PLC自動(dòng)門課程設(shè)計(jì).doc

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1、 燕山大學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書 題目： 自動(dòng)門控制裝置 學(xué)院（系）： 電氣工程學(xué)院 年級專業(yè)： 儀表二班 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 韓立強(qiáng) 教師職稱： 副教授 燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 院（系）：電氣工程學(xué)院 基層教學(xué)單位：自動(dòng)化儀表 學(xué) 號 學(xué)生姓名 專業(yè)（班級） 儀表二班 設(shè)計(jì)題目 自動(dòng)

2、門控制裝置 設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 參 數(shù) 完成自動(dòng)門控制裝置，包括編寫程序和硬件接線圖，要求當(dāng)有人按下開門開關(guān)時(shí)，門自動(dòng)打開，然后又能自動(dòng)關(guān)閉。該控制系統(tǒng)有4個(gè)輸入點(diǎn)，2個(gè)輸出點(diǎn)。I/O點(diǎn)總數(shù)為13個(gè)。工藝控制簡單，但是對系統(tǒng)的可靠性、抗干擾性能要求很高，所以采用PLC控制。 設(shè) 計(jì) 要 求 1）當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān)K1或K2時(shí)，開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān)K3位置時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。 2）自動(dòng)門在開門位置停止8秒后。自動(dòng)門進(jìn)入關(guān)閉過程，關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動(dòng)到關(guān)門限位開關(guān)K4時(shí)電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。 3）在關(guān)

3、門過程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)K1或K2時(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動(dòng)進(jìn)入開門程序。 4）在門打開后的8秒等待時(shí)間內(nèi)，若有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時(shí)，必須重新開始等待8秒后，再進(jìn)入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。 工 作 量 1熟悉相關(guān)plc開發(fā)軟件 2繪制電氣原理圖：包括主電路、控制電路、PLC硬件電路、I/O接口表 3編寫PLC控制程序（梯形圖和指令表） 工 作 計(jì) 劃 1.第一天安裝plc開發(fā)軟件（GX Developer）,熟悉該軟件的操作 2 認(rèn)真分析任務(wù)說明書，根據(jù)題目要求理清設(shè)計(jì)思路，畫設(shè)計(jì)流程圖。 3 編

4、寫plc控制程序（梯形圖和指令表）,并繪制電氣原理圖 4 進(jìn)行編寫程序的調(diào)試，觀察時(shí)序圖 5 撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告 參 考 資 料 《PLC電氣控制技術(shù)》，漆漢宏 主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2006年 《FX系列PLC編程及應(yīng)用》，寥常初 主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2004年 其他資料 指導(dǎo)教師簽字 韓立強(qiáng) 基層教學(xué)單位主任簽字 謝平 說明：此表一式四份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、基層教學(xué)單位、系部各一份。 2013年 7 月 2 日 目錄 摘要………………………………………………………………………………1

5、 第一章 plc簡介……………………………………………………………………………2 第二章 自動(dòng)門控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)………………………………………………4 2.1自動(dòng)門的功能需求分析…………………………………………………………4 2.2自動(dòng)門的控制要求……………………………………………………………4 2.3自動(dòng)門控制系統(tǒng)構(gòu)成……………………………………………………………5 第三章 自動(dòng)門控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)………………………………………………………5 3.1PLC 的選型………………………………………………………………………5 3.2檢測開關(guān)…………………………………………

6、………………………………6 3.3限位開關(guān)…………………………………………………………………………7 3.4I/O地址分配表…………………………………………………………………7 3.5電路連接圖……………………………………………………………………7 第四章 自動(dòng)門控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)…………………………………………8 4.1工作過程分析………………………………………………………………8 4.2梯形圖程序………………………………………………………………9 4.2.1梯形圖的概述……………………………………………………………9 4.2.2梯形圖的設(shè)計(jì)…………………………………………

7、…………………10 第五章 程序調(diào)試…………………………………………………………………………11 心得體會(huì)……………………………………………………………………………………15 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………16 附錄 19 摘要 本文是關(guān)于自動(dòng)門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，自動(dòng)門系統(tǒng)主要由可編程控制器（PLC）、感應(yīng)器件、驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)裝置組成。主要工作原理是感應(yīng)器件將檢測到的人體或物體信號傳送到

