2023年-自助银行自动门PLC控制装置设计方案.docx

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1、一、课程设计的内容1 .自动门控制装置的硬件组成：自动门控制装置由门内光电探测开关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、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）、刷卡检测器等部件组成。2 .控制要求：上午8： 00下午& 00：1）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

2、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， 以保证人员安全通过。下午6： 00上午8： 00：自动门处于关闭状态时，必须先用银行卡在刷卡检测器上刷卡，检测器检测 通过后，系统自动按前面1）至4）步工作。二、课程设计的要求与数据按系统要求，分析控制系统，列出I/O分配表，画出I/O接线图，根据系统 设计需求画出顺序功能图、系统运行框图或流程图，编写控制梯形图（要求有系 统运行时对系统进行初始化的环节）。三、

3、课程设计应完成的工作1 .根据系统的控制要求，完成控制程序的设计。2 .利用编程器输入梯形图控制程序，模拟运行，完成调试。3 .按学校要求格式完成课程设计报告书。编号：4测试步骤及实验结果4.1测试步骤1 .按照I/O接线图连接好S7-200PLC的输入、输出电路。2 .在计算机上输入梯形图程序，编译成功后即下载到PLC中。3 .根据系统的控制要求进行操作，检查是否满足设计要求。4 .2实验结果1 .运行程序后，按下SB2按钮，灯KM2亮，表示正在关门，按下K4按钮， 灯KM2灭，表示关门到位，此时自动门为关闭状态，系统初始化完成。2 .按下SB1按钮，自动门控制系统即进入工作状态。3 .（时

4、间为8： 0017： 59时段）按下K1/K2按钮，灯KM1亮，表示正在开 门，按下K3按钮，灯KM1灭，同时计时器开始计时，此时再次按下K1/K2 按钮，计时器重新开始计时；计时8s后灯KM2亮，表示正在关门，此时按 下K5/K6按钮，没有任何反映，接着再按下K1/K2按钮，灯KM2灭，同时 灯KM1亮，表示停止关门并且开始开门。4 .（时间为18：007：59时段）按下K5/K6按钮，灯KM1亮，开门；按下 K3按钮，灯KM1灭，停止开门，同时计时器开始计时，此时再次按下K5/K6 按钮，计时器重新开始计时，若按下K1/K2按钮则没有反应；计时8s后灯 KM2亮，正在关门，此时按下K1/K

5、2按钮，没有任何反映，接着再按下K5/K6 按钮，灯KM2灭，同时灯KM1亮，停止关门并且开始开门；按下K3按钮， 灯KM1灭，关门到位，开始计时；计时8s后灯KM2亮，开始关门；按下 K4按钮，灯KM2灭，关门到位，停止关门；按下K5/K6按钮，灯KM1亮， 开门，5结论与问题讨论5.1 结论所设计的程序基本上满足本课程设计的所有要求，该自助银行自动门控制装 置系统能够正常工作运行。5.2 问题与讨论以上所设计的系统基本能够正常工作运行，在调试程序的过程中主要的问题 是时钟的设置和开门、关门到位检测开关的设定，做完后发觉刷卡开门需要手动 操作有点不方便，建议改为红外扫描或者是图像识别比较方便

6、。5.3 收获与心得体会经过这次的课程设计，我不仅更加深刻地学习和巩固了可编程序控制器及 工业控制网络这门课程的知识，而且还改观了对自身素质和能力的判断，可谓 受益匪浅。总的来说，我在这次的课程设计中的收获具体包括以下几个方面：1）增强了自己的动手能手及思考能力；2）锻炼了解决问题时所需的耐性；3）增强了将所学知识应用于实践的能力；4）深深体会到了程序设计的乐趣。参考文献1吴中俊，黄永红.可编程序控制器原理及应用（第2版）.北京：机械工业 出版社，2010.四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期1选择课程设计题目，分析选题的系统控制要求。实验2号楼2012011.3. 142011

7、.3. 182根据系统控制要求，列出I/O分配表，画出I/O 接线图、顺序功能图、系统运行框图或流程图。3编写控制梯形图程序。4在实验室输入梯形图控制程序，下载调试，模 拟系统运行。5老师检查，完成答辩。五、应收集的资料及主要参考文献1吴中俊，黄永红.可编程序控制器原理及应用（第2版）.北京：机械工业 出版社，2010.发出任务书日期：2011年3月13日 指导教师签名：计划完成日期：2011年3月18日基层教学单位责任人签章:主管院长签章：1设计任务及要求11.1 设计任务11.2 设计要求12设计方案12.1 I/O分酉己表12.2 I/O接线图22.3 顺序功能图33方案的实现43.1

8、梯形图程序43.2 语句表程序64测试步骤及实验结果74.1 测试步骤74.2 实验结果75结论与问题讨论85.1 结论85.2 问题与讨论85.3 收获与心得体会8参考文献81设计任务及要求1.1 设计任务自助银行自动门控制装置的编程设计及模拟实现。自动门控制装置由门内光电探测开关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、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）、刷卡检测器等部件组成。1.2 设计要求上午8： 00下午6： 00：1）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

