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基于西门子PLC的自动门控制系统设计

一、选题简介、意义

经济和科技的发展，各种方便生活的自动控制系统逐步进入了我们的生活中。

自动门是随着人们对生活条件的不断追求，科技不断发展而产生的机电一体化产品，因此，它具有普通门没有的优势：雅观漂亮，而且使用管理起来更加舒适,方便,通电后可以实现无人看管，同时可以节约空调能源，防风，防尘，降噪音，同时提升了建筑的整体档次。plc具有可靠性强，抗干扰能力强，功能完善，体积小，设计、使用和维护方便等优点。所以在商场、公共建筑、银行、医院等入口，使用plc技术控制自动门已得到广泛应用。

  随着plc的蓬勃发展，越来越多的自动门使用plc控制。本篇文章主要研究的自动平移门是基于plc控制的自动门控制系统中软硬件的设计列如plc选型、驱动装置选择、传动装置选择、传感器选择、电气原理图和plc梯形图等多个方面进行研究分析。目的要具有手动和自动开门功能。本课题的完成可以使学生的综合知识与设计实际结合、移植，进一步提升学生的设计实际能力。

未来自动门的发展列如自动门智能化，多功能：未来还会对自动门进一步提高智能化程度，列如自动检测自动门开关位置所在，自动适应门体阻力的变化。同时也将增加新的功能列如与住宅安全防御系统配合使用。减少维护：采取多种措施来减少电器损耗减少自动门的维护和修理。自动门多样化：对客户提供更多的不同外观和功能的产品，体现个性设计。满足客户对产品的需求。提高自动门安全性：随着人们对安全要求的提高，安全性会成为非常重要的一项标准，也会成为自动门的基本要求。

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）

1、主要内容：

   本课题主要研究自动平移门，本课题设计的自动平移门具有手动和自动开门功能和高低速功能。

2、拟解决的主要问题：

1.传感器系统设计

2.PLC硬件设计，PLC软件设计。

3.PLC程序设计。

4.动力设备选择设计。

3、预期目标：

  根据项目必须实现：

1.当有人由内到外或由外到内通过传感器开关启动，开门执行机构启动，电动机正转，到达开门接近开关位置时，电动机停止运行。

2.自动门在开门位置停留7秒后，自动门进入关门过程，关门执行机构被启动，电动机反转，当门移动到关门接近开关位置时，电动机停止运行。

3.在关门过程中，当有人由内到外或者由外到内通过传感器，应立即停止关门，并自动进入开门程序。

4.在门打开后的7秒等待时间内，若有人员出入通过传感器，必须重新开始计时7秒，再自动进入关门过程以保证人员安全通过。

5.可以实现手自动和高低速。

4、研究步骤：

  本课题步骤分为五个阶段 ：

  第一阶段：查阅文献，收集资料，确定课题方案，完成开题报告；

  第二阶段：了解被控对象，分析控制要求，明确控制任务，画出系统示意图，传感器选型；

  第三阶段：plc选型并完成硬件配置，编制I/O分配表，编写plc程序并调试；

  第四阶段：动力设备选择设计，电电气原理图图设计；

  第五阶段：整理材料，完成毕业设计说明书并答辩。

三、设计（论文）体系、结构（大纲）

第一部分 引言

  1.1课题来源及研究意义

  1.2国内外发展现况

  1.3本文主要研究内容 

第二部分可编程控制器（PLC）的基本知识

  2.1 plc概述

第三部分 自动门控制系统的总体设计

3.1 自动门控制系统的功能需求分析

  3.2 总体设计方案

  3.3 系统工作原理

第四部分 自动门控制系统硬件设计

  4.2 电动机选型

  4.3 感应器件选型

  4.4  plc选型

  4.5 电路设计

  4.6 I/O分配表

  4,7 硬件接线图

第五部分 自动门控制系统软件设计

  5.1 梯形图设计方法和步骤

  5.2 自动门控制系统程序设计

第六部分 系统调试

  6.1 调试主要内容

  6.2 调试结果分析

第七部分 结论

第八部分 主要参考文献

致谢

 

总结与展望

本课题研究的是将PLC控制来进行对自动门控制。我通过对功能和控制要求展开了设计思路。还在软件和硬件上进行了设计，对传感器、电机、PLC接近开关等构件都进行了学习和研究。我一开始考虑将PLC应用到自动门控制系统是为了充分利用PLC的抵抗环境能力和高灵活性的优点。

虽然设计已经初步完成，但是在实际的使用中还需要考虑更多的东西，根据实际情况给各个部分选择合适的型号和数据参数、供电电源设计、电缆设计和铺设等一系列问题也需要被解决。同时对自动门的设计可不单单只有基本功能我们还可以给它加上门禁，报警器等功能来完善自动门的功能，但是我的水平有限只有等以后再去研究和实现其他的功能了。

最后我的目的就是以信息技术为主，利用先进的技术，来改变传统的自动门制造业。快速实现技术引进和自主创新相结合的全新模式，努力完善技术开发能力，给自动门加上更多的功能，提升安全性等并且全力提升自动门制造层次和水平。

 

参考文献

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[3]向晓汉，向定汉.PLC应用技术与实践[M].电子工业出版社，2014.

[4]俞云强.传感器与检测技术[M].高等教育出版社，2013.

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[8]梁晓国,段甜甜,段聪.PLC自动门的控制装置系统[J].电子技术与软件工程,2015,10:153.

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