职场文秘网

首页 > 条据书信 > 外贸信函 / 正文

基于plc自控门控制系统设计

2020-11-05 20:30:26

基于PLC自动门控制系统设计 目录 一、绪论 4 (一) 背景及意义 4 (二) 国内外的研究现状和发展趋势 5 二、 自动门控制系统的总体方案 5 (一) 功能分析 5 (二) 控制要求 6 (三) 控制系统的构成 6 三、 控制系统的硬件设计 7 (一) PLC的选择 7 (二) 驱动装置的选择 10 (三) 感应器件的选择 10 (四) 直流电动机的选择 11 1. 直流电动机的调速 11 2. 直流电动机的优势 13 3. 传动装置 13 4. 限位开关 13 (五)自动们控制系统的原理图 14 四、 工作过程 15 (一) 工作过程的分析 15 (二) 梯形图程序 15 五、 程序调试 18 (一) 硬件线路连接 18 (二) 联机调试 18 六、 结论 19 参考文献 20 致谢 21 附录 22 基于PLC自动门控制系统设计 摘要:经济发展到现在,中国的大都市遍布着高楼大厦,各行业都在这里成长着,在这些大厦里安装的自动门更是不足为奇的了。自动门作为一种通过感应器来感受活动物体的出入的自动控制物体,使用方面了人们的出行。本文将通过使用PLC的理论来设计出有PLC为控制器的自动门控制系统设计。

关键词:
PLC;
自动门;
控制系统 Design of Automatic Door Control System Based on PLC Abstract: Up to now, China's metropolitan areas are full of high-rise buildings, where various industries are growing. It is not surprising that automatic doors are installed in these buildings. As a kind of automatic control object, automatic door can sense the entry and exit of moving objects through sensors, and it can be used for people's travel. This paper will use the theory of PLC to design the automatic door control system with PLC as the controller. Keywords: PLC, Automatic Door, Control system 一、绪论 (一) 背景及意义 改革开放以后,社会主义经济的迅速发展,人民手中的经济实力也是不断地增强。对生活质量的要求也是有所提高。自动门作为一种依靠感应器的自动化电子产品具备它独特的作用,是其他产品无法代替的。自动门现在普遍运用于酒店、大厦、大型事业单位等,它具有严格谨慎的结构,把过去的老式的自动门技术与现在在的控制系统结合起来,让它只做到把室内和室外完全的隔开,在它透露着豪华的外观面前做到了防尘、隔音、保温的效果,以及它的安保设施,让它成为酒店的之类场所装饰的做最好的选择。可是在人们关注它带来的美观和便利的时候,忽视它的带来的安全隐患,所以,现在我们要设计出一种保留它原来所具有的美观并且提高它的安全的可靠性的自动门。

过去的是依靠一个有微型计算机为主的控制器,由他接受传感器的信号,让操作者完成门的开关。这种自动门安装复杂,耗时耗力,而且具有很大的安全隐患已经可以被淘汰了,所以现在通过对PLC原理的理解设计出一种适合现代人们需求的自动门。

PLC(可编程逻辑控制器)是使用了一种可以编程的存储器,采用这种存储器的原来自身带有的存储程序执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC的具有鲜明的特点:方便使用,编程简单,性价比高,适应性强,系统简单,安全性高等。

这次将自动门和PLC结合起来,可以大大的提高自动门的安全性能,带来不错的经济效益,因此对自动门的设计是必要的。

(二) 国内外的研究现状和发展趋势  进入二十一世纪以来,国外的自动化技术的发展迅速,技术也是相比较国内来说是成熟的了,而且取得了让国内叹为观止的成绩。自动门的技术就包含着自动化技术的把内容。在现在布满自动化技术的生活中,自动门技术可以带来了许多便利,如减少空调的电力消耗,减少噪音污染,防风防尘。而且突出了门口的庄重,所以从它一出来就被广泛使用。

可是在国内,自动门的自主研发依旧出于刚开始的阶段。对于自动门的自主设计考虑的不是很全面,通过我的研究和观察发现在自动门控制系统设计中自动门的稳定性、节能性、环保性、安全性、以及个性化都是需要在设计过程中考虑的因素。

