自动控制门系统设计.ppt
自动门控制系统
2. 自动门控制系统总体方案设计自动门的功能需求分析本设计面向商场入口的应用，需要有安全和可靠性，在设计的时候改进了自动门的友好性，结构如图所示：图自动门结构图根据商场中对自动门的具体要求，本课题所设计的自动门应具有以下功能：1．开门和关门控制应具有手动和自动方式为了便于维护，自动门应具有手动和自动方式。
手动和自动开门方式由手自动转换开关来控制。
当转换开关拨向手动位置时，门可以手动调节开或者关。
当转换开关拨向自动位置时，手动开门失效，由感应器检测到有人接近门口且门未打开或者检测到已无人接近门且门未关闭，PLC动作输出信号给变频器来控制电机的正转或者反转来实现开门或者关门。
2．蜂鸣器的提示功能当自动门开启和关闭时，PLC输出信号给蜂鸣器，蜂鸣器响以提醒来往行人注意。
3．防夹人功能为了杜绝自动门的夹人事件，在门两侧安装防夹人红外感应器，以防止停留在门附近的人被门所夹住。
自动门控制系统包含PLC控制和动作执行元件构成。
采用自动和手动点动控制方式，此种控制模式为目前大多自动门的控制方式。
本课题所设计的自动门控制系统采用PLC为控制中心来控制传动机构从而控制门的开和关实现门的自动化控制。
系统设计的基本步骤在自动门系统设计与调试过程中最主要的是先列出设计的主要步骤流程图，如图所示。
在自动门控制系统的设计过程中主要要考虑以下几点：1.深入了解和分析自动门的工艺条件和控制要求。
2.确定I/O设备。
根据自动门控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。
常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯等。
3.根据I/O点数选择合适的PLC类型。
4.分配I/O点，分配PLC的输入输出点，编制出输入输出分配表或者输入输出端子的接线图。
5.设计自动门系统的梯形图程序，根据工作要求设计出周密完整的梯形图程序，这是整个自动门系统设计的核心工作。
6.将程序输入PLC进行软件测试，查找错误，使系统程序更加完善。
自动控制系统概述ppt课件
号
号
1 就地安 装仪表
2 集中仪 表盘面 安装仪 表
3 就地仪 表盘面 安装仪 表
4
嵌在管道 中
集中仪表 盘后安装 仪表
5 就地仪表 盘后安装 仪表
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
对于处理两个或两个以上被测变量，具有相同或不同 功能的复式仪表时，可用两个相切的圆或分别用细实线圆 与细虚线圆相切表示（测量点在图纸上距离较远或不在同 一图纸上），如下图所示。
对于一个稳定的系统（所有正常工作的反馈系统都是稳定系统 ）要分析其稳定性、准确性和快速性，常以阶跃作用为输入时 的被控变量的过渡过程为例，因为阶跃作用很典型，实际上也 经常遇到，且这类输入变化对系统来讲是比较严重的情况。
第四节 自动控制系统的过渡过程和品质指标
信号常见形式 斜坡信号、脉冲信号、加速度信号和正弦信号、阶跃信号等。
执行器
液位自动控制系统方框图
每个方框表示组成系统的一个环节，两个方框之间用带箭 头的线段表示信号联系；进入方框的信号为环节输入，离 开方框的为环节输出。
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
注意！
方框图中的每一个方框都代表一个具体的装置。 方框与方框之间的连接线，只是代表方框之间的信号联 系，与工艺流程图上的物料线有区别。 “环节”的输入会引起输出的变化，而输出不会反过来直 接引起输入的变化。环节的这一特性称为“单向性” 。 自动控制系统是一个闭环系统
第二节 自动控制系统的基本组成及表示形式
用同一种形式的方框图可以代表不同的控制系统
蒸汽加热器温度控制系统
给定值x
偏差e
控制器输出p
控制器
干扰作用f
操纵变量q 执行器
对 象 被控变量y
自动门控制系统的设计
内容摘要随着电子技术的发展，可编程控制器（以下简称PLC）不断更新、发展，PLC控制是自动控制中最常见控制方式之一，自动门就是自动控制应用的一典型例子，由于可编程控制器具有很好的处理自动门的开关控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控制的方式，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。
目前自动门在日常生活中运用越来越广泛。
索引关键词：PLC 变频器驱动装置感应器目录第一章绪论 (1)1.1 国内外自动门发展现状 (1)1.2 本课题研究的内容 (1)1.3 本课题研究的目的和意义 (2)第二章自动门控制系统总体方案设计 (3)2.1 自动门的功能需求分析 (3)2.2 系统设计的基本步骤 (4)2.3 自动门技术参数的确定 (4)2.4 自动门的机械传动机构设计 (4)第三章自动门硬件系统的设计 (5)3.1 控制系统结构设计 (5)3.2 可编程控制器(PLC)的选型 (6)3.3 驱动装置的选型 (8)3.4 变频器的选型 (9)3.5 感应开关的选型 (11)后记 (12)参考文献 (13)自动门控制系统的设计第一章绪论1.1 国内外自动门发展现状在国外，进入90年代以来，自动化技术发展很快，技术已经相对成熟，并取得了惊人的成就，自动化技术是自动门的重要部分。
