毕业设计设计课题自动门控制系统目录毕业设计及答辩评价意见 (2)毕业设计任务书 (3)一、自动门控制系统设计任务 (3)二、自动门控制装置主要技术指标 (4)三、自动门控制装置系统的工作原理 (4)3.1开启与关闭动作 (4)3.2自动感应门机的基本工作原理 (5)3.3行程开关(限位开关)的工作原理 (5)3.4光电开关的工作原理 (6)四、自动门控制装置系统程序 (7)4.1 自动门控制装置原理框图 (7)4.2 自动门控制系统模拟实物图 (8)4.3 继电器接触控制图 (8)4.4 I/O分配表 (9)4.5 PLC控制输出输入接线 (9)4.6 梯形图 (10)4.7 程序指令表 (10)4.8 程序过程分析 (11)4.9 系统调试 (15)五、毕业设计进度安排 (15)六、设计体会 (16)七、毕业设计应收集的资料及主要参考文献 (17)毕业设计及答辩评价意见毕业设计任务书毕业设计课题自动门控制系统装置一、自动门控制系统设计任务1.1自动门控制系统的硬件组成门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到位限位开关K4、低速开门感应开关K5、低速关门感应开关K6、开门执行机构KM1(使直流电动机正转)、关门执行机构KM2(使直流电动机反转)、低速开门执行机构KM3(使直流电动机低速正转) 、低速关门执行机构KM4(使直流电动机低速反转)等组成。
1.2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,电动机高速正转,当门移动到低速感应开关K5位置时,低速开门执行机构KM3动作,当门移动到限位开关K3位置时,所有电动机停止运行。
(2)自动门在开门位置停留8s后,自动进入关门过程,关门执行机构KM2动作,电动机高速反转,当门移动到低速关门感应开关K6时,低速开门执行机构KM4动作,当门移动到关门限位开关K4位置时,所有电机停止运行。
(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) 在门打开后的8s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8s后,再自动进入关门过程,以保证人员安全通过。
(5) 开门与关门不可同时进行。
二、自动门控制装置主要技术指标1、自动门采用平开形式,两只门分别向左右移动实行开启与关闭,单只开启门宽为1m,总开启门宽度为2m;门框总长为4m,高为2m。
2、采用高速、低速控制自动门开启与关闭,高速开门速度:0.5m/s;低速开门速度:0.2m/s;高速关门速度:0.4m/s;低速关门速度:0.1m/s。
3、使用了安全传感器(红外、雷达、电眼、光电);多种触发开门方式(感应、按钮、刷卡等);后备电源;上电后门自动检测运行,进行门宽度自学习;人夹住后反弹:更新运行曲线,缓行起点变化三、自动门控制装置系统的工作原理3.1开启与关闭动作3.1.1 开启动作当人靠近自动门时,设置于门内外侧的检测装置(垫开关、红外线开关、光线开关等)将其检测出来,之后,信号送到控制装置。
控制装置接到该信号后驱动高速马达向门的开启方向旋转带动皮带轮、皮带或链条,使门向开启方向运动。
当门接触到减速开关时,信号送到控制装置。
控制装置接到该信号后驱动低速马达向门的开启方向旋转并停止高速马达。
当门接近门接触到开门限位开关时,信号送到控制装置,控制装置接到该信号后停止所有马达,靠惯性行至门挡位置后停止。
3.1.2 关闭动作当人离开检测装置的检测范围,开启定时器定时结束后(该时间设定可以调整),控制装置将高速马达逆转,使门向关闭方向动作,当门接触到减速开关时,控制装置将低速马达逆转,门徐行后在开门限位开关位置停止。
3.2 自动感应门机的基本工作原理(1) 主控制器:它是自动感应门的指挥中心,通过内部编有指令程序的大规模集成块,发出相应指令,指挥马达或电锁类系统工作;同时人们通过主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,如同人们的眼睛,当有移动的物体进入它的工作范围时,它就给主控器一个脉冲信号;(3) 动力马达:提供开门与关门的主动力,控制自动感应门扇加速与减速运行。
(4) 自动感应门扇行进轨道:就像火车的铁轨,约束门扇的吊具走轮系统,使其按特定方向行进。
(5) 门扇吊具走轮系统:用于吊挂活动门扇,同时在动力牵引下带动门扇运行。
(6) 同步皮带:用于传输马达所产动力,牵引自动感应门扇吊具走轮系统。
(7) 下部导向系统:是自动感应门门扇下部的导向与定位装置,防止门扇在运行时出现前后门体摆动。
当自动感应门门扇要完成一次开门与关门,其工作流程如下:感应探测器探测到有人进入时,将脉冲信号传给主控器,主控器判断后通知马达运行,同时监控马达转数,以便通知马达在一定时候加力和进入慢行运行。
马达得到一定运行电流后做正向运行,将动力传给同步带,再由同步带将动力传给吊具系统使自动感应门扇开启;自动感应门扇开启后由控制器作出判断,如需关自动感应门,通知马达作反向运动,关闭自动感应门。
3.3 行程开关(限位开关)的工作原理行程开关又称限位开关,用于控制机械设备的行程及限位保护。
在实际生产中,将行程开关安装在预先安排的位置,当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时,行程开关的触点动作,实现电路的切换。
