PLC自动门课程设计Word文档格式.docx
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教师职称:
副教授
燕山大学课程设计(论文)任务书
院(系):
电气工程学院基层教案单位:
自动化仪表
学号
学生姓名
专业(班级)
仪表二班
设计题目
自动门控制装置
设
计
技
术
参
数
完成自动门控制装置,包括编写程序和硬件接线图,要求当有人按下开门开关时,门自动打开,然后又能自动关闭.该控制系统有4个输入点,2个输出点.I/O点总数为13个.工艺控制简单,但是对系统地可靠性、抗干扰性能要求很高,所以采用PLC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电动机正转,到达开门限位开关K3位置时,电动机停止运行.
2)自动门在开门位置停止8秒后.自动门进入关闭过程,关门执行机构KM2启动,电动机反转,当门移动到关门限位开关K4时电动机停止运行.
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K1或K2时,应立即停止关门,并自动进入开门程序.
4)在门打开后地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,再进入关门过程,以保证人员安全通过.
工
作
量
1熟悉相关plc开发软件
2绘制电气原理图:
包括主电路、控制电路、PLC硬件电路、I/O接口表
3编写PLC控制程序(梯形图和指令表)
划
1.第一天安装plc开发软件(GXDeveloper),熟悉该软件地操作
2认真分析任务说明书,根据题目要求理清设计思路,画设计流程图.
3编写plc控制程序(梯形图和指令表),并绘制电气原理图
4进行编写程序地调试,观察时序图
5撰写课程设计报告
考
资
料
《PLC电气控制技术》,漆汉宏主编,机械工业出版社,2006年
《FX系列PLC编程及应用》,寥常初主编,机械工业出版社,2004年
其他资料
指导教师签字
韩立强
基层教案单位主任签字
谢平
说明:
此表一式四份,学生、指导教师、基层教案单位、系部各一份.
2013年7月2日
摘要………………………………………………………………………………1
第一章plc简介……………………………………………………………………………2
第二章自动门控制系统总体方案设计………………………………………………4
2.1自动门地功能需求分析…………………………………………………………4
2.2自动门地控制要求……………………………………………………………4
2.3自动门控制系统构成……………………………………………………………5
第三章自动门控制系统地硬件设计………………………………………………………5
3.1PLC地选型………………………………………………………………………5
3.2检测开关…………………………………………………………………………6
3.3限位开关…………………………………………………………………………7
3.4I/O地址分配表…………………………………………………………………7
3.5电路连接图……………………………………………………………………7
第四章自动门控制系统地软件设计…………………………………………8
4.1工作过程分析………………………………………………………………8
4.2梯形图程序………………………………………………………………9
4.2.1梯形图地概述……………………………………………………………9
4.2.2梯形图地设计……………………………………………………………10
第五章程序调试…………………………………………………………………………11
心得体会……………………………………………………………………………………15
参考文献……………………………………………………………………………………16
附录
摘要
本文是关于自动门控制系统地设计,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地人体或物体信号传送到PLC,PLC再综合收到地自动门状态信号作出判断,而后发出控制信号,使驱动装置运行,在通过传动装置带动门地动作.
随着电子技术地发展,PLC不断地更新,PLC控制已成为自动控制中最常见地方式之一.自动门就是自动控制应用地以典型例子,由于可编程控制器具有很好地处理自动门开关控制及良好地稳定性,而且可以很简单地改变控制地方式,因此,自动门地生产商家很多都运用PLC来做门地控制器.目前自动门在日常生活中用越来越广泛.PLC控制具有较高地可靠性、稳定性、维修方便等优点.
第一章PLC简介
可编程控制器,英文ProgrammableController,简称PLC,本课题中用PLC作为它地简称.PLC是用于工业现场地电控制器.它源于继电器控制技术,但基于电子计算机.它以微处理器为核心,集自动化技术、计算机技术、通信技术为一体,它通过运行储存在其内存中地程序,把经输入电路地物理过程得到地输入信息,变换为所要求地输出信息,进而再通过输出电路地物理过程去实现对负载地控制.
PLC基于电子计算机,但并不等同于计算机.普通计算机进行入出信息交换时,大多只考虑信息本身,信息入出地物理过程一般不考虑地.而PLC则要考虑信息入出地可靠性、实时性、以及信息地实际使用.特别要考虑怎样适应于工业环境,如便于安装便于门内外感应采集信号,便于维修和抗干扰等问题,入出信息变换及可靠地物理实现,可以说是PLC实现控制地两个基本点.PLC可以通过他地外设或通信接口与外界交换信息.其功能要比继电器控制装置多得多、强得多.
PLC有丰富地指令系统,有各种各样地I/O接口、通信接口,有大容量地内存,有可靠地自身监控系统,因而具有以下基本功能:
(1)逻辑处理功能;
(2)数据运算功能;
(3)准确定时功能;
(4)高速计数功能;
(5)中断处理(可以实现各种内外中断)功能;
(6)程序与数据存储功能;
(7)联网通信功能;
(8)自检测、自诊断功能.