在现代人们生活中自动门可以节约空调能源、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，自动门在人们的生活中的运用越来越广泛，自动门适合于宾馆、酒店、银行、写字楼、医院、商店等，使用自动门。
但在国内，自动门的自主研发尚处于初级阶段。
在自动门控制系统的设计中，稳定、节能、环保、安全及人性化是需要首先考虑的因素。
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，所以各种自动门又可以分为重型自动门和轻型自动门。
客流量的差异会对自动门的使用产生很大影响，因此，自动门还可以分为一般自动门和可频繁使用的自动门。
PLC自动门控制系统设计
任务一：
设计一自动门控制系统要求： 梯形图
1、有人来时自动开门；
2、人走时自动关门；
I/O分配： 人来 X1
人走 X2
开门
关门
Y1 Y2
任务二： 设计一自动门控制系统要求：
1、有人来时自动开门， 门碰 到开门极限开关停止开门；
梯形图
2、人走时自动关门，门碰到
关门极限开关停止关门； I/O分配： Y1 人来 X1 开门 X2 人走 开门极限开关 关门极限开关 关门 X3 X4 Y2
I/O分配： 人来 X1
人走
快开门 快关门 慢开门
X2
Y1
Байду номын сангаасY2
Y3 Y4 X3 X4
慢关门
开门极限开关
关门极限开关
开门极限开关
X3
梯形梯形图
改进梯形图
梯形图存在问题：当慢速 关门时，快速关门控键没 断； 当慢速开门时，快速 开门控键没有断开
任务四： 设计一自动门控制系统要求：
1、有人来时,先快速开门3秒，后缓 慢开门，直到碰到开门极限开 关停止开门； 2、人走时，先快速关门3秒，后缓 慢关门，直到碰到关门极限开 关停止关门； 3、在关门期间，感应器感应到门 前有人，自动门不许作关门动 作，暂停 0.5 秒，而后自动转 为开门动作。
任务三： 设计一自动门控制系统要求：
1、有人来时,先快速开门3秒，后缓 慢开门，直到碰到开门极限开 关停止开门； 2、人走时，先快速关门3秒，后缓 慢关门，直到碰到关门极限开 关停止关门； I/O分配： 人来 人走 慢开门 X1 X2 Y3
梯形图
快开门 快关门
慢关门
Y1 Y2
Y4
关门极限开关 X4
自动控制原理第九章非线性控制系统PPT课件
非线性系统的数学描述
01
02
04
非线性微分方程
非线性微分方程是描述非线性系统动态行为的数学模型之一。
它通常表示为自变量和因变量的函数，其中包含未知函数的导数。
非线性微分方程的解可以描述系统的输出响应与输入信号之间的关系。
解决非线性微分方程的方法通常包括数值解法和解析解法。
03
非线性传递函数是描述非线性系统的另一种数学模型。
非线性系统的特点
研究非线性系统的方法包括解析法、数值法和实验法等。
总结词
解析法是通过数学推导和求解方程来研究非线性系统的行为和特性。数值法则是通过数值计算和模拟来研究非线性系统的行为和特性。实验法则是通过实际实验来研究非线性系统的行为和特性，通常需要设计和构建实验装置和测试系统。
详细描述
非线性系统的研究方法
它类似于线性系统的传递函数，但包含非线性项和饱和项。
非线性传递函数可以表示系统的输入输出关系，并用于分析系统的性能和稳定性。
分析非线性传递函数的方法包括根轨迹法和相平面法等。
01
02
03
04
非线性传递函数
非线性状态方程是描述非线性系统动态行为的另一种数学模型。
非线性状态方程可以用于分析系统的稳定性和动态行为，并用于控制系统设计。
非线性系统仿真软件
非线性系统仿真实例是通过计算机仿真技术对实际非线性系统进行模拟和分析的实例，它可以帮助用户更好地理解非线性系统的特性和行为，并验证仿真模型的正确性和有效性。
常见的非线性系统仿真实例包括电机控制系统、飞行器控制系统、机器人控制系统等，这些实例可以帮助用户更好地了解非线性系统的控制方法和优化策略。
飞行器控制系统
化工过程控制系统
自动门的PLC控制系统设计
PLC课程设计报告自动门PLC控制系统设计学院：北方科技学院专业：测控班级： B041401学号： B04140124学生姓名：王伟指导教师：刘健完成时间： 2013年12月1日沈阳航空航天大学北方科技学院自动门的PLC控制系统设计一．设计目的（1）培养学生综合运用所学知识进行分析和解决实际问题的能力；（2）使学生受到PLC控制系统开发的综合训练，达到能够进行PLC控制系统设计和实施的目的；（3）掌握自动门PLC控制系统的工作原理及控制系统设计的方法。
二．设计任务和控制要求其控制要求如下：（1）门卫在警卫室通过开门按钮、关门按钮和停止按钮控制大门。
（2）当门卫按下开门按钮后，报警灯以0.4S的周期开始闪烁，5S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）当门卫按下关门按钮时，报警灯以0.4S的周期开始闪烁，5S后，关门接触器闭合，门开始打开，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）门在运动过程中，任何时候只要门卫按下停止按钮，门立即停止在当前位置，报警灯停止闪烁。
（5）关门过程中，只要门夹住人或物品，安全压力板就会受到额定压力，门立即停止运动，以防止发生伤害。
（6）开门按钮和关门按钮都按下时，两个接触器都不动作，并发出错误提示音。
三．自动门的PLC控制系统设计（1）自动门的PLC控制系统I/O口分配根据控制任务要求，系统I/O口分配如下表：输入地址分配表：表1：输入地址分配输出地址分配表：表2：输出地址分配表（2）自动门的PLC控制系统模拟模型自动门的PLC控制系统模拟模型的布置图：图1：正面图2：背面（3）自动门的PLC控制系统元器件清单：FX ON系列PLC*1台编程计算机*1台通信电缆*1根彩灯*4个（其中，红色2个、黄色1个、绿色1个）限流电阻*4个按钮*3个开关*3个5号电池*2个，电池盒*1个接线端口*15个15*18CM万能板一块导线若干（4）主控制电路图图3：主控制电路图（5）自动门的PLC控制系统接线图图4(6)自动门的PLC控制系统梯形图图5: 控制系统梯形图指令表图6：指令表（7）程序分析①按下开门按钮SB1，X0闭合，辅助继电器M0线圈得电互锁，计时器T0、T2线圈得电。
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。
《闸门自动控制系统》PPT课件
27.12.2020
精选PPT
15
数据采集监视
该系统通过RS232协议与前端PLC通讯，通过即 时的接收PLC返回数据来实时的周期性的采集水位数 据、及闸门开度/开关情况数据。软件会自动检查数据 合法性，并进行分类处理，用户则能够及时、安全、 准确地读取各闸门上的监测数据以及闸门设备的工作 状态。并能根据要求发出监控指令或进行自动存储或 实时显示。
27.12.2020
精选PPT
23
项目完成情况
任务书要求 自动监测被控闸门开度及工况 闸门运行参数、运行状态的监测及记录 自动监测闸门上下游水位 根据操作规程自动控制闸门启闭 具有手动/自动转换功能 生成日报表、月报表、年报表 可定开度自动控制 具有视频监控画面和电视监视前端操作过程功能 具有操作过程记录功能 具有操作过程查询 自动生成闸门运行实时数据库、历史数据库、事件数据库
232/ 485 PLC
现地控 制柜
精选PPT
洞天闸坝
232/ 485 PLC
现地控 制柜
芙蓉溪闸坝
232/ 485 PLC
现地控 制柜
5
平政桥闸坝
打印机
232转485 232
单
监控中心
一
闸
485
群
系
模拟量采 集模块
PLC可编程控制器
485通 讯模块
统
图
水 位
显
示
闸
闸
门
门
开
系列低压配电
现
度
与保护器件
27.12.2020
精选PPT
22
系统管理
•1 数据备份
该系统提供了人工和自动进行数据备份的功能。为了 避免出现意外导致的数据损害甚至丢失，该系统提供了 完备的两种备份方式供用户选择。使数据损害降到最低。
《自动控制系统》课件
通过分析系统的误差信号和稳态误差，可以判定系统的稳态性能 。
05
自动控制系统设计
系统建模
总结词
系统建模是自动控制系统设计的关键步 骤，它通过建立系统的数学模型来描述 系统的输入、输出和状态之间的关系。
VS
详细描述
系统建模是利用数学模型来描述一个实际 系统的动态行为。通过建立系统的数学模 型，可以分析系统的性能、预测系统的行 为，以及优化系统的设计。常见的系统建 模方法包括传递函数、状态空间和差分方 程等。
自动控制系统类型
开环控制系统
01
开环控制系统是指系统中没有反馈回路的控制系统 。
02
开环控制系统的输出只受输入的控制，系统的抗干 扰性和可靠性较低。
03
常见的开环控制系统有温度控制系统、液位控制系 统等。
闭环控制系统
闭环控制系统是指系统中具有反馈回路的控制系统。
闭环控制系统的输出会反馈到输入端，通过比较实际输出和期望输出的偏差来调整输入，从而减小或消 除偏差。
分类
根据系统对输入信号的响应，动态性能可以分为快速 性、稳定性和准确性。
判定方法
通过分析系统的阶跃响应和脉冲响应，可以判定系统 的动态性能。
稳态性能分析
定义
稳态性能是指系统在输入信号作用下，系统输出的最终状态，包 括误差、稳态误差等。
分类
根据系统对输入信号的响应，稳态性能可以分为无差系统、有差 系统和积分系统。
实例
环境监测与控制系统可以对城市污水处理厂的污水进行实时监测和控制，根据水质数据 自动调整污水处理设备的运行参数，提高污水处理效果和排放标准。
THANKS
感谢观看
被控对象的特性对控制系统的设计有 很大影响，需要充分了解被控对象的 数学模型和动态特性。
自动门控制系统
自动门控制系统简介自动门控制系统是一种常见的门控制设备，它能够自动感知人员的到来并自动打开或关闭门。
它在商业建筑、公共场所和住宅等不同场景中被广泛应用，提供方便的出入口管理。
功能自动门控制系统具有以下主要功能：1.自动开启：当有人接近门时，自动门控制系统能够感知到并自动打开门，提供便利的进入通道。
2.安全检测：自动门控制系统能够监测门口的情况，确保门口没有障碍物或人员，以防止碰撞事故的发生。
3.定时控制：自动门控制系统可以根据设定的时间表进行开门和关门操作，提供定时的运行管理。
4.遥控功能：自动门控制系统可以通过遥控器或其他设备进行远程控制，方便管理人员进行操作。
5.报警功能：自动门控制系统能够监测到非正常状态，如门口有异常情况或异常操作，及时发出报警信号，提供安全保障。
