毕业设计(论文)项目名称自动门及其智能化控制专业机电一体化技术班级10级1班学生姓名梁洪忠指导教师谭燕机械与电子工程系2012年10月15日重庆三峡职业学院毕业设计（论文）评语及成绩毕业设计（论文）任务书注：本表用于考核学生毕业设计(论文)的进度及完成情况，是学生毕业答辩资格认定和成绩评定的依据之一。
自动门及其智能化控制摘要:自动大门的设计主要是根据银行、超市等公共场所的自动化控制来设计。
其主要目的是能在公共场所自动实现开关门，以这种方式带给人们方便。
本次项目是模拟电动大门的自动化做成微型电动大门以供参考。
我们利用PLC来控制器功能的实现。
通过实际的考察以及老师的指导，做出其方案形成实物。
就是要把智能化控制变得更加形象，能然更多的同学了解PLC的控制方式。
本论文主要包括功能设计与分析、硬件部分设计、电器部分设计、PLC控制程序设计、结束语、参考文献等六部分。
详细的介绍了从硬件到软件的每一部分，希望通过本论文能让您更加详细的了解本设计。
关键词：自动门、PLC、梯形图、设计、选型\目录重庆三峡职业学院毕业设计（论文）评语及成绩毕业设计（论文）任务书重庆三峡职业学院毕业设计(论文)进度考核表摘要关键词前言 (1)第一章、功能设计与分析1、设计分析（1）自动门类型的选择 (1)（2）自动门硬件系统的设计 (1)（3）自动门的软件设计 (2)2、自动门控制设计要求 (2)第二章、硬件部分设计1、自动门图纸 (3)2、材料的选型 (4)3、传动机构选型 (4)4、直流电动机的选型 (5)5、安装要求 (5)第三章、电器部分设计1、电源的选型 (6)2、传感器选型 (6)（1）热释电红外传感器 (6)（2）限位开关 (6)（3）门磁开关 (6)第四章、PLC控制程序设计1、梯形图的概述..............................................................。
. (6)2、梯形图的设计..............................................................。
. (7)第五章结束语结束语..........................................................................。
(9)第六章参考文献。
参考文献.......................................................................。
.. (9)致谢............................................................................。
.. (9)前言在超级市场、公共建筑、银行、医院入口，经常使用自动门控制系统。
使用自动门，可以节约空调能源、降低噪音、防风、防尘，同时可以使出入口显得庄重高档，因此应用非常广泛。
自动平移门最常见的形式是自动门机及门内外两侧加光电感应开关，当人走近自动门时，感应开关感应到人的存在，给控制器一个开门信号，控制器通过驱动装置将门打开。
当人通过门之后，再将门关闭。
由于自动平移门在通电后可以实现无人管理，既方便又提高了建筑的档次，于是迅速在国内外建筑市场上得到大范围的普及。
自动门在国外早已得到普遍应用，在我国也逐步得到大家的认同，已经迎来了自动门发展的黄金时期。
早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，造成安装烦琐、体积大、不稳定、不易维修等缺点已逐渐被淘汰。
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和开关量的逻辑控制的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
PLC具有可靠性高，抗干扰能力强，功能完善，适用性强，系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造，体积小，重量轻，能耗低等优点。
目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。
因此运用PLC控制自动门具有较高的可靠性，维修方便等特点。
本课题的自动门设计运用PLC做控制器能大大提高自动门的稳定性和经济性，对于整个自动门行业是一次技术的革新，提高了自动门的使用率，因此，进行自动门的PLC控制系统设计，可以推动自动门行业的发展，扩大PLC在自动门行业乃至整个自动化行业的应用，具有一定的经济和理论研究价值。
第一章、功能设计与分析1、设计分析（1）自动门类型的选择综合了自动门的简洁、简单的要求，在本设计主要研究自动平移门，本设计的自动平移门具有手动和自动开门功能和分时间段控制功能以及配备安全防夹人传感器等辅助装置来满足商场等人流众多的场所的高效率、高安全性的要求。
（2) 自动门硬件系统的设计本设计的自动门要求有很高的稳定性来满足日常的需要，故在本设计中所选用的智能控制器为稳定性良好的三菱FX2N型PLC。
为了解决在频率很低时出现不稳定的问题，驱动装置选用功率强大、稳定性好的自带减速装置的直流电动机，在感应器方面运用了自动门专用的热释电传感器和在工业控制上大量运用的具有检测精度高、寿命长、稳定性好的接近传感器，运用感应器的开关量信号输入给PLC来实现PLC对自动门的控制。
由于本设计的具体需要在硬件系统的设计过程中主要考虑自动门的经济实用、稳定的需要。