目前我们所采用的自动门多是用智能控制这种方法,而对于智能控制器上的选择还要考虑是选择微计算机控制器还是PLC控制,当然我们处于安全和稳定性的考虑会选择PLC的。

二、 自动门控制系统的总体方案 (一) 功能分析 这次的设计重点是针对商场的入口处,商场的人流量过大,因此对自动门的安全性能和可靠性能要求会更高,对此我根据商场对自动门的要求设计出来下面几点功能:
1) 开关门的控制可分为自动和手动两种,原因是可以方便维护,当信号采集装置检测门口有活动物体的时候但是门没有打开或者没有活动物体接近但是门开了,可以通过PLC输出信号控制门的开关。

2) 紧急停止功能 当活动物体没有通过门口时候,门就已经关上,并且会对活动物体造成伤害的时候,可以闭合紧急停止开关, (二) 控制要求 1)当有人通过光电检测开关K1或开关K2的时候,开门执行器KM1开始执行这时电动机开始工作,当它运作到开关K3位置,电动机停止工作。

2)自动门会保持8秒的开门时间后,会自动开启关门。关闭执行器KM2启动,电机反转。当门移到关闭限位开关的4个位置时,电机停止运行。

3)当关门的时候,有活动物体通过光电检测开关K2或开关K1的时候,可以马上感应到停止关门,自动开启开门程序。

4)在开门8秒等待时间里,若有活动物体通过光电检测开关K2或1K,一定要重新启动8秒的等待时间,然后自动开启关门程序,确保人身安全通过。

(三) 控制系统的构成 本设计主要是有两个部分构成的:PLC控制和动作执行元件构成。使用自动和手动电动控制这两个方法,实现了把PLC用作控制枢纽来控制传动机构的法子完成对门开、关的自动控制。

1) PLC简述 PLC多用于工业生产的电控制器,它是从继电器控制技术发展出来,又结合计算机技术。以微处理器为核心,把自动化技术,计算机技术,通信技术结合为一体它利用它的内存的程序把输入的电路通过物理过程转化为信息,进而再利用输出电路的物理过程对门的控制来实现的。

2) 具体结构 如下图: 由上图可知,当感应器件感应到活动物体的时候将信号传给PLC,PLC根据受到的信号发出控制信号指示驱动装置运行,通过传动装置带动自动门的运行。

(一) 传动机构的设计 本文主要是针对人流量较多的商场,需要对周围环境进行分析,对自动门的传动机构考虑了下面几点:
(1) 传动机构的零件包括安装板、轨道、门机、皮带、吊挂件等。

(2) 使用零件都是插入式零件,易于安装。

(3) 使用功率大的可调性强的直流电动机。

(4) 采用水平双导轨的方式,让它正悬挂着,可以保证自动门的安全性 (5) 使用具有强度高,耐磨度好以及减少震动的尼龙滑轮, (6) 用齿形皮带,将它的截面设计为曲面,可以抬高齿形的高度,延长了皮带的使用时间。

三、 控制系统的硬件设计 (一) PLC的选择 在设计PLC系统的时候要考虑下面几点:第一步要确定好控制方案,然后对PLC的设计和选择。在设计和选择的时候要考虑PLC的特点、控制要求、任务、范围、操作和行动。接着依据控制方案的要求,估算输入输出(I/O)点数、所需存储器容量、PLC功能和外部设备特性。最后要选择性能好的PLC及设计相对的控制系统。

1. 输入输出(I/O)点数的估算 在估算I/O点时,应采用适量原则。一般来说,根据统计I/O点数,把扩展性提高到10%-20%。剩下的点数应作为I/O点数估算数据。依据实际订货量,I/O点数的选择应依据生厂商PLC的产品特性进行确证。因此依据上述估算的方法,本文的I/O点数的输入、出都为12。

2. 存储器容量的选择 存储器容量是为编程控制器提供的存放数据和系统的多少。程序容量是存储器中实际用的存储多少,所以程序容量小于存储器容量。在设计阶段,因为用户程序没有编制,所以在设计阶段的时候程序容量是不知道的多少,必须在程序调试后才能知道它的具体容量。为了在设计的选择中能够估计程序容量,一般使用存续器容量的估算取代。但是存储器的容量估计没有 一个公认的公式。在大多数的文献中提出了不同的公式,一般为I/O点数的10~15倍加上模拟I/O点数的100倍,便可以作为存储器中的总字数以16位一个字。此外,按次数的25%的剩下的量数。对于文中PLC的存储容量选择适合它的储存的程序,以便在未来的转换过程中有足够的空间。