工作原理自动门控制系统的工作原理主要包括以下几个方面：1.传感器检测：系统通过安装在门口的传感器，如红外线传感器或微波传感器，检测门口是否有人员接近。
2.信号传输：传感器将检测到的信号传输给控制器，告知控制器门口有人接近。
3.控门操作：控制器接收到信号后，根据预设的参数，判断是否开启或关闭门。
4.电动驱动：根据控制指令，电动驱动装置启动，自动控制门的开启或关闭。
5.状态监测：系统持续监测门口的状态，检测门的周围是否有障碍物或异常情况。
安装与使用自动门控制系统的安装与使用相对简单，主要包括以下步骤：1.选购设备：根据实际需要，选择合适的自动门控制系统设备。
考虑安装环境、门的类型、预期功能等因素。
2.安装传感器：将传感器安装在门口位置，确保传感器能够正常监测到门口的情况。
3.连接设备：根据设备说明书，将传感器与控制器进行正确的连接。
4.设置参数：根据实际需求，设置自动门控制系统的参数，如开启延迟、灵敏度等。
5.测试运行：安装完成后，进行测试运行，确保系统能够正常工作。
6.日常使用：按照需要，使用遥控器或其他设备对自动门进行远程控制，或根据预设时间表进行定时操作。
自动门控制系统设计
自动检测技术课程设计题目：自动门控制系统设计系别: 电气工程与自动化系专业: 自动化班级:学号：姓名：二O一三年12 月10 日摘 要本课题主要实现红外线检测和基于AT89C51的单片机控制系统。
本文是关于自动门控制系统电路设计，使用红外线传感器作为感应器，检测到人体辐射的红外线能量变化，将其转化为电信号，传给单片机。
交流电机作为门驱动装置，通过单片机控制交流电机，使门自动打开，当人进门后又可以使门自动关闭。
关键词：热释电红外线传感器、AT89C51、BIS0001芯片1．设计的基本设计思路1、有人来时（进门或出门）开门。
当人走到离门不远的时候时，安装在门上侧的热释红外线传感器信号检测装置检测到有人时，将启动电动机带动传动链开门。
2、无人时关门延迟,当热释收发装置没有检测到有人在离门1N 的范围内，将延迟1秒启动电动机带动传动链关门。
3、关门中途来人，立即开门。
当启动电动机带动传动链关门时，感应探头突然检测到在离门1m 的范围内有人，则立即停止电动机关门，启动电动机带动传动链开门。
总体结构图如下图1.1：2. 系统硬件设计2.1 设计电路的框图和原理红外自动门控制系统的硬件组成如图2.1所示。
本系统主要由AT89C51单片机及其外围电路、红外检测电路，门行程检测电路、步进电机控制电路、故障检测电路、故障显示电路、控制方式切换电路等七部分组成。
单片机循环检测红外检测电路和门行程检测电路输出信号，据此产生步进电机控制信号，电动机带动门运行，当系统检测到控制方式发生改变时，系统进入相应的控制方式。
如门在关门过程中遇到人或其他障碍物时门无条件朝相反方向打开，当系统出现故障，进入故障处理程序。
系统硬件框图如图2.1所示：图1。
1 设计总结构图2.2 BISS0001的内部：下图2.2中，运算放大器OPl 将热释电红外传感器的输出信号作第一级放大，然后由C3耦合给运算放大器OP1，OP2进行第二级放大，再经由电压比较器COPl 和ODP2构成的双向鉴幅器处理后，检出有效触发信号vs 去启动延迟时间定时器，输出信号VO 经晶体管T1放大驱动继电器去接通负载。
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
门
门通常采用电动门，包括自 动门和手动门两部分。当传 感器检测到人体或物体移动 时，单片机将控制马达转动， 带动自动门打开或关闭。同 时，手动门用于在自动门无 法正常工作时手动打开或关
闭
辅助部件
辅助部件包括电源、LED指示 灯和蜂鸣器等。电源用于提 供电力，LED指示灯用于显示 门的开关状态，蜂鸣器用于 在出现异常情况时发出警报
率
物联网应用：通过与其他设 备的连接，自动门控制系统 可以实现更加智能化的管理 和控制，如远程控制、自动
识别等功能
家庭与办公室应用：自动门 控制系统可以应用于家庭和 办公室的门控制，实现自动 化的开关门，提高安全性和
便利性
车辆自动进出控制应用：在 智能停车场等领域，自动门 控制系统可以实现车辆的自 动进出控制，提高安全性和
便利性
系统应用与前景
随着技术的不断发展和应用需求 的不断提高，自动门控制系统将 会更加智能化、高效化和安全化
随着技术的不断发展和应用需求 的不断提高，自动门控制系统将 会更加智能化、高效化和安全化
18
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谢谢欣赏
主讲：xxx
数据结构定义：定义数据结构，包括传感器数据、 门的状态等信息
主程序编写：编写主程序，包括数据采集、数据处 理、驱动控制等功能
故障处理程序编写：编写故障处理程序，包括异常 警报、故障提示等功能
基于PLC 控制的自动门系统课件大学课件
过程； ④松开电极，移至新的焊点位置，开始新的焊接循环。
这几个过程相互配合，合理分配时间，确保每个过程顺利完成， 才能保证车体的焊接质量。
在焊枪自动控制过程中，PLC输出信号控 制焊枪的加压，并输出信号启动焊接控制 器，由焊接控制器和焊接变压器按焊接规 范控制焊枪的焊接电流和时间分配。当焊 接过程完成后，焊接控制器输出完成信号， 此信号输入到PLC，由PLC控制焊枪的卸压 及焊枪移至新的焊点位置，进行新的焊接 循环过程。
