2022年自动门控制装置 .pdf

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1、电器控制课程设计报告1 自动门控制装置1 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8 秒后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2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 8 秒等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关 K2 或 K1 时，必须重新开始等待8 秒后，再自动进入关门过程，

2、以保证人员安全通过。2 设计编程元件地址分配表2.1 I/O 口地址分配分析本设计输入信号共有：启动、停止、门内检测光电开关K1、门外光电检测开关 K2、行程开关 SQ1（开门限位）、行程开关 SQ2（关门限位）、手动开、手动关及热继电器 FR。 输出信号有两路： 电机正转开门（KM1 ） ，电机反转关门（KM2 ） 。其中输入均为数字量，所以，在硬件组态中，在4 号配置位 DI（数字量输入），5号配置为 DO（数字量输出）。2.2 I/O 口地址分配I/O 地址分配截图如图1 所示。图 1 I/O 口地址分配名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - -

3、 - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 电器控制课程设计报告2 3 PLC 外部接线图根据上述， PLC 外部接线图如图 2 所示。Q4.0Q4.1I0.0I0.1I0.2I0.4I0.3I0.7NMS7-300PLCSB1SQ1SQ2K1K2FRKM1KM224VHL1HL2Q4.2Q4.3图 2 PLC 外部接线图4 主控制程序在该设计中，控制程序主要在STEP7 环境下用梯形图编写。包括硬件组态、流程图设计以及根据流程图的梯形图设计。4.1 PLC 硬件组态前三个槽位固定， 1 号电源槽， 2 号

4、为 CPU 槽，所选 CPU 型号为 CPU314，3号接口槽，在仿真时可不配置。详细硬件组态信息如下图3 所示。图 3 硬件组态名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - 电器控制课程设计报告3 4.2 程序流程图流程图整体构架如下图4 所示。开始开门K3开，开门限位8s延时。K1,K2 有信号？关门K1,K2 有信号？K4开，关门限位结束否是是否K1,K2有信号图 4 程序流程图4.3 梯形图程序为方便操作，将主控制程序

5、直接写入组织块OB1 中， 以便不在其他块中调用，详细梯形图程序见附录。5 系统运行调试以及在S7-PLCSIM 中的仿真启动， K1，K2 有信号，开门。图 5.1 传感器有信号，开门名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - 电器控制课程设计报告4 开门到指定位置， SQ1作用，延时开始， 8s后关门。图 5.2 开门后延时若延时过程中传感器再次获得信号，再启动另一个定时器，延时8s 后关门。图 5.3 再延时功能若传感

6、器再无信号，延时完成后自动关门。图 5.4 延时完成后关门6 设计体会这次课程设计采用西蒙子STEP7环境下编程与外部PLC 硬件结合使用， 更加熟悉了 STEP7环境的使用，组织块OB 的作用，梯形图的写作方法，以及PLC 硬件的外部接线，获益匪浅。该设计程序满足了设计要求，但不足之处是实现控制条件比较简单，比如，在考虑关门时候突然转向开门过程，电动机就会突然经历由正转到反转的过程，忽略硬件机械性能的承受能力，就功能实现方面来说，要在很短时间内实现急停到反转，比较困难，要改进之处，便是正、反转各使用一台电机，达到良好控制效果。通过该设计运用了所学的很多内容，如PLC 控制原理，电器电路基本分

7、析方名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - 电器控制课程设计报告5 法等等。并且更加熟悉了STEP7 软件的使用以及PLC 硬件的使用 , 作为自动化专业学生，在以后工作中会用到PLC 控制，而这一次课程设计， 虽然只是简单控制，但面对实践，已经奠定了相当基础。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5

8、 页，共 8 页 - - - - - - - - - 电器控制课程设计报告6 附录梯形图程序：图 1 程序段 1 图 2 程序段 2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - 电器控制课程设计报告7 图 3 程序段 3 图 4 程序段 4 图 5 程序段 5 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 电器控制课程设计报告8 图 6 程序段 6 图 7 程序段 7 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -