基于PLC的公共场所自动门控制系统设计

基于PLC的公共场所自动门控制系统设计

 基于PLC的公共场所自动门控制系统设计
摘要
本题目是要求我们基PLC,变频器,传感器等一系列我们所学习到的电气设备知识来设计自动门的控制系统,基于我最了解的还是三菱PLC的情况,所以在此系统中我运用三菱PLCFX系列来针对自动门进行控制,这样的自动门才更加智能,设计一种可以对自动门进行控制的电气系统,系统主要运用限位开关,和变频器来控制的开关,低高速运行,利用传感器来检测是否有人或物体经过,由光信号转化成电信号,将光电传感器的模拟量连接给PLC来实现整个自动门自动化启停的控制系统,在软件部分我运用了编程性能较好的DX–developer软件来为本次设计编程。

关键词 自动门 三菱PLC 变频器 传感器

随着科技的进步,在我们的生活环境和工作环境中有越来越多被称之为可编程控制器的小电脑在为我们服务,可编程控制器(PLC)的应用十分广泛,它在工业控制,尖端武器,通信设备,信息处理,家用电器等各测、控制领域都发挥着举足轻重的作用。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。它采用可以编制程序的存储器,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,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。?
    作为电气自动化专业的大学生必须掌握好可编程控制器方面的知识。所以在本次毕业设计中选择是基于PLC在公众场所自动门的控制系统。另外选择自动门是因为自动门在我们的生活中是随处可见的,更利于我们对它进行更层次的了解。自动门的发展前途也是非常大的,在科技发达的日本(虽然我也很爱国)自动门占有率80%,尔我们国家自动门使用率到20%,当今世界建筑的发展趋势是智能化和节能化,所以自动门前景非常好,所以说更需要我们去了分析,设计,构造,完善它,让它变得更好。
通常新型的工业自动控制系统被划分为控制、监控、管理三个层次结构。监控层的硬件以传感器为主,; 传感器是把非电物理量(或化学量,下同)转换成电量的电子元器件或部件。其作用是把非电物理量转换成电量,以便于后续用电子电路、计算机等处理,相当于电子设备的“感觉器官”,并且电量的数值跟被感知的物理量成一定的函数关系。例如把压力转换成对应的电压、把光线转换成对应的电流等。控制层多以可编程控制器(PLC)为主。PLC可靠性高、抗干扰能力强,是当今发展非常迅速的工业自动化装置。
在现阶段工业控制中,传感器和PLC结合在一起用还是十分广泛的,传感器作为一个开关量就是一个无触点的开。模拟量传感器是把不同的物理量(如 压力,流量,温度,)转换成 模拟量(4-20MA的电流或0-0----+10V的电压)。模拟量传感器作为PLC的模拟量输入模块的输入信号。一般用于过程控制。
二、课题综述(课题研究,主要研究的内容,要解决的问题,预期目标,研究步骤、方法及措施等)
一、主要内容
本课题主要基于PLC的公共场所自动门控制系统设计。
二、要解决的主要问题
1. 了解系统控制要求
2. 了解系统硬件电路设计
3. 了解系统软件设计
4. 了解模拟调试和说明书的撰写
三、预期的目标
对公共场所自动门进行控制,人靠近自动门时,传感器信号使得系统驱动高速电机开门,碰到开门减速开关时变为低速开门,碰到开门极限开关时开门结束。若在0.5秒内传感器检测到无人便自动闭合对控制系统进行硬件和软件设计。
四、研究步骤
    本课题的作步骤分为四个阶段
    第一阶段:熟悉课题,制定方案。
第二阶段:变频器参数设定。
第三阶段:软件设计。
    第四阶段:模拟调试与说明书撰写。
    五、工作方法及措施
    工作方法:本课题主要采用实验法。
    措施:基于可编程控制器学习所获得的实践经验和生活中所见过的自动门为例子。在教师指导下,以三菱可编程控制器为基础,对自动门进行系统控制设计。

 

三、设计(论文)体系、结构(大纲)
    第一部分  绪论
     1.1 课题来源及研究意义
 1.2 本文的主要研究内容
第二部分  PLC及传感器简介
 2.1 PLC的由来及其定义
 2.2 PLC的基本组成
 2.3 传感器的发展和作用
第三部分  系统的方案总体设计
     3.1 自动门的功能需求分析
 3.2 自动门控制要求
 3.3 自动门控制系统构成
第四部分  系统硬件设计
 4.1 PLC选型
 4.2 传感器的选型
 4.3 变频器的选型
4.4 交流电动机的选型
4.5 传动装置
4.6 限位开关
4.7 I/O地址分配
4.8 系统控制原理图
第五部分  系统软件设计
 5.1 控制系统流程图
 5.2 PLC控制系统程序设计
第六部分  程序调试
 6.1硬件线路连接
 6.2联机调试 
第七部分  总结与展望
参考文献
致谢
 

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