输送装置主要由托板、托板的输送装 置、抓取板件的机械手等机构组成,完 成工位间部件的输送任务。
• 现在以某焊接生产线上的一把自动焊枪为例，介绍 焊枪PLC控制系统设计方法。
• 控制要求：
• ①此自动焊枪可以进行手动和自动控制。
• ②能够完成2个焊点的焊接任务。
• 焊枪要完成2个焊点的自动焊接任务动作程序为：原 点自动启动→上升→加压→焊接1→卸压→下降→前 进→上升→加压→焊接2→卸压→下降→后退→原点 结束。
自动门自动工作过程分析
这个案例中应用PLC作为主控制器， 光电感应探测器作为检测器件，
当有人或物体靠近门时，光电感应探测器探知进入 感应区域的通行者，立即输出低电平有效信号给PLC 控制器。 PLC获取该输入信号，启动电机，驱动开门。开门到 限位开关位置时，电动机停止运行。 开门延时一时间段后，并探测到无人后（光电感应探 测器无信号），PLC发出关门信号，电机反转，当门 移动到关门限位开关位置时，电动机停止运行。
X7 出： Y1 开门执行机构； Y2 关门执行机构；
（3）蜂鸣器控制 当门将要关时，Y3 输出，蜂鸣器响1S “T2时间” 以 提示行人。
当故障报警时，蜂鸣器短促响10 S “T5时间” 。其中 T5为故障报警时蜂鸣器作用总的时间，
自动控制系统课设ppt
传感器技术
传感器是自动控制系统的重要 组成部分，用于检测和测量被
控对象的各种参数。
传感器的选择和设计需要根 据被控对象的特性和测量要 求进行，需要考虑精度、可 靠性、响应速度等因素。
传感器技术的发展对于提高自 动控制系统的性能和可靠性具
有重要意义。
执行器技术
01
执行器是自动控制系统的输出部分，用于实现对被控对象的控 制。
控制策略
采用运动学和动力学控制算法，根据 机器人运动轨迹的数学模型和控制目 标，计算出控制信号，驱动伺服电机 实现机器人的精确运动。
系统组成
工业机器人控制系统主要由机器人本 体、控制器、伺服驱动器等组成，能 够实现机器人的运动轨迹规划、速度 和加速度控制等功能。
优点
工业机器人控制系统能够提高生产效 率、降低劳动强度、提高产品质量等 优点。
硬件设计
选择合适的传感器、执行器、控制器等硬件设 备，并设计连接方式。
软件设计
编写控制算法，设计用户界面，实现数据采集、处理和输出等功能。
系统实现
系统集成
将各个模块集成在一起，进行测试和调试。
系统调试
通过实验验证系统的性能，调整参数以满足 设计要求。
系统优化
根据测试结果，对系统进行优化，提高性能 和稳定性。
3
通信技术的发展对于提高自动控制系统的远程控 制能力和数据传输能力具有重要意义。
04 自动控制系统应用领域
CHAPTER
工业自动化
生产过程控制
物流与仓储管理
通过自动化控制系统，实现对生产过 程中的温度、压力、流量等参数的精 确控制，提高生产效率和产品质量。
通过自动化设备与控制系统，实现物 料的高效搬运、存储和跟踪，降低物 流成本。
自动控制系统第八版课件
成都信息工程学院控制工程系
第一章 控制系统导论
例1.12.恒温箱自动控制系统（续）机
减速器
调压器
恒温箱
恒温箱 温度
热电偶
恒温箱自动控制系统方块图
25
成都信息工程学院控制工程系
第一章 控制系统导论
控制系统的工作过程： 检测输出量（被控制量）的实际值； 将输出量的实际值与给定值（输入量 ）进行比较得出偏差； 用偏差值产生控制调节作用去消除偏 差，使得输出量维持期望的输出。
2
成都信息工程学院控制工程系
自动控制原理
本课程性质:专业基础课
考核方式: 闭卷考试 成绩评定方法：
考试占70%，其它占30%(课堂纪律及作业等）
成都信息工程学院控制工程系
3
自动控制原理
课程的主要内容及学时分配
• • • • • • • 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 控制系统导论 6 控制系统的数学模型 8 线性系统的时域分析法 10 线性系统的根轨迹分析法 6 线性系统的频域分析法 10 反馈控制系统的设计 8 数字控制系统的分析与设计 8
自动控制原理
主要教学参考书：
• 胡寿松主编的《自动控制原理》(第五版) • 李友善主编 《自动控制原理》机械工业出版社
• 黄忠霖编著 《控制系统MATLAB计算及仿真》 国防工业出版社 • 胡寿松主编 《自动控制原理习题集》（第2版） 科学出版社 • 刘坤主编 《MATLAB自动控制原理习题精解》 国防工业出版社
矿井掘井、核电站检查消防、救火、无人侦察机、 导弹（无人） 完成人无法完成的工作 管道机器人、水下6000米机器人
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成都信息工程学院控制工程系
第一章 控制系统导论
基于PLC自动门控制系统的设计
基于PLC自动门控制系统的设计摘要本文是关于自动门控制系统的设计，自动门系统主要由可编程控制器（PLC）、感应器件、驱动装置和传动装置组成。
主要工作原理是感应器件将检测到的人体或物体信号传送到PLC，PLC再综合收到的自动门状态信号做出判断，而后发出控制信号，使驱动装置运行，再通过传动装置带动门的动作。
本文详细阐述了自动门控制系统的硬件设计和软件设计，并在S7-200实验台上完成了仿真调试。
