基于PLC的自动门设计

随着科学技术的日新月异，我们的生活发生了巨大的变化。一个智能化、自动化的社会已经开始呈现于我们的眼前，这为我们提供了非常多的便利。其中自动门就是自动化进程中的一个典型代表，此设计就是运用所学的知识，结合实际需要而进行研究的。

为了增强自动门运行的可靠性，提出了一种以三菱FX2N可编程序控制器（PLC）为核心的自动门控制系统。分析了该控制系统的工作原理，描述了系统的硬件组成，介绍了人体感应探测、自动门运行位置检测等控制电路的工作过程，对PLC的选型及I/O点的确定进行了说明。结合PLC的运行特点，对控制系统的工作流程作了合理的优化。

关键词：可编程控制器，三菱FX2N，自动门，控制系统

目录

摘要........................................................ I

第1章绪论 (1)

1.1选题背景 (1)

1.2选题意义 (1)

第2章系统总体设计 (3)

2.1设计主要内容 (3)

2.2系统总体设计 (3)

第3章硬件设计 (5)

3.1硬件选型 (5)

3.1.1 PLC的选型 (5)

3.1.2驱动装置的选型 (6)

3.1.3感应器件的选型 (6)

3.1.4传动装置 (7)

3.1.5限位开关 (7)

3.2硬件电路设计 (8)

3.2.1自动门控制系统I/O 口分配表 (8)

3.2.2自动门控制系统的主电路原理图 (9)

3.2.3自动门控制系统的外部接线图 (9)

第4章软件设计 (11)

第5章仿真 (13)

结论 (15)

参考文献 (16)

附录 (17)

第1章绪论

1.1选题背景

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，自动门已经随处可见。自动门在国外早已得到普遍的应用，在我国也以优异的性能逐步得到大家的认同，中国已迎来了自动们发展的黄金时期，

自动门性能优劣主要取决于它的控制装置，早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，造成安装繁琐、体积大、不稳定、不易维修等缺点已逐渐被淘汰。目前自动门及其自动化行业最稳定的控制装置是PLC它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。目前他在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻化工等领域的应用都得到了长足的发展。因此运用PLC控制自动门具有较高的可靠性、维修方便等优点。由此看来，进行自动门的PLC控制系统设计，可以推动自动门行业的发展，扩大PLC在自动门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。

1.2选题意义

在超级市场、公共建筑、银行、医院入口，经常使用自动门控制系统。使用自动门，可以节约能源、降低噪音、防风、防尘，同时可以使出口显得庄重高档，因此应用非常广泛。自动平移门最常见的形式是自动门及门内外的光电开关，当人走进自动门时，感应开关感应到人的存在，给控制器一个开门的信号，控制器通过驱动装置将门打开，当人通过门之后，在将关闭。由于自动平移门在通电后可以实现无人管理，既方便又提高了建筑档次，于是迅速在国内外建筑市场上得到了广泛应用。自动门在国外早就得到了普遍应用，在国内也逐渐得到了大家的认可，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。他采用可以编

程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、和算数运算等操作指令，并能通过数字式和开关量的逻辑控制的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻化工等领域的应用都得到了长足的发展。因此运用PLC控制自动门具有较高的可靠性，维修方便等优点。

本课题的自动门设计运用PLC做控制器能大大提高自动门的稳定性和经济性，对与整个

自动门行业是一次技术革新，提高了自动门的使用率，因此，进行自动门的PLC控制系统的设计，可以推动自动门行业的发展，扩大PLC在自动门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。

第2章系统总体设计

2.1设计主要内容

本设计面向商场入口的应用，需要有安全性和可靠性。根据商场中对自动门的具体要求，本课题所设计的自动门为了便于维护，应具有手动和自动方式。当信号采集装置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口且门未关闭，PLC动作输出信号开控制点动

机正转或者反转来开门或者关门。

自动门控制系统包含PLC控制和执行元件构成。采用自动和手动控制方式，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。

2.2系统总体设计

自动门控制系统包含PLC控制和动作执行元件构成。采用自动和手动结合控制方式，此

种控制方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。系统总体设计框图如图2-1所示

图2-1自动门控制系统总体设计框图

由图2-1可知，当感应器件检测到人体信号时将信号传给PLC,PLC根据已经采集的信号发出控制信号，使驱动装置运行，通过传动装置带动自动门的运行。

第3章硬件设计

3.1硬件选型

3.1.1 PLC的选型

可编程控制器产品众多，不同厂家、不同系列、不同型号的同，但工作原理和组成基本相同。基本组成如图3-1所示

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程序

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图3-1 PLC结构示意图输出接口■

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自动门控制系统，对控制功能无特殊要求，而且本次设计所需输入输出总点数介于

12点与32点之间，因此选用三菱公司生产的FX2N-32MR-00型PLC其具有结构紧凑，价格低廉，有极高的性价比，适用于小型控制系统的特点，该型号PLC为继电器输出型，

输入输出点数各为12个点，多余的端子作为备用

PLC功能和结构均有所不