（3）自动门的软件设计在本设计中选用了目前运用最多的PLC编程语言梯形图，梯形图能直观明了的设计出自动门的控制要求，并能更好的考虑到安全性和故障报警等问题，梯形图的编写运用三菱自带的编程软件，此软件具有强大的诊断功能，能更快的查处故障原因，从而大大缩短了维修时间。
程控制器及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能自动大门的设计主要是根据银行等公共场所的自动化控制来设计。
其主要目的是能在公共场所自动实现开关门，以这种方式带给人们方便。
2、自动门控制设计要求：（1）当有人由内到外或由外到内通过热释电感应信号时，开门执行机构动作，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5秒后，自动进入关门过程，关门执行机构被起动，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电检热释电传感器时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。
（4）在门打开后的5秒等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过热释电传感器时，必须重新开始等待5秒后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。
（5）大门由左右两个滑轨带动，可以自由滑行且没有声音。
左边由电机电动同步带，而大门两边分别固定在同步带的里外从而可以实现开关门。
（6）驱动由电机带动同步轮，然后由同步轮带动同步带，同步带连接滑轨这样就可以实现机械部分的传动。
第二章、硬件结构部分设计1、图纸设计2、材料选型本次框架选用硬质木材制作，其一是便于其他部件的固定；其二是经济实用。
大门采用的是亚克力板子制作，其一是同玻璃板一样透明而又美观；其二是防止刮伤到人的手。
现将材料分析具体如下：大门规格玻璃×2：23cm（长×31cm(高) ×0.5cm(宽)。
18cm×18cm(窗子玻璃×2)门框规格：93cm(长) ×45cm高内框：44cm×30cm窗子：16.5cm×16.5cm辅助板（后面支撑）：45cm×20cm地板95cm×30cm控制柜：25cm×12cm×12cm3、传动机构选型本控制系统所用到的传动装置具体包括如下：（1）自动门扇行进轨道：就像火车的铁轨，约束门扇的吊具走轮系统，使其按特定方向进行。
（2）自动门滑轨具走论系统：用于吊挂活动门扇，同时在动力牵引下带动门扇运行。
（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、直流电动机的选型直流减速电动机的调速与并励或他励直流电动机与交流异步电动机相比，虽然结构复杂，价格高，维修也不方便，但是在调速性能上有其独特的优点。
因为鼠笼式电动机在一般情况下是不能调速的，更不能无级调速，因此对调速要求高的设备，均采用直流电动机。
这是因为直流电动机能无级调速，机械传动机构比较简单。
本设计运用的是24V直流减速电机，其主要参数如下：(1)驱动电压：12V~24v(2)转速：35r/min(3)扭力：2.5kg5、安装要求在设计的自动门机械传动设计中考虑了以下几个方面：（1）自动门的传动主要包括安装版、轨道、门机、皮带、吊挂件等。
（2）所有的组件都为插入式元件，使得安装很简单。
（3）电机：驱动电机采用24V直流电动机，功率大，可调性强。
（4）导轨：水平双导轨结构，形式正悬挂，解决了侧摆得问题，从而确保了门扇的稳定性。
并配以双侧密封毛刷，形成密封式导轨，避免积尘对导轨及滑轮的磨损，实现了维护方便的特点。
（5）滑轮：采用特殊的尼龙滑轮，强度高，耐磨性好，同时还有一定的减震效果。
（6）皮带：采用齿形皮带，齿形皮带的截面为曲线设计，增加了齿形的高度，提高了皮带与传动齿轮的吻合度，从而提高了使用寿命。
第三章、电器部分设计1、电源的选型本次设计主要是交流转直流式电源。
电源由220v交流经过变压器转为双12v交流，12v 交流通过直流稳压模块转为12V、5V直流。
具体电源如下：(1)12v直流：用于电机的供电(2)5V直流：用于继电器模块、传感器模块供电(3）220V交流：用于PLC的供电2、传感器选型（1）热释电红外传感器人体是一定波长红外线的发射体。
热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。
热释电效应同压电效应类似，是指由于温度的变化而引起晶体表面荷电的现象。
热释电传感器是对温度的传感器。
它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成，在元件两个表面做成电极，在传感器监测范围内温度有△T的变化时，热释电效应会在两个电极上会产生电荷△Q，即在两电极之间产生一微弱的电压△V。
热释电效应所产生的电荷△Q会被空气中的离子所结合而消失，即当环境温度稳定不变时，△T=0，则传感器无输出。
当人体进入检测区，因人体温度与环境温度有差别，产生△T，则有△T输出；若人体进入检测区后不到，则温度没有变化，传感器也没有输出了。
所以这种传感器检测人体或者动物的活动传感。
热释电红外传感器的输出信号幅度较小（小于1mV),频率低（约0.1Hz~0.8Hz）。
检测距离短，因此在热释电红外传感器前加用一块半球面菲涅尔透镜，使范围扩展成90度，检测距离可大于5m。