采用PLC控制自动门具有较高的可靠性、稳定性、维修方便等优点，具有良好的应用前景.关键词：自动门；PLC；感应器件；驱动装置THE AUTOMATIC DOOR CONTROL SYSTEM RESEARCHBASED ON PLCABSTRACTThe thesis is about the automatic door control system。
It is made of the following parts: Programmable Logic Controller (PLC), sensing devices, drive device, grearing device.The principle is : sensing devices sends the detected human body or object signals to PLC.PLC judges the received automatic door state signal, then sends control signals, and drives actuators to drive the automatic door run.The thesis describes the hardware and software design of the automatic door control system, and completes the simulation debugging on the S7-200 ing PLC as the control of the automatic doors will have high reliability, convenient, and a good prospect.Key words: Automatic doors ; PLC ;Sensing devices; Drive device目录1前言-----------------------------------------------------------1 2自动门控制系统总体方案设计-------------------------------------22.1自动门的功能需求分析-------------------------------------22.2自动门的控制要求-----------------------------------------22.3自动门控制系统构成---------------------------------------22.3.1 PLC概述--------------------------------------------22.3.2具体构成--------------------------------------------5 3自动门控制系统的硬件设计---------------------------------------63.1PLC的选型-----------------------------------------------83.2驱动装置的选型-------------------------------------------83.3感应器件的选型-------------------------------------------83.4传动装置-------------------------------------------------93.5 限位开关-------------------------------------------------93.6自动门控制系统I/O地址分配表----------------------------103.7自动门控制系统的原理图----------------------------------103.7.1主电路及供电线路-----------------------------------103.7.2 PLC外围接线图-------------------------------------11 4自动门控制系统的软件设计--------------------------------------124.1工作过程分析--------------------------------------------124.2梯形图程序----------------------------------------------12 5程序调试------------------------------------------------------145.1硬件线路连接--------------------------------------------145.2联机调试------------------------------------------------14 6结束语---------------------------------------------------------16 参考文献--------------------------------------------------------17 致谢------------------------------------------------------------18 附录------------------------------------------------------------191前言在经济飞速发展的中国，高楼耸立的大都市里的大厦、宾馆、酒店、银行、商场、写字楼，自动门已经是随处可见。