因此,行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器,它的作用原理与按钮类似。
行程开关广泛用于各类机床和起重机械,用以控制其行程、进行终端限位保护。
3.4 光电开关的工作原理光电开关(光电传感器)是光电接近开关的简称,它是利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通电路,从而检测物体有无的。
物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。
光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。
四、自动门控制装置系统程序4.1 自动门控制装置原理框图4.2 自动门控制系统模拟实物图4.3 继电器接触控制图4.4 PLC I/O分配表输入端输出端X1 门内光电探测开关K1(SB1)Y1 高速开门执行机构KM1 X2 门外光电探测开关K2(SB2)Y2 高速关门执行机构KM2 X3 开门到位限位开关K3(SB3)Y3 低速开门执行机构KM3 X4 关门到位限位开关K4(SB4)Y4 低速关门执行机构KM4 X5 低速开门感应开关K5(SB5)Y5 TMX计时器X6 低速关门感应开关K6(SB6)X7 启动按钮(SB7)X8 停止按钮(SB8)X9 手动开门(SB9)X10 手动关门(SB10)4.5 PLC控制输出输入接线4.6 梯形图4.7 程序指令表0 XT X71 OR R12 AN/ X83 OT R14 ST X15 OR X26 OR Y17 AN/ X58 AN R1 9 AN X810 AN/ Y311 AN/ X312 OT Y113 ST X114 OR X215 OR Y116 OR Y317 AN X518 AN R119 AN/ X820 AN/ Y121 OR X922 AN/ X323 OT Y324 ST X325 AN/ X126 AN/ X227 TMX0 K8030 ST T031 OR Y232 AN/ X633 AN/ X134 AN/ X235 AN R136 AN/ X8 37 AN/ Y438 AN/ X439 OT Y240 ST TO41 OR Y242 OR Y443 AN X644 AN/ X145 AN/ X246 AN R147 AN/ X848 AN/ Y249 OR X1050 AN/ X451 OT Y452 ED4.8 程序过程分析4.8.1 启动程序X7:启动按钮;X8:停止按钮;R1:PLC内部继电器如图1所示:按下启动按钮X7,内部继电器R1得电并自锁,程序开始启动4.8.2 开门程序X1:门内光电探测开关K1;X2:门外光电探测开关K2;X3:开门到位限位开关K3;X5:低速开门感应开关K5;X9手动开门按钮;R1:启动继电器;X8:停止按钮;Y1:高速开门执行机构KM1;Y3:低速开门执行机构KM2图1图2按图2所示,按下启动按钮,R2启动继电器闭合,当门内光电探测开关X1(K1)或门外光电探测开关X2(K2)分别检测有人通过时,高速开门执行机构Y1(KM1)闭合得电,电动机高速正转,Y1(KM1)自锁,自动门高速打开,当门触碰低速开门感应开关X5(K5)时,高速开门执行机构Y1(KM1)因失电停止,而低速开门执行机构Y3(KM3)因得电闭合,电动机低速正转,Y3(KM3)自锁,自动门低速打开,当开门到限位开关X3(K3)检测到门全部打开时,使Y1(KM1)和Y3(KM3)失电,全部电机停止转动,自动门停止开门。
4.8.3 延时程序X3:开门到位限位开关K3;X1:门内光电探测开关K1;X2:门外光电探测开关K2;TMX0:0.1秒定时器T0;图3如图3所示,当自动门开到位时,触碰开门到位限位开关X3(K3)并动作,门内探测开关X1(K1)和门外光电探测开关X2(K2)没有检测到人或物要通过时,定时器TMX0动作,当TMX0动作期间,门内探测开关X1(K1)和门外光电探测开关X2(K2)检测到有人或物要通过时,停止动作,待门内探测开关X1(K1)和门外光电探测开关X2(K2)没有检测到人或物要通过重新动作。
4.8.4 关门程序T0:TMX0.1秒定时器;X4:关门限位开关K4;X6:低速关门感应开关K6;X1:门内光电探测开关K1;X2:门外光电探测开关K2;R1:内部继电器(属启动程序);X8:停止按钮;Y4:低速关门执行机构KM4;Y2:高速关门执行机构KM2图4如图4所示,程序正在运行,R1闭合。
当自动门打开到位并且门内光电探测开关X1(K1)和门外光电探测开关X2(K2)没有检测到有人或物通过,8S后,高速关门执行机构Y2(KM2)得电关自锁,电动机反转,定时器T0复位,自动门开始高速关门状态。
当自动门触碰到低速关门感应开关X6(K6)时,低速关门执行机构Y4(KM4)得电关自锁,高速关门执行机构Y2(KM2)失电而停转,自动门进入低速关门状态,当关门到位限位开关X4(K4)检测到自动门关到位时,高速关门执行机构Y2(KM2)和低速关门执行机构Y4(KM4)失电而停转,自动门停止动作。
如果在关门期间,门内光电探测开关X1(K1)和门外光电探测开关X2(K2)检测到有人或物要通过时,高速关门执行机构Y2(KM2)和低速关门执行机构Y4(KM4)失电而停转,并如图2所示自动门进入开门运行状态。