3. 控制功能的选择 对于这个的选择包括运算功能、控制功能、通讯功能、编程功能、诊断功能和处理速度等,依据需要的设计的自动门控制系统的要求,主要介绍了几种功能的选择。

  1)控制功能 PLC用的是顺序逻辑控制。在大多数情况下,通常使用单回路或多回路控制器解决控制模拟信号。也可使用专门的智能I/O完成所需的控制功能,可以提高PLC的处理速度,节省存储器容量。

2)编程功能 离线编程方式:因为PLC和编程器共用一个处理器。当编程器处于编程模式时,处理器只服务于编程器,不能控制现场设备。在完成编程后,编程器切换到运行模式,处理器开始对现场设备控制,没有办法编程。离线编程可以降低系统运行成本,可是对使用和调试时是不方便的。

编程方法:CPU和编程器有自己的CPU,主机CPU负责在扫描周期内与编程器进行现场控制和数据交换。编程器将在线编制或数据发送到主机上,在下一个扫描周期中,主机依据新接收的程序运行。该方法成本高,可是在系统调试和运行方便。它常用于大中型PLC中。

五种标准化语言:顺序功能图、梯形图、功能模块图,三种图形化语言和语言表、结构文本两种文本语言。选用的编程语言应遵守标准(IEC61131)  3)诊断功能 PLC的诊断功能是对于硬件和软件进行诊断。硬件诊断利用硬件的逻辑判断出现故障地方,软件诊断包括内部诊断和外部诊断。内部诊断是经过软件对PLC的内部性能和功能进行诊断,外部诊断是通过软件对PLC的处理器的外部输入、输出等部件的信息唤醒功能进行诊断。

PLC的诊断功能对操作人员和维修人员的技术能力和维护时长有所要求。

4. 机型的选择   1)PLC类型 按结构分:整体型和模块;

按应用分:现场安装和控制室安装;

按CPU字长分:1位、4位、8位、16位、32位、64位等。

如果考虑应用这个方面的话,一般采用根据控制功能或I/O点数选择型号。然而对于作为整体型的PLC的I/0点数是固定的,对此用户可以不需要考虑这个方面,因为他主要在小型控制系统上使用;
而模块型PLC可以提供多种I/0卡件或插卡,用户可以合理的选择和配置系统控制的I/0点数,它的功能无论是在开括还是使用上都是方便灵活,大部分在大中型控制系统上使用。

2)经济的考虑 选择PLC时,应考虑性价比。考虑经济性时,应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素,进行比较和兼顾,最终选出比较满意的产品。输入输出点数对价格有直接影响。点当数增加到一数值后,相应的存储器容量相应增加,因此,点数的增加对PLC选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响。在估算和选用时应充分考虑,使整个控制系统有较合理的性能价格比。本课题所设计的自动门属于小型控制系统,结合经济性的考虑因此选用整体型PLC。

对PLC的选择,还要从性能、价格方面进行比较。在考虑价格时,还应考虑使用的可扩展性等因素,进行比较并加以考虑,最后选择一种最为合适的。I/O点数对价格有直接影响。当点数增加到数值时,相应的内储存量容量相应上升。所以,点数的增加对PLC的选择、储存量容量、控制功能范围等都有影响。为了使整个控制系统具有合理的性价比,应充分考虑系统的估计和选择。文中设计的自动门属于小型控制系统。综合考虑经济性,选用整体型的PLC。

5. 对PLC响应时间的要求 对于多数场合,PLC的相应时间基本上能满足控制要求。响应时间包括输入滤波时间,输出滤波时间和扫描周期。PLC的工作方式决定了他不能接受频率过高或持续时间小于扫描周期的输入信号,当有此类信号输入时需要选用扫描速度高的 PLC或快速响应模块和中断输入模块。

在大多数情况下,PLC的相应时间基本能满足控制要求。相应时间包括输入滤波时间、输出滤波时间和扫描周期。不能接受频率过高或持续时间小于扫描周期的输入信号是PLC的工作方式的决定的。当有信号输入时,需要选择高扫描速度的PLC或快速响应模块和中断输入模块。