9、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， 以保证人员安全通过。下午& 00上午8： 00：自动门处于关闭状态时，必须先用银行卡在刷卡检测器上刷卡，检测器检测 通过后，系统自动按前面1）至4）步工作。2设

10、计方案2.1 I/O分配表根据题目中关于自助银行自动门控制装置的描述可知，该系统的基本输入部 件包括门内光电探测关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,还有刷卡检测器（门内刷卡检测器记为K5,门外刷卡检测 器记为K6）,止匕外，还需要设置一个启动开关SB1和一个停止/初始化开关SB2 （这个停止/初始化开关也可以不用设，如若不设置的话，停止功能则需由启动 开关来实现，并且在启动的时候需要进行系统初始化）。该系统的输出部件包括开门执行机构KM1和关门执行机构KM2o该系统的输入、输出信号分配表如表1所示。表1 I/O分配表输入信号输出信号启动开关SB110.0开

11、门执行机构KM1Q0.1门内光电探测开关K110.1关门执行机构KM2Q0.2门外光电探测开关K210.2开门到位限位开关K310.3关门到位限位开关K410.4门内刷卡检测器K510.5门外刷卡检测器K610.6停止/初始化开关SB210.72.2 I/O接线图自助银行自动门控制装置的实验室模拟系统的I/O接线图如图1所示。所有的输入开关均采用不闭锁的动合按钮来实现。需要特别说明的是，对于 开门到位限位开关K3和关门到位限位开关K4,需要分别设置一个存储位（例 如M0.3和M0.4）来表示这两个开关的状态，当自动门开门到位（按一下K3按 钮）时即将M0.3置1,开始关门时即将M0.3置0,当

12、自动门关门到位（按一下 K4按钮）时即将M0.4置1,开始开门时即将M0.4置0。对于开门执行机构KM1和关门执行机构KM2,则使用两盏灯来模拟实现, 灯KM1亮时表示正在开门，当开门到位时则灯KM1熄灭；灯KM2亮时表示正 在关门，当关门到位时则灯KM2熄灭。2.3 顺序功能图系统的顺序功能图如图2所示。甲SB2系统初始化，关闭自动门SB1启动系统，开始进入工作状态8： 00-17： 5918： 007： 59转到光电开关工作K1/K2 |转到刷卡检测器工作K5/K6开门口K3-口开门-K3停止开门，定时8s 5K1/K28s到-关门M9 |停止开门,定时8s K5/K6- 8s到M关门K1

13、/K2K5/K6-K4n停止关门3.1梯形图程序SM0.1TM0.2R3S0.0R8T3方案的实现1011S0.1SCRVW8=1800VW8=HS0.2SCRTREAD_RTCEN ENOT12VB0TT10.0HI，）1SM0.0S0.0M0.2S0.1so.o SCRSM0.0TTT-(SCREBCD JENOIN OUT-VW813R )S )1Q0.1R1M0.2R2M0.4)Q0.2Q0.2R ： 1M0.4S ： 1S0.1SCRTM0.2S 11415161718192021221800 CRE)S0.2 T SCR10.1TI0.2T-(SCRE)S0.3 T SCRRTI0

14、.3Q0.1T)M0.3s )M0.3T I8010.13。2厂P1T37IRSONT37T卜-(SCRE)S0.4(SCRT)Q0.1S )1T37(R)13.2语句表程序网络1网络15网络29LDSMO.lLD10.1LD10.5RMO.2,3010.2010.6RSO.O,8EUEU网络2SQO.1,1SQ0.1,lLDSMO.OSCRTS0.3SCRTS0.6TODRVBO网络16网络30MOVWVW3,VW8SCRESCREBCDIVW8网络17网络31网络3LSCRS0.3LSCRS0.6LD10.7网络18网络32RSO. 1,7LD10.3LD10.3SSO.0,1RQ0.1,

15、lRQ0.1,l网络4SMO.3,1SM0.3,lLSCRSO.O网络19网络33网络5LDM0.3LDM0.3LDSMO.OTONT37,80TONT38,80RQO.1,1网络20网络34RMO.2,2LD10.1LD10.5网络6010.2010.6LDN10.4EUEUANM0.4RT37,lRT38,lSQ0.2,l网络21网络35网络7LDT37LDT38LD10.4SCRTS0.4SCRTS0.7RQ0.2,l网络22网络36SM0.4,lSCRESCRE网络8网络23网络37LD10.0LSCRS0.4LSCRS0.70M0.2网络24网络38SCRTS0.1LDSMO.OLDSMO.OSM0.2,lSQ0.2,lSQ0.2,l网络9RMO.3,1RMO.3,1SCRE网络25网络39网络1。LD10.1LD10.5LSCRS0.1010.2O10.6网络11RQ0.2,lRQ0.2,lLDW=VW8,800SQ0.1,lSQ0.1,lAWVW8J800SCRTS0.3SCRTS0.6SCRTS0.2网络26网络40网络12LD10.4LD10.4LDW=VW8J800SMO.4,1SMO.4,1SCRTS0.5SCRTS0.1SCRTS0.1网络13网络27网络41SCRESCRESCRE网络14网络28LSCRS0.2LSCRS0.5