电气工程学院毕业设计

毕业设计（论文）

学院名称学院名称

专业名称专业名称

学生学号2016123456789

学生姓名学生姓名

指导教师教授姓名

助理指导老师老师姓名

2020 年1月

PLC自动门控制系统

（物理与电气工程学院电气班）

摘要：设计了一种基于PLC的自动门控制系统，系统实现的是感应器件在检测到人或物时产生一种电信号，将该信号传送到PLC后，PLC再通过驱动装置、传动装置作用于自动门，最终结果是实现自动门的控制。

关键字：PLC可编程控制器；自动门；S7-200

PLC Automatic Control System

Abstract: Designed a PLC based automatic door control system, the system implementation is induction device is detected when the persons or things to produce an electrical signal, after the signal is transmitted to the PLC, PLC and then by driving device, transmission device applied to automatic doors, the end result is to realize the automatic control.

Keywords: PLC programmable controller;；Automatic door；S7-200

目录

摘要 (2)

引言 (4)

1 系统框架结构 (4)

2 硬件系统设计 (6)

3 软件系统设计 (11)

4 过程分析 (15)

5 结论 (16)

参考文献： (17)

引言

自动门是门的一种衍生，是门功能的一种拓展。自动门指的是：能够把人或物靠近门的动作视为一种入门授权，置为开门的信号，通过驱动装置将门开闭，人走开以后将门关闭，对门的开关实现控制的装置。

我国的经济高速发展，使得自动门成为了人们日常生活中不可缺少的一种工具。自动门适用于许多场合，在自动门的控制设计中，人们首先考虑的是稳定、安全、环保。自动门有很多控制方式，从控制器方面来分类：有继电器控制，有智能控制器控制。继电器控制方式存在一些缺陷：用建筑物电源对电动机的控制比较困难，只能用油压，空压进行速度控制，电能的应用率很低。但是当前市场上常见的银行自动门控制方式都是继电器控制。因此诞生了智能控制器的控制方式。智能控制的方式具有较高的稳定性和安全性，所以得到了很广泛的应用。智能控制器的优点是：安装方便和体积小。而PLC做为典型的一种智能控制器，它专用于工业环境下。PLC控制方式在很多地方得到了普及。具有以下的一些优点：稳定，可靠性高，抗干扰能力强。硬件配套齐全，控制结构简单，适用性强，能耗低，维护方便。编程方便，易学易用，深受工作人员的喜爱。而且成本低，功能强大。采用可编制程存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并可以通过数字或模拟式和开关量的逻辑控制的输入和输出。因此PLC控制方式已经在很多地方得到了普及。根据自动门的诸多条件，本课题主要研究平移型自动门，平移型自动门是最常见的一种自动门类型。具体的操作是在门的两侧安装感应器件，当人进出门时，感应器件会收到一个信号将给PLC控制装置一个信号，控制装置通过驱动部分来作用。人经过之后，门再次闭合。平移型自动门通电之后可以实现无人管理。因此本课题设计的就是平移型自动门。平移型自动门有自动控制，手动控制和分时间段控制的功能，完全可以满足银行对自动门的要求。

1 系统框架结构

1.1 自动门控制系统包括PLC、自动门、感应器件、驱动装置、传动装置，当感应器件检测到人或物时将信号传给PLC,PLC根据收到的信号发出控制信号，驱动部分运行，通过传动装置使得自动门运行。自动门控制系统的结构图如下：

感应器件

图1 自动门系统的结构

自动门控制系统的各个板块实现的功能如下:

1.1.1感应器件

对移动的物体进行反应，将人或物通过门的动作转换为信号，传递给PLC.

1.1.2 PLC

实现对感应器件的响应，同时将信号传递到驱动部分，同时可以检测程序的正确与否。

1.1.3驱动装置

对PLC传递过来的信号进行反应，作用于传动装置。

1.1.4 传动装置

传动部分直接作用于自动门，自对动的开启，闭合进行控制。

1.1.5 自动门

开启闭合。

1.2自动门工作流程

首先，按下按钮，有人通过门时光电检测开关K1或K2时，开门时KM1动作，电机正转，到开门限位开关K3时，电机停止。然后，门开之后的8秒后，自动进入关门过程，关门时KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4时，电机停止。接着在关门时，当有人通过光电检测开关K2或K1时，立即停止关门，并进入开门程序。在门打开后的8秒内，若有人通过光电检测开关K2或K1时，重新开始计时8秒，再进入关门过程，可以确保安全经过。最后，若门需要维护或出现故障，就可以启动手动控制的模式。以上工作过程可用流程图表达如下图所示：

图2 自动门工作流程图

2 硬件系统设计

2.1 PLC 的选择

系统采用的控制器是德国西门子[1]公司生产的CPU224型PLC 。设计PLC 系统时，然后根据控制要求，估计输入输出点数、I/O 点数的确定应以控制设备所需的所有输入/输出点数的总和为依据。根据统计的输入输出点数，再增加10%～20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。所需存储器容量、确定PLC 的功能、外设特性等，最后选择有较高性价比的PLC 设计相应的控制系

开始

门关闭

关门按钮按下

自动/手动启动 开门按钮按下 门打开

门口有人否

警报响

门打开

门开到最大

开门计时

门关闭 关到最小

结束运行

是

否

是 是 是

是 否

否 否 否