综合以上因素,本文的设计采用日本三菱公司生产的FX1S小型PLC来实现整个系统的控制。

(二) 驱动装置的选择 自动门的驱动是自动门能否正常工作的重要保证。本文采用直流无刷电机。直流无刷电机具有功率密度高、噪声低、调速性能好等优点,有着交流电动机结构简单、运行方便、维护方便又有直流电机线性机械特性、调速范围宽、起动转矩大、运行效率高等优点。对需要“轻、小、薄、静、精、可靠”等场合最好的选择。本文设计采用了亚坦电机控制有限公司生产的45BLDC系列直流无刷电机。电机直径是45,额定转速4000转,额定扭矩0.036N.m,功率15W-100W,额定电压24V 。

(三) 感应器件的选择 现在的自动门使用的感应器件主要包括微波感应器、红外感应器等。微波感应器又被叫做微波雷达是物体移动有所感应,所以让他的反应速度加快,适合工作人员用正常速度走过场所,微波感应器是利用电磁波的多普勒原理制作的仪器,用平面型作为天线感应系统,把微处理器作为控制中心。全部重要零件都是用国外的先进的零件,文中设计采用零件都可以确保产品的稳定性。

以10.525GHz发射、接收的微波感应器。它的探测方式具有非接触探测、不受温湿度和噪音的影响等优点。

红外感应器作为一种对活动物体存有的反应,无论可以活动的物体有没有活动,只要在感应器感应的范围里,他都有所反映。当然,通过调查红外感应器比微波感应器的反应速度要慢。

在不同的场所使用具有不同的功能、性能的自动控制系统,是自动系统的重要的位置,它的性能对自动门系统的安全及稳定具有重要的影响,譬如酒店、写字楼等可以选择灵敏度强的感应器;
在路边的银行、商店等可以选择窄一点区域的感应器。依据文中需要采用上海顺安达门业装饰有限公司的微波自动门感应器 WB-300,它的规格如下:
图1 (四) 直流电动机的选择 1. 直流电动机的调速 通过把并励和他励直流电动机与交流异步电动机作比较发现直流电动机的结构复杂,价位高,维护也不便利,却在调动速度的性能上具备着它本身的优点。但是交流异步电动机在通常下是不可以调速的,更不可以没有级调速,所以,有些设备的调速有所要求的都可以使用直流电动机。这是因为直流电动机可以调速,而且它具有简单的机械传动机构。

直流电动机的转速公式:
n=(U-IaRa)/KEΦ 由此可见,任意值的Ra、_和u都可以改变转速,改变电枢电路外电阻的方法也可以调整转速。但其缺点是能耗大,电机机械特性较软,调速小,只能进行调速,现在这种方法应用较少。直流电动机调速的常用方法有调磁法和调压法。

(1)调磁法 那就是改变磁通量。当电源电压U保持在额定值时,调整Rf并改变励磁电流If 以改变磁通量,所示。由于 n=U/KEΦ-Ra/KTKEΦ·T 有上述的公式知道,当磁通量减少时,n0升高,转速降△n增大,但后者与磁通量2成反比,所以磁通量愈小,机械特性曲线愈陡,但仍具有一定硬度。在一定负载下,磁通量愈小,则n愈高。由于电动机在额状态运行时,它的磁路已接近饱和,所以通常都是减小磁通(Φ<Φn),将转速往上调(n>nn)。

调速的过程是:当电位于恒定时,减小磁通量。受到机械惯性的影响,转速产立即发生变化,于是反电动势E=KE·Φ·n就减小,Ia随之增加。由于Ia增加的影响超过磁通量减小的影响,所以转矩T=KTΦIa也就增加。如果阻转矩Tc未变,则T>Tc转速n上升。随着n的升高,反电动势E增大,Ia和T也着减小,直到T=Tc时为止。可是这时转速已比原来升高了。

这是一定要指出,如果电动机在额定状态下运行,那么电枢电流是额定值,若调速时负载转矩仍旧为额定值,因为T=KTΦIa,因此减小磁通量后Ia一定超过额定值,所以调速后负载转矩一定会减小。这种调速方法适用于转矩与转速成反比而输出功率基本恒功率调速的场合。

