可着手调试模拟量、脉冲量控制。
最主要的是选定合适控制参数。
一般讲，这个过程是比较长的。
要耐心调，参数也要作多种选择，再从中选出最优者。
有的PLC，它的PID参数可通过自整定获得。
但这个自整定过程，也是需要相当的时间才能完成的。