嘉 兴 南 洋 职 业 技 术 学 院
毕 业 文(设 计)
文题目 基PLC动门控制
系 部 电子信息工程系
学生姓名
专业名称 电子信息工程
班级学号
指导教师
XX职业技术学院教务处印制
基PLC动门控制
摘着科学技术日新月异生活发生巨变化智化动化社会已开始呈现眼前提供非常便利中动门动化进程中典型代表设计运学知识结合实际需进行研究
增强动门运行性提出种S7200编程序控制器(PLC)核心动门控制系统分析该控制系统工作原理描述系统硬件组成介绍体感应探测动门运行位置检测门运行障碍检测等控制电路工作程PLC选型IO点确定进行说明结合PLC运行特点控制系统工作流程作合理优化
动门系统编程控制器(PLC)感应器件驱动装置传动装置组成工作原理感应器件检测体物体信号传送PLCPLC综合收动门状态信号做出判断发出控制信号驱动装置运行通传动装置带动门动作
[关键词] 动门PLC感应器件驱动装置
目 录
前言·································································································1
PLC概述·································································································2
第1章 毕业设计求··············································································4
11 设计题目···················································································4
12 设计求···················································································4
第2章 绪···························································································5
21 国动门发展现状·····································································5
22 动门技术发展方··································································5
23 课题研究容·············································································6
第3章 功器件原理···········································································7
31 动感应门原理········································································7
311 移式动感应门机组·····························································7
312 工作流程····················································7
32 行程开关(限位开关)工作原理··········································7
33 光电开关·································································8
331 光电开关分类···········································································8
332 光电开光工作原理······································································9
333 光电开光特点·······································································9
第4章 动门控制系统硬件设计·························································10
41 动门控制系统结构·························································10
42 PLC选择···························································10
43 驱动装置选择··································································10
44 感应器选择·······················································11
45 直流电机选择···························································11
第5章 动门程序设计································································12
51 IO口分配表································································12
52 继电器接触控制图································································12
53 PLC控制输出输入接线································································12
54 程序流程································································