自动控制门系统设计
节能减排
通过合理的控制策略，自动控制门系 统能够减少不必要的能源消耗，达到 节能减排的效果。
系统设计范围
识别方式
包括红外线感应、微波感应、 超声波感应、人脸识别等不同 的识别方式。
安全保护措施
包括防夹手、防撞击、防尾随 等安全保护措施。
门的类型
包括平移门、旋转门、卷帘门 等不同类型的门。
控制方式
包括电机驱动、气动驱动、液 压驱动等不同的控制方式。
04 系统测试与验证
CHAPTER
测试方法
功能测试
对自动门系统的各项功能进行测试， 包括开门、关门、暂停、急停等功能。
性能测试
测试自动门系统的性能参数，如开关 速度、噪音等级、耗电量等。
安全性测试
测试自动门系统在异常情况下的安全 性能，如遇到障碍物时的反应、紧急 情况下的安全措施等。
稳定性测试
长时间运行测试，以验证系统的稳定 性和可靠性。
按照扩展方案实施系统扩展，并进行严格 的测试，确保扩展后的系统稳定可靠。
谢谢
THANKS
软件设计
控制逻辑编程
01
根据控制需求，编写控制门开关的程序，实现传感器信号采集、
处理和控制逻辑判断。
人机界面设计
02
设计简洁、直观的人机界面，方便用户操作和控制门的状态显
示。
故障诊断和报警功能
03
设计故障诊断和报警功能，确保在出现故障时能够及时提醒用
户并采取相应的措施。
03 关键技术实现
CHAPTER
系统集成与联动
实现与门禁系统、楼宇自控系 统、消防系统等其他系统的集 成与联动。
02 需求分析
CHAPTER
功能需求
ห้องสมุดไป่ตู้
自动门plc控制系统设计_plc自动门课程设计
自动门plc控制系统设计_plc自动门课程设
计
当有人进入红外线检测范围，开门电机开头工作，自动打开门，直到门接触到开门限位开关。
假如门触动限位开关7s,没有人进入检测区。
关闭门电机开头工作，门自动关闭。
直到接触到关门限位开关。
假如有人进入检测区，马上停止关闭工作。
plc输入时所需的数
X0 – X0=ON 当有人进入感应区。
X1 – 关闭限位开关。
2个开关碰在一起时X1= ON。
X2 – 打开限位开关。
当门碰开关时X2= ON。
PLC输出所需的数
Y0-开门电机
Y1 – 闭门电机
PLC定时器所需的数
T0 – 7秒计时器。
时基：100毫秒
需要PLC内部存储器
M1013 – 1秒的时钟
plc编程梯形图
PLC编程梯形图描述
假如有人进入感应区，Y0打开并锁定，门打开始终到X2=OFF.
当门遇到限位开关，X2=ON,计数器T0开头计数7s,假如没有人进入感应区，X2=OFF，7s后，Y1打开，锁定，门被关闭。
在关闭过程中，假如有人进入感应区X0=ON，触点X0被激活，Y1关闭，由于X0 = ON, X2 = OFF 和Y1 = OFF，Y0打开，门被重新打开。
自动门的控制设计
自动门控制装置设计自动门控制装置设计一.设计目的1、掌握三菱FX系列可编程控制器硬件电路的设计方法。
2、熟练使用三菱FX系列可编程控制器的编程软件，掌握可编程控制器软件程序的设计思路和梯形图的设计方法。
3、掌握三菱FX系列可编程控制器程序的应用系统的调试、监控、运行方法。
4、通过课程设计使学生能熟练掌握数据的查询（图书、网络），PLC课程所获知识在工程设计工作中综合地加以应用，使理论知识和实践结合起来。
二.设计任务自动门控制装置设计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。
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。
三.设计序言在超级市场、公共建筑、银行、医院等入口，经常使用自动门控制系统。
早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，已逐渐被淘汰。
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四. PLC的发展史1、PLC的起源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。
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驱动控制系统
三相六拍步进电机工作方式通电换相的正序是A-AB-B-BC-C-CA；反序为A-CA-CBC-B-AB；共有六个通电状态P1口输出控制信号，0表示绕子通电，1表示绕子断 电，则可以用六个字来表示六个通电状态。这六个字表示如下表
设计电路的框图
EPROM
电机电路控 制
故障显示报 警
控制方式切 换
自自动动控控制制门门系系统统设设计计
导师：李子颜 答辩人：马冬
专业: 电气自动化
导师：李子颜 答辩人：马冬 专业：电气自动化
课题的意义和目的
• 经济飞速发展的中国，高楼耸立的大都市，自动门已经是
随处可见，在各大厦、宾馆、酒店、银行、商场、医院、 写字楼等场所，自动门更是得到大范围的普及使用。自动 门不但能给我们带来人员进出方便、节约空调能源、防风、 防尘、降低噪音等好处，更令我们的建筑增添了不少高贵 典雅的气息。
自动平移门