这种调速方法有3个优点:调速平稳,无级调速;
调速经济,控制方便;
机械特性更刚性,稳定性好。

可是这种调速方法的局限性在于只能提高转速,即调速后的转速应超过额定转速。由于电机不允许超速过大,其转速范围受到限制。在实际应用中,这种方法常用作电压调速的辅助手段。

(2)调压法 即改变电压U。当保持他励电动机的励磁电流If为额定值时,降低电枢电压U,如下:
n=U/KT·Φ-Ra/KE·KT·Φ2· 可以看出,n0减小,但△n不变。因此,在一定的负载下,通过改变U,可以得到一组并联的机械特性曲线。由于电枢电压只能在低于电机额定电压的方向上改变,所以转速会降低(n n),调速过程是:当磁通量保持不变时,减小由于速度变化,ED电压U不会立即改变,反电动势E暂时保持不变,因此电流IA减小,扭矩T减小。如果电阻扭矩tc保持不变,则t<tc,速度n减小。随着N的减少,反电动势E减小,IA和T增大,直到t=tc。但是速度比以前低了。由于调速时磁通量不变,如果调速在一定的额定电流下,电机的输出转矩是一定的(恒转矩调速)。

这种调速方法具有以下优点:机械特性硬,降压后硬度不变,稳定性好;
调速范围大;
电枢电压可均匀调节;
可实现平滑的无级调速。这种调速方法的缺点是电压调节需要专用设备,投资大。近年来,由于采用晶闸管整流电源来调节电机的电压和转速,这种方法的优点让它得到了广泛的应用,常用于印刷设备直流电机的调速。

2. 直流电动机的优势 由于直流电机的整定非常简单,与异步电机相比,它具有以下优点:
(1) 因为采用了高性能永磁材料,可以减小无刷直流电机转子的尺寸,从而具有较低的惯性、较快的响应速度和较高的转矩惯性比。

(2) 无刷直流电机没有用转子损耗(转子采用永磁材料),不需要定子励磁电流分量(应用新理论),效率高,功率密度高。对于相同的输出容量,交流异步电动机需要更多的功率整流器和逆变器。

(3) 因为没有转子发热,无刷直流电机不需要考虑转子冷却问题。

(4) 由于交流异步电动机的非线性特性,其控制非常复杂。无刷直流电机将其复杂的磁场定向控制简化为无坐标变换的离散转子位置控制,速度范围更宽,控制性能更好。

总之,无刷直流电机具有更高的功率密度(铁芯利用率高),更高的效率和更好的控制性能。考虑到节能、变频器节能、提高生产率等因素,大大降低了用户的综合成本。因此在本文设计中选择了无刷直流电机。

3. 传动装置 本控制系统中使用的传输装置包括:
(1) 自动门机行走轨道:与列车的轨道一样,门机的起重轮系统受到约束,可以在特定的方向上进行。

(2) 自动门悬挂系统:用于悬挂活动门,在动力牵引下驱动门。

(3) 同步皮带:用于传输电机所产动力,牵引自动门吊具走论系统。

(4) 同步带:用于传递电机产生的动力,牵引自动门挂。

4. 限位开关 限位开关又称行程开关,是利用生产机械的某些运动部件碰撞发出控制指令的一种指令电器。一种自动控制装置是用于控制生产机械的方向、速度、行程大小或位置。

限位开关广泛应用于各种机床、起重机械和轻工业机械的行程控制。当生产机械移动到一定位置时,行程开关通过机械活动部件的动作把机械信号转换成电信号,从而实现对生产机械的控制,限制其移动和位置,并对生产机械进行必要的保护。

5. I/0分配表 I/0分配表是编制PLC程序的前提,也是现场接线调试的重要依据。

图2:I/O分配表 (五)自动们控制系统的原理图 1. 主电路及供电线路 图4 2. 外围接线 图5 如上图所示,KA1 KA2是由电感器控制的两个继电器。当感应器感应到有热源体的时,它会自动关闭。SQ1、SQ2为现场跳闸开关,检查开关门是否在现场。SQ3和SQ4是开关减速跳闸开关。

四、 工作过程 (一) 工作过程的分析 根据本文的控制要求和安全要求,设计的程序按下图所示的过程运行,达到了系统的最佳设计要求,完成了系统的最终设计。工作流程如下:
(1) 首先,按下启动按钮,当传感器检测到活动物体时,电机向前,驱动自动门进行开门过程。