13
55 梯形图指令····························································14
56 指令·····················································15
57 程分析·······················································15
结······························································································17
致谢······························································································18
参考文献······························································································19
前言
济飞速发展现代深灰着物质水提高生活便利性认识越越深刻尤现代化市里动化产品赖增强动门诞生创造合理条件宾馆酒店等型娱乐场动门更处见
动门工作方式通动门外两侧感应器开关感应出入走进时控制器开门信号通驱动装置门开走门关实现动化化理
设计PLC控制器系统进行设计着实济稳定等方面性指标技术参考终达设计求
PLC概述
编程控制器英文Programmable Controller简称PLC课题中PLC作简称PLC工业现场电控制器源继电器控制技术基电子计算机微处理器核心集动化技术计算机技术通信技术体通运行储存存中程序实现负载控制 PLC丰富指令系统种样IO接口通信接口容量存身监控系统具基功:
(1) 逻辑处理功
(2) 数运算功
(3) 准确定时功
(4) 高速计数功
(5) 中断处理功
(6) 程序数存储功
(7) 联网通信功
(8) 检测诊断功
现代化工业生产程复杂样控制求相受广工程员欢迎具特点
(1) 抗干扰力强性高
(2) 控制系统结构简单通性强
(3) 编程方便易
(4) 功强成低
(5) 设计施工调试周期短
(6) 维护方便
构成具体构成框图图01
图01结构框图
第1章 毕业设计求
11 设计题目
基PLC动门控制
12 设计求:
分析设计务知完成务实质控制电机正反转实现动控制首先具备功部件:光电检测开关限位开关超载保护开关直流电机
现确定电机门扇轨道组成系统实现电机正转——开门电机反转——关门
1)外外通光电检测开关时开关电流通(光电检测开关脉触发须锁)开门限位开关常闭线圈电通电动机正转达开门限位开关位置时电机停止运行
2)动门开门限位开关位置时启动延时定时器8秒动进入关门程电动机反转门移动关门限位开关时电机停止运行
3)关门程中员外外通光电检测开关应立停止关门动进入开门程序
4)门开8秒等时间员外外通光电检测开关时必须重新开始等8秒动进入关门程保证员安全通
5)考虑动门出现障维修时候动控制定问题决定加增手动开门关门开关
第2章 绪
21 国动门发展现状
1)厂家规模 5~6年年 动门国快速发展完全统计目前国生产动门厂家已50家普遍生产规模研发力差新产品开发力质量稳定性方面具备进口产品竞争实力
2)专业化分工趋势显现早期生产厂家般研发生产顶委托代加工部分零部件两年出现专门生产部件厂家电机控板遥控器传动件塑料件等出现专业生产厂家趋势生产门槛降低进入厂家进步增导致竞争更加激烈
3)高低档次市场分明进口产品助质量品牌优势占高端市场目前国厂家产品基具备较完善功生产工艺略嫌粗糙质量水参差齐整体档次较低集中低端市场
4)产品质化市场特点导致利润微薄产品质化严重加动门产品开发商非终户选择产品价格素占重较加剧市场竞争结果众厂家味拼价格导致利润微薄时价格低产品持续改进发展受限制
22 动门技术发展方
目前没相关技术标准厂家产品企业标准进行生产项技术指标求测量方法相提升力等参数差较市场造成较混乱户选择带便利行业发展必制定动门技术标准明确规定技术指标测试方法等引导市场序竞争促进行业发展
建筑金属结构协会门业标委员会力推动动门标准编制工作已展开目前许继施普雷特机电设备限公司深圳固威特科技限公司沈阳未科技发展限公司福建漳州市麒麟电子限公司海昌电子信息技术限公司等5家单位参标准编制工作2005年4月2日北京召开编制组成立会首次工作会议编制组两月工作现该标准初稿已形成拟期召开编制组第二次工作会议初稿进行讨修改
年发展动门行业呈现发展趋势:
* 智化功:进步提高智化程度动检测开关门行程位置动适应门体阻力变化始终保持较高遇障保护灵敏度等增加新功住宅安防系统配合等
* 免维护:采取种措施减少程中维护工作
* 样化:会种样外观功产品满足户需
* 高安全性:着户安全意识提高安全性户非常注重项指标项基求
23 课题研究容
(1) 熟悉动感应门工作原理
(2) 设计动感应门工作流程
(3) 动门硬件设计
(4) PLC中央处理器设计
(5) 动门系统配置设计
(6) 动门执行机构设计
(7) PLC程序编写梯形图设计
(8) 动门控制线路设计
(9) 动门感应系统现场调试
第3章 功器件原理
31 动感应门基工作原理
311 移式动感应门机组部件组成
(1) 控制器:动感应门指挥中心通部编指令程序规模集成块发出相应指令指挥马达电锁类系统工作时通控器调节门扇开启速度开启幅度等参数
(2) 感应探测器:负责采集外部信号眼睛移动物体进入工作范围时控制器脉信号
(3) 动力马达:提供开门关门动力控制动感应门门扇加速减速运行
(4) 动感应门扇行进轨道:火车铁轨约束门扇吊具走轮系统特定方行进
(5) 门扇吊具走轮系统吊挂活动门扇时动力牵引带动门扇运行
(6) 步皮带(厂家三角皮带):传输马达产动力牵引动感应门扇吊具走轮系统
(7) 部导系统:动感应门门扇部导定位装置防止门扇运行时出现前门体摆动
312 工作流程
动感应门门扇完成次开门关门 感应探测器探测进入时脉信号传控器控器判断通知马达运行时监控马达转数便通知马达定时候加力进入慢行运行马达定运行电流做正运行动力传步带步带动力传吊具系统动感应门扇开启动感应门扇开启控制器做出判断需关闭动感应门通知马达作反运动关闭动感应门
32 行程开关(限位开关)工作原理