一、智能化设计
自动门选择配置智能化控制系统，可随意设定门扇 的运行速度，并可设定半开状态，调节方便。使自动 门始终保持在最佳运行状态。并具有自动矫正功能， 即使遇到大风等原因引起的运行阻力增大，仍然能够 保持平稳的开关门动作。
二、安全性设计
具有自动反转安全装置，当碰到障碍物或人体等 异常状况时，门扇自动反转退出，并在下次接近阻力 区域时以安全速度前进，避免夹人事件和机件损毁的 现象发生，提高自动门运行时的安全性，延长自动门 寿命。
AT89C5 1单片
机
SRAM
红外线检 测
门行程检 测
故障检测
平移式自动门机组由以 下部件组成
（1）主控制器 （2）感应探测器 （3）动力马达 （4）门扇行进轨道 （5）门扇吊具走轮系 统
（6）下部导向系统
图9 红外线自动门控制系统硬件 框图
系统软件结构
• 整个系统软件主要由主程序、开门子程序、
关门子程序、T0中断服务程序、T1中断服 务程序、外部中断服务子程序组成。主程 序主要是完成系统进行初始化、中断设置 等功能。程序设计中设置了一个外部中断0， 它保证红外自动门能够在无人操控情况下 自动运行，主要功能是当检测到有人出入 门时，启动电机，从而实现自动开关门的 目的。
BISS0001芯片
• BISS0001是一款具有
较高性能的传感信号处 理集成电路，它配以热 释电红外传感器和少量 外接元器件构成被动式 的热释电红外开关。
BISS0001的热释电红外开关应用电路图
步进电动机有如下特点
• 步进电动机的角位移与输入脉冲数严格成正比
具有良好的跟随型。以由步进电动机与驱动电 路组成的开环数控系统，既非常简单、廉价， 又非常可靠。同时．它也可以与角度反馈环节 组成高性能的闭外数控系统。
• 自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自动平移门、
自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等， 其中自动平移门使用得最广泛，我们通常所说的自动门、 感应门就是指自动平移门。
• 自动平移门最常见的结构形式是自动门机械驱动装置和门
内外两侧红外线，当人走近自动门时，红外线感应到人的 存在，给控制器一个信号，控制器通过驱动装置将门打开。 当人通过门之后，再将门关闭。由于自动门在通电后可以 实现无人看管，同时又可节约空调能源、防风、防尘、降 低噪音，提高了建筑的档次。
• 步进电动机的动态响应快。易于起停、正反转
及变速。
• 速度可在相当宽的范围内平滑调节。低速下仍
能保证获很大转矩，因此，一般可以不用减速 器而直接驱动负载。
从图中可以看出，它分成转于和 定子两部分。定子是 由砧钢片叠成的。定子上有6个磁极(大极)，每2个相 对的磁极(N、S极)组成一对，共有3对。每对磁极都缠 有同一绕组，也即形成一相，这样3对磁极有3个绕组， 形成三相。
三相反应式步进电动机结构图
自动门选用的是三相六拍的工作方式 ，即：步进电动机的正转通电顺序 为：A-AB-B-BC-C-CA；反转通电顺序为：A-AC-C-CB-B-BA。磁场旋转一 周。通电需要换相6次(即六拍)，转子才转动一个齿距角。在使用六拍工 作方式时，有三拍是单相通电，有三拍是双相通电；对任一相来说，它 的电压波形是一个方波，周期为六拍。其中毛三拍连续通电，有三拍连 续断电。
系统主程序流程图
故障检测及显示
• 检测有无人进出采用对射主动红外探测器。限位
开关则由磁开关来实现。 本设计在自动门的门内 门外一定高度处各设置一个对射探测器。并由导 向管套住发射管和接收管，确保所发出的光线是 一束，而且不宜受其他光线的干扰。接收管的光 线被阻挡时输山高电平信号。两接收器的输出端 接到一个或门上，再经过一个非门接到INT0引脚。 这样不论是有人进门或有人出门，都会有低电平 信号输入INT0端口，从而使单片机得到有人的信 息，并调用相应程序执行相应的开门动作。
检测有无人进出采用对射主动红外探测器。限位开关则由磁开关来实现。限位开关分 别设置在开门极限位置、关门极限位置、和一半处的位置。此开关是这样种器件：半有磁 铁在其附近时，磁开关就被吸为关闭状态，输出高电平。相反输出低电平。
人体 信号
光学系统 （菲涅尔透
镜）
热释电红 外
线传感器
图1 设计总结 构图
信号 处理
自动门
控制电 路
系统硬件设计
热释红外线传感器
热释电传感器利用的正 是热释电效应，是一种 温度敏感传感器
当人体进入检测区时，因 人体温度与环境温度有差 别，产生ΔT，则有信号输 出；若人体进入检测区后 不动，则温度没有变化， 传感器也没有输出
三、稳定性设计
自动门采用步进电机，具有高效、省电、低噪音、 高转速、高扭力、连续使用不过热等特性，大大超越 传统交流伺服马达。由于采用步进电机驱动，配合T型 齿条同步带，使门体自低速至高速的运行中具有卓越 的稳定性。
设计的基本思路
1、有人来时（进门或出门）开门。当人走到离门不远的时候时， 安装在门上侧的热释红外线传感器信号检测装置检测到有人时， 将启动电动机带动传动链开门。 2、无人时关门延迟,当热释收发装置没有检测到有人在离门1m 的范围内，将延迟1秒启动电动机带动传动链关门。 3、关门中途来人，立即开门。当启动电动机带动传动链关门时， 感应探头突然检测到在离门1m的范围内有人，则立即停止电动 机关门，启动电动机带动传动链开门。