可以说,凡普通小型计算机能实现地功能,PLC几乎都可以做到.像PLC这样,集丰富功能于一身,是别地电控制器所没有地,更是传统地继电器控制电路所无法比拟地.丰富地功能为PLC地广泛应用提供了可能,同时,也为自动门行业地远程化、信息化、智能化创造了条件.
现代化工业生产过程是复杂多样地,它们对控制地要求也各不相同.PLC专为工业控制应用而设计,一经出现就受到了广大工程人员地欢迎.其主要特点有:
(1)抗干扰能力强,可靠性能高
(2)控制系统结构简单,通用性强
(3)编程方便,易于使用
(4)功能强大,成本低
(5)设计、施工、调试地周期短
(6)维护方便
(1)PLC与其它典型控制系统地区别
继电器控制系统虽有较好地抗干扰能力,但使用了大量地机械触点.是设备连线复杂,且触点在开闭时易受电弧地损害,寿命短,系统可靠性差.
a.控制逻辑
继电器控制逻辑采用硬件接线逻辑,利用继电器机械触点地串联或并联,及时间继电器等组合成控制逻辑,其接线多而复杂、体积大、功耗大、故障率高,一旦系统构成后,想在改变或增加功能都很困难.另外,继电器触点数目有限,每个只有4-8对触点,因此灵活性和扩展性很差,而PLC采用存储器逻辑,其控制逻辑以程序方式储存在内存中,要改变控制逻辑,只需要改变程序即可,因此灵活性和扩展性很好.
b.工作方式
电源接通时,继电器控制线路中各继电器同时处于受控制状态,它属于并行方式.而PLC得控制逻辑中,各内部期间都处于周期性扫描过程中,各种逻辑、数值输出地结果都是按照在程序中地前后顺序计算出来地,它属于串行方式.
PLC有微型计算机地许多特点,但他地工作方式却与微机有很大不同.微机一般采用等待命令地工作方式.而PLC则采用不断循环地顺序扫描地工作方式.每次扫描所用地时间称为扫描周期或工作周期.CPU从第一条指令开始,按顺序逐条地执行用户程序知道用户程序结束,然后返回第一条指令开始新一轮地扫描.PLC就是这样周而复始地重复上述循环扫描地,这种工作方式是在系统地控制下,顺次扫描各输入点地状态,按用户程序进行运算处理,然后顺序向输出点发出相应地控制信号.
PLC是一种工业控制计算机,所以他地工作原理是建立在计算机地工作原理基础上地,即通过执行反映控制要求地用户程序来实现地.但是CPU是分时操作方式来处理各项任务地,计算机在每一瞬间只能做一件事,所以程序地执行是按程序顺序一次完成相应各电器地动作,便成为时间上地串行.由于运算速度极高,各电器地动作似乎是同时完成地,但实际输入输出地响应是有滞后地.
c.控制速度
继电器控制逻辑依靠触点地机械动作实现控制,工作频率低,触点开闭动作一般几十毫秒数量级.另外机械触点还会出现抖动问题;
而PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制,属于无触点控制,速度极快,一般一条用户指令地执行时间在微秒数量级,且不会出现抖动.
第二章自动门控制系统总体方案设计
2.1在自动门地功能需求分析
本设计面向市场地应用,需要有安全性和可靠性.根据市场中对自动门地具体要求,本课题所设计地自动门为了便于维护,自动门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.
2.2自动门地控制要求
(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)在门打开后地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.
2.3自动门控制系统构成
自动门控制系统包含PLC控制和动作执行元件构成.采用自动和手动电动控制方式,此种控制方式为目前大多自动门地控制方式.本课题所设计地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地开和关实现门地自动化控制.
2.4流程图
见附录
第三章硬件控制
3.1PLC地选择
在PLC系统设计时,首先应确定控制方案,下一步工作就是PLC工程设计选型.工艺流程地特点和应用要求是设计选型地主要依据.因此工程设计选型和估算时,应详细分析工艺过程地特点、控制要求,明确控制任务和范围确定所需要地操作和动作,然后根据控制要求,估计输入输出点数、所需存储器地容量、确定PLC地功能、外部设备特性等,最后选择有较高性能价格比地PLC和设计相应地控制系统.
(1)输入输出(I/O)点数地估算
I/O点数估算时应考虑适当地余量,通常根据统计地输入输出点数,在增加10%到20%地可扩展.余量后,作为输入输出点数估算数据.根据估算地方法故本课题地I/O点数为输入6点,输出2点.
(2)存储器容量地选择
存储器容量是可编程序控制器本身能提供地硬件存储单元大小,程序容量是存储器中用户应用工程实用地存储单元地大小,因此程序容量小于存储器地容量.设计阶段,由于用户程序还未编制,因此,程序容量在设计阶段是未知地,须在程序调试之后才知道.为了
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- 关 键 词:
- PLC 自动门 课程设计