行程开关称限位开关控制机械设备行程限位保护实际生产中行程开关安装预先安排位置装生产机械运动部件模块撞击行程开关时行程开关触点动作实现电路切换行程开关种根
运动部件行程位置切换电路电器作原理钮类似行程开关广泛类机床起重机械控制行程进行终端限位保护电梯控制电路中利行程开关控制开关轿门速度动开关门限位轿厢限位保护
滚轮式行程开关分单滚轮动复位双滚轮(羊角式)非动复位式双滚轮行移开关具两稳态位置记忆作某情况简化线路
33光电开关
光电开关传感器家族中成员发射端接收端间光强弱变化转化电流变化达探测目光电开关输出回路输入回路电隔离(电绝缘)许场合应 采集成电路技术SMT表面安装工艺制造新代光电开关器件具延时展宽外步抗相互干扰性高工作区域稳定诊断等智化功种新颖光电开关种采脉调制动式光电探测系统型电子开关冷光源红外光红色光绿色光蓝色光等非接触损伤迅速控制种固体液体透明体黑体柔软体烟雾等物质状态动作
接触式行程开关存响应速度低精度差接触检测容易损坏检测物寿命短等缺点晶体接开关作距离短直接检测非金属材料新型光电开关克服述缺点体积功寿命长精度高响应速度快检测距离远抗光电磁干扰力强
目前种新型光电开关已做物位检测液位控制产品计数宽度判速度检测定长剪切孔洞识信号延时动门传感色标检出床剪切机安全防护等诸领域外利红外线隐蔽性银行仓库商店办公室需场合作防盗警戒
331 光电开关分类
常光电开关分类方法:检测方式分反射式射式镜面反射式三种类型光电开关结构分放器分离型放器藏型电源藏型三类
332 光电开关工作原理
反射式光电开关工作原理振荡回路产生调制脉反射电路发光GL辐射出光脉测物体进入受光器作范围时反射回光脉进入
光敏三极DU接收电路中光脉解调电脉信号放器放步选通整形然数字积分RC积分方式排干扰延时(延时)触发驱动器输出光电开关控制信号
光电开关般具良回差特性检测物范围晃动会影响驱动器输出状态保持稳定工作区时诊断系统显示受光状态稳定工作区时监视光电开关工作
333 光电开关特点
MGK系列光电开关现代微电子技术发展产物HGK系列红外光电开关升级换代产品光电开关相具显著特点:
(1)具诊断稳定工作区指示功时告知工作状态否
(2)射式反射式镜面反射式光电开关防止相互干扰功安装方便
(3)ES外步(外诊断)控制端进行设置运行前预检光电开关否正常工作时接受计算机PLC中断检测指令外诊断诊断适组合光电开关智化
(4)响应速度快高速光电开关响应速度达01ms分钟进行30万次检测操作检出高速移动微物体
(5)采专集成电路先进SMT表面安装工艺具高性
(6)体积(仅20×31×12mm)重量轻安装调试简单具短路保护功
第4章 动门控制系统硬件设计
41 动门控制系统结构
动门控制系统包含PLC控制动作执行机构具体组成:
图41 PLC控制动作执行机构
图41知感应器件检测体物体信号时信号传PLCPLC根已采集信号发出控制信号驱动装置运行通传动装置带动动门运行
42 PLC选择
PLC机型选择基原满足功求保障维护方便前提力争佳性价选择时应注意点:
1整体型模块型选择
2济考虑
PLC存储容量选择般数字量IO点数1015倍加模拟IO点数100倍作存总字数(16位字)次数25考虑余量
IO点数估算 应考虑适余量预计收入12点输出12点
结合信息加特殊功模块考虑设计选择西门子公司生产CPU224型PLC实现整控制程
43 驱动装置选择
动门驱动器动门否良工作保障设计中运直流刷电机直流刷电机功率密度高噪音极调速性具备交流电动机结构简单运行维护方便等优点具备直流电动机线性机械特性调速范围宽启动转矩运行效率高等诸优点设计选亚坦电机控制限公司生产45BLDC生产直流刷电机
44 感应器选择
设计选微波感应器具特点:
1非接触式探测
2受温度噪音等素影响 具体型号规格表:
表41 型号规格表
45 直流电机选择
1直流电动机调速
n(UIaRa)KEΦ
该式知变RaΦU中意值均达调速目
2直流电机优势
直流电机调速方面简单相异步电机说优势:
1低惯性快响应速度高转矩惯量
2具高效率功率密度
3需考虑冷问题
4调速范围宽控制力
第5章 动门程序设计
51 IO口分配表
表51 IO分配表
I01 门外光检测电开关
I02 门光检测电开关
I03 开门限位电开关
I04 关门限位电开关
I05 载保护开关
I06 紧急停车开关
I07 启动停止
I10 手动开门
I11 手动关门
52 继电器接触控制图
图51控制图
53 PLC控制输出输入接线
图52 PLC接线图
54 程K1K2信号
开 门
K3 开 停 止
延时8sK1K2信号
号HAO号
关 门
K1K2信号
K4 开 停 止
结 束
序流程图
图53流程图
55 梯形图指令
图54 开门梯形图
图55 运行梯形图
图56 关门梯形图
56 指令:
图57 PLCSTL指令
图58 PLCSTL指令
57 程分析
1首先启动钮I07闭合外检测开关检测开关信号时I01I02闭合开门限位开关I03长闭Q00线圈通电原理分析知光电检测开关触发方式脉触发需锁Q00线圈通电时Q00闭合时电动机正转带动动门扇移动执行开门程
2门扇完全开时开门限位开关I03开Q00线圈断电电动机停止转动
3门扇停止移动时开门限位开关长闭变成长开长开闭合进行8秒延时时外检测开关检测开关I
01I02信号T0重新延时
48秒延时完毕T0线圈通电关门限位开关关闭Q01通电锁电机反转执行关门程
5关门程中外检测开关检测开关I01I02信号Q00通电关门程中Q00长闭时开中断关门程转开门程
6控制程中保证安全性设置载保护紧急停车
7考虑动门出现障时动控制系统适设置手动开门手动关门
结
设计老师指导完成
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总次毕业设计程收获学三年画完美句号生路做铺垫
致 谢
首先感谢XX老师指导该设计开始完成指导完成倾注量心血外感谢校期间传授知识老师悉心教导良专业知识完成该毕业设计基础
感谢学校良教育样氛围专业知识更层楼
参考文献:
[1] 黎虎游鹏.基PLC变频器直线电机驱动门控制系统.电机技术20084
[2] 刘四妹.PLC技术动门控制系统中应.电工技术200911
[3] 王改堂王孟效.PLC动门中应.科技资讯20068
[4] 姚卫丰.基PLC控制动门系统.动化仪表20026
[5] 张春秋.编程序控制器(PLC)动门应.中国科技信息20095
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