(2) 当门全开时,开门限位开关打开,此时自动门停止,延时8秒。如果此时传感器重新检测到活动物体信号,则将重新执行8秒延迟。

(3) 当8秒的延迟完成时,电机反转以执行关闭过程。在关门过程中,当传感器重新检测到活动物体的信号时,会中断关门过程,并转向开门过程。

(4) 考虑到自动门故障时使用自动控制系统的不适,设置了手动开启和手动关闭。以上工作流程可以用附图中的流程图表示。

(二) 梯形图程序 1. 梯形图的概述 PLC是专业为工业控制而开发的设备。它的主要用户是工厂的电气技术人员。为了适应自己的传统习惯和掌握能力,通常PLC不使用微机的编程语言,而是经常使用面向控制过程、面向问题的“自然语言”编程。1994年5月国际电工委员会(IEC)发布的IEC 1131-3(可编程控制器语言标准)详细描述了语法、语义和以下五种编程语言:功能图、梯形图、功能块图、指令表、结构文本。梯形图和功能块图是图形语言,指令列表和结构文本是书面语言,功能表是结构块控制的流程图 的一种。

梯形图编程语言是用梯形图的图形符号来描述程序的一种设计语言。使用梯形图编程语言。这种编程语言使用因果关系来描述事件的条件和结果。每个级联都是因果关系。在级联中,描述事件发生的条件在左侧,事件结果在右侧。

梯形图设计语言是最常用的编程语言。它来源于对继电器逻辑控制系统的表述中。在工业生产控制领域,电气技术人员熟悉继电器逻辑控制技术。所以,基于这种逻辑控制技术开发的梯形图受到了广泛的欢迎和应用。梯形图程序设计语言的特点:
(1) 与电气操作原理图相对应,直观性、对应性。

(2) 与原继电逻辑控制技术一致,容易掌握和学习。

(3) 与原继电器逻辑控制技术不一样,梯形图中的功率流不是实际电流,而内部继电器不是实际继电器,因此应用应不同于原继电器逻辑控制技术的相关概念。

梯形图是最常用的图形编程语言。第一种编程语言称为PLC,类似于电气控制系统的电路图。它具有直观、易懂的优点,易于工厂电气人员掌握,特别适用于开关逻辑控制。梯形图通常被称为电路或程序,梯形图的设计被称为编程。

2. 梯形图的设计 设计梯形图的基本方法和步骤:
(1) 首先,根据过程控制的要求,绘制控制流程图,使其表达清晰、准确。必要时,可将控制系统分解为几个相对独立的部分,以尽可能简化并便于编程。

(2) 所有输入信号(按键、行程限位开关、压力开关、压力、速度和时间传感器)和输出对象(接触器、电磁阀、电机、指示灯等)单独列出。I/O终端根据所采用的PLC型号内部逻辑元件的数量范围进行分配和排列。

(3) 依据控制流程图,对PLC中的相关逻辑元件(如辅助继电器、定时器、计数器等)进行定期的分配和利用,形成相应的基本电路。

(4) 为以梯形图的形式描述控制要求,在绘制梯形图时应遵循编程原理。  (5) 在编译程序列表时,可以按逻辑行的顺序和梯形图的逻辑单元(从上到下,从左到右)排列。

文中软件采用三菱公司设计开发的GX Developer,选择他的梯形图语言进行程序设计。在设计过程中应遵循以下编程规则:
(1)每个继电器的线圈和他的触点均用同一个编号,每个元件的触点使用时没有数量限制。

(2)梯形图每一行都是从左边开始,线圈接在最右边(线圈右边不允许再有触点)。

(3)线圈不能直接接在左边的母线上。

(4)在一个程序中,同一编号的线圈如果使用两次,称为双线圈输出,他很容易引起误操作,应避免。

(5)在梯形图中没有真实的电流流动,为了便于分析PLC的周期扫描原理和逻辑上的因果关系,假定在梯形图中有电流流动,这个电流只能在梯形图中单向流动—即从左向右流动,层次的改变只能从上向下流动。

