基于plc的自動門控制系統設計

張恒洋 李樺芃

摘要：本文是關于自動門控制系統的設計，自動門系統主要由可編程控制器（PLC）、感應器件、驅動裝置和傳動裝置組成。為增強自動門運行的可靠性，在此提出了一種以可編程序控制器（PIC）為核心的自動門控制系統。以傳感器為輔，本文分析了自動門控制系統的設計要求，系統軟件設計，PLC梯形圖設計，軟件設計，程序調試，硬件接線等多方面內容。

關鍵詞：自動門;可控制編程器;梯形圖

1.緒論

隨著生活水平的提高和社會的發展，人們越來越重視生活的舒適性、建筑物的安全和環境保護。它的的出現改變的一個時代，加快了這個時代的進步和發展，它的便捷方便間接加快了人們工作效率和心情讓我們帶有好心情工作。促進經濟的進步。

2.系統的設計

本課題設計的自動門應該具有以下功能：

1）加減速功能

當行人靠近自動門時，自動門打開時加速打開，并留下8秒的空檔期，關門的緩慢關門，防止夾到來往行人。

2）緊急停止功能

當自動門出現緊急情況時，如火災，夾人事故和系統開關門遲鈍可以人工緊急停止，方便維修和救援。

3）蜂鳴提示功能

當自動門關門時，蜂鳴器提示附近的行人注意安全。當行人進出入門時監測到溫度過高報警，進出入門數達到2000時蜂鳴器報警。

4）開關門控制應該有手動和自動功能

當PLC控制的傳感器監測到人到達門口未自動打開時，可以調成手動控制。自動門正常工作時調成自動控制，控制自動門打開和關閉。

3.PLC程序的設計

梯形圖：梯形圖是PLC使用最多的圖形編程語言也稱lad圖。操作起來像繼電器，具有形象、直觀、實用等特點，工作人員更容易認識和辨別接受，它是當前世界上使用最廣泛的PLC編程語言。在PLC程序圖中，左右母線看起來像是控制電源線的繼電器和接觸器，輸出線圈看起來像是電氣設備，而輸入觸電看起來像是開關。梯形圖包含幾個級別。配置從上到下進行組織。每個級別均從左側的母線開始，經過電擊和線圈，并在右側的母線結束。下圖中的程序基于對自動門控制程序進行編程的梯形圖。通常，控制電路按鈕，室內/室外光學感應開關，限位開關等。它們被視為定序器輸入信號，而驅動電機交流接觸器被視為輸出目標。該系統包括一個用于內門，外門檢測開關，內門檢測開關，開門器，限位開關，手動開門器，開門器，關門執行器的系統。總共需要9個輸入點、3個輸出點，見表3-1。

如上圖3-2所示KA1，KA2是感應器控制的兩個繼電器，有感應器感應到有人時會自動閉合，SQ1、SQ2是開門、關門到位行程開關，檢測開

關門是否到位檢，SQ3、SQ4分別是開門和關門時減速行程開關。

梯形圖的設計步驟：

1）首先要根據設計的內容來進行編程，要注意思考的內容是否準確無誤，在想需要那個型號的PLC合適，最后就是進行梯形圖的設計。

2）再根據I/O分配表進行編程，注意編程時程序由左到右進行編程，先考慮使用什么樣的傳感器在考慮設定多少延遲時間比較合適行人進出。

3）要注意編寫完程序要在仿真軟件當中模擬實驗一下，防止編程錯誤最后在實體當中運行錯誤，影響行人安全。

3.1系統調試及仿真

根據本課題的控制要求和安全要求，所設計的程序按照下圖所示的流程運行，已達到本系統的最佳設計要求和完成系統的最終設計。本次選用的仿真軟件為S7-200的仿真軟件，根據課題要求選用該仿真軟件。

第一步：選擇CPU型號配置。如圖3-3。

第二步：載入所編輯好的程序，如圖3-5，在裝入CPU時選擇所有，然后打開仿真程序文件的位置既可。

第四步：選擇相應參數。

接下來進行仿真步驟調試操作：

首先啟動開關按鈕I0.6閉合，屋外光電開關I0.0屋內光電開關I0.1或者表示有人出現時，此時電機正轉開門Q0.0得電自鎖，同時中間繼電器M0.0閉合，M0.0閉合后，換速接觸器Q0.2得電閉合，電機的正轉開門速度加快。

當電機正轉開門到達開門減速開關時，I0.4閉合，I0.4閉合后，中間繼電器M0.4得電閉合，換速接觸器Q0.2失電斷開。

當電機正轉開門Q0.0運行到限位開關位置時，這時，人已經走過去，即I0.0斷開，開門到位限位開關I0.2閉合，同時M0.1閉合，當M0.1閉合后，定時器T37開始計時8秒。

當T37計時時間到時，電機反轉關門Q0.1閉合開始關門，同時Q0.1自鎖，中間繼電器M0.3得電閉合，同時Q0.3蜂鳴器在關門的同時發出警報聲。

在中間繼電器M0.3閉合后，換速接觸器Q0.2的得電閉合，電機反轉關門Q0.1的關門速度加快。

當電機反轉碰到關門減速行程開關時，I0.5閉合，此時Q0.2換速接觸器斷開，電機反轉關門速度減慢，同時Q0.3蜂鳴器在關門的同時發出警報聲。

當關門到限位開關位置時，關門限位開關I0.3得電閉合，中間繼電器M0.2得電，此時Q0.1電機反轉關門失電，電機不再反轉。

在任何時候按下急停按鈕I0.7，自動門都會停止運動。

4結論

1）本課題設計沒有考慮到人臉識別和指紋識別（這兩個要建立一個數據庫）。還有金屬檢測功能。對自動門設計處理不到位，以后還要加以改正以求更加合理的編輯程序。

2）當前操作系統應該存在各種各樣的小問題，并不是各個方面都完美無懈可擊。所以有些情況處理不周，以后加以改正以求更好。

3）本課題設計的控制系統的主要參照平移門，并進行操作控制，盡管它可以滿足所有系統要求，但也有其缺點。我們尚未充分考慮系統的節能和環保。我們將繼續在這方面加強研究，并將努力改善系統的各種功能和實用性。

通過這次課題設計加強自主學習能力，這次設計學習的知識更加加深在自己的腦海當中，以后會更加努力學習，提高自身能力，向夢想前進。

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