(6)无论选用何种PLC机型,所使用的软件编号(即地址)必须在该机型的有效范围以内。

根据上述规则和PLC的编程方法和思想,编制了文中的设计的自动门控制系统的梯形图程序。下图表述为该程序:
图6 五、 程序调试 (一) 硬件线路连接 图7 使用实验室中的可编程控制器试验台,主机FXCPU224 cn ac/dc/rly,所提供的的电压都是采用直流24v,调试的电路图如上图。

在模拟实验过程中,由于受到实验条件的限制,微波检测信号和限位开关动作都是由按钮(SB1、SB2、SB3、SB4)取代,SB0、SB11与按钮相连。QA1和QA2由中间继电器代替,中间继电器的线圈电压为24v。

(二) 联机调试 (1) 如上图所示,将线路连接到电源。。

(2) 写在“GX Developer version8.52”上的软件将通过“RS-232/PPI电缆”下载到“CPU224”。

(3) 进行实验过程记录 按下启动按钮”SB0”的 1) 手动开/关门 现象一:当按按钮SB10时,电机M出现正转 现象二:当按手动开关按钮SB11时,电机M出现反转 2) 自动开/关门 现象一:当按下按钮SB1或SB2时,电机M正转;

当按下按钮SB4时,电机M停止转动 现象二:当电机M停止转动时,定时器的时间延迟8秒。

再次按下按钮SB1或SB2,计时器重新计时8秒。

现象三:当8秒的延时完成后,M反转;

如果在反转过程中按下按钮SB1或SB2,电机M反转。

现象四:
按下紧急按钮SB5时,电机M开始正转。

六、 结论 本次课题研究基于PLC的自动门控制系统的设计和实现,包括硬件设计和软件设计。通过理论证明了本次设计的可行性,并进行了模拟实验。

本次调试后的系统总体设计能满足实际要求,可是在实际运用中,还应考虑各部分的容量和技术参数,电源设计、系统接地、电缆设计及铺设、PLC输出口的保护等问题,让系统达到可以安全工作的状态。因此,如果我们想将系统交付给用户,就必须通过现场调试的测试。这给了我们一个高一级的问题,因为一个很好的应用软件不能在短时间内实践完成的了,这个系统需要不断的改进和完善,我们需要做大量的工作和时间测试。目前,系统还没有实现完全的智能化,需要增加许多新的功能和先进的科学技术,才能实现真正的智能化控制。

参考文献 [1]郁汉琪,电气控制与可编程序控制器,东南大学出版社,2006.3,30~38 [2]王永华,现代电气控制及PLC应用技术,北京航空航天大学出版社 2008 . 3.9,45-49 [3]何一平、王鹏副,常用PLC应用手册,电子工业出版社2008.3.7,86-90 [4]李凤阁,佟为明,电气控制与可编程控制器应用技术,北京机械工业出版社2007.12.25,15-21 [5]马志喜,电气工程设计,北京机械工业出版社, 2008.6.7,72~74 [6]赵克裕 ,许福永 , 微波原理与技术, 北京高等教育出版社 2006.8.5 [7]杨新民,电力系统综合自动化[M].北京,中国电力出版社,2001,88-90. [8] 黄惟一,胡生清,控制技术与系统,北京,机械工业出版社,2006,125-147 [9] 三菱公司,FX通讯用户手册(RS-232C、RS485),三菱公司,2006,1-286 [10]肖诗松,计算机控制系统[M],北京,清华大学出版社,2006,125-256 [11]曾毅, 蒋宏, 张明,PLC 在自动自动门控制中的应用[J]。

致谢 马上要结束的三年的大学生活,这些年我学到了很多东西。我要对和电的老师们表示感谢。你们不仅教会了我知识,还告诉了我很多关于如何在世上生存的真理,这将对指导我未来的人生起到非常好的作用。

通过自动门控制系统的软件设计,在这个过程中,了解设计项目的工艺流程,从而完成自动门系统的软件设计。同时,我们还了解了自动门硬件的一些外围技术,扩大了知识面,增强了对过程的理解。

本文的构思、规划设计撰写得到了老师的悉心指导,他渊博的学识、敏锐的学术洞察力、认真的工作态度、严谨的学风、平易近人的作风,给我留下了深刻的印象。我从中受益匪浅。我想表达我真诚的感谢。

在这篇论文即将结束,向所有帮助我和指导我的老师、同学和朋友表示衷心的感谢。

附录

Tags: 门控   自控   设计  

搜索
网站分类
标签列表