8、PLC，PLC再綜合收到的自動(dòng)門狀態(tài)信號作出判斷，而后發(fā)出控制信號，使驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)行，在通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)門的動(dòng)作。 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，PLC不斷的更新，PLC控制已成為自動(dòng)控制中最常見的方式之一。自動(dòng)門就是自動(dòng)控制應(yīng)用的以典型例子，由于可編程控制器具有很好的處理自動(dòng)門開關(guān)控制及良好的穩(wěn)定性，而且可以很簡單的改變控制的方式，因此，自動(dòng)門的生產(chǎn)商家很多都運(yùn)用PLC來做門的控制器。目前自動(dòng)門在日常生活中用越來越廣泛。PLC控制具有較高的可靠性、穩(wěn)定性、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。 第一章PLC簡介 可編程控制器，英文Programmable

9、Controller,簡稱PLC，本課題中用PLC作為它的簡稱。PLC是用于工業(yè)現(xiàn)場的電控制器。它源于繼電器控制技術(shù)，但基于電子計(jì)算機(jī)。它以微處理器為核心，集自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)為一體，它通過運(yùn)行儲(chǔ)存在其內(nèi)存中的程序，把經(jīng)輸入電路的物理過程得到的輸入信息，變換為所要求的輸出信息，進(jìn)而再通過輸出電路的物理過程去實(shí)現(xiàn)對負(fù)載的控制。 PLC基于電子計(jì)算機(jī)，但并不等同于計(jì)算機(jī)。普通計(jì)算機(jī)進(jìn)行入出信息交換時(shí)，大多只考慮信息本身，信息入出的物理過程一般不考慮的。而PLC則要考慮信息入出的可靠性、實(shí)時(shí)性、以及信息的實(shí)際使用。特別要考慮怎樣適應(yīng)于工業(yè)環(huán)境，如便于安裝便于門內(nèi)外感應(yīng)采集信號，便于維

10、修和抗干擾等問題，入出信息變換及可靠地物理實(shí)現(xiàn)，可以說是PLC實(shí)現(xiàn)控制的兩個(gè)基本點(diǎn)。PLC可以通過他的外設(shè)或通信接口與外界交換信息。其功能要比繼電器控制裝置多得多、強(qiáng)得多。 PLC有豐富的指令系統(tǒng)，有各種各樣的I/O接口、通信接口，有大容量的內(nèi)存，有可靠的自身監(jiān)控系統(tǒng)，因而具有以下基本功能： （1） 邏輯處理功能； （2） 數(shù)據(jù)運(yùn)算功能； （3） 準(zhǔn)確定時(shí)功能； （4） 高速計(jì)數(shù)功能； （5） 中斷處理(可以實(shí)現(xiàn)各種內(nèi)外中斷)功能； （6） 程序與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能； （7） 聯(lián)網(wǎng)通信功能 ； （8） 自檢測、自診斷功能。 可以說，凡普通小型計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)的功能，PLC幾乎都可以

11、做到。像 PLC這樣，集豐富功能于一身，是別的電控制器所沒有的，更是傳統(tǒng)的繼電器控制電路所無法比擬的。豐富的功能為PLC 的廣泛應(yīng)用提供了可能，同時(shí)，也為自動(dòng)門行業(yè)的遠(yuǎn)程化、信息化、智能化創(chuàng)造了條件。 現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過程是復(fù)雜多樣的，它們對控制的要求也各不相同。PLC專為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)，一經(jīng)出現(xiàn)就受到了廣大工程人員的歡迎。其主要特點(diǎn)有: (1) 抗干擾能力強(qiáng)，可靠性能高 (2) 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，通用性強(qiáng) (3) 編程方便，易于使用 (4) 功能強(qiáng)大，成本低 (5) 設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試的周期短 (6) 維護(hù)方便 （1）PLC與其它典型控制系統(tǒng)的區(qū)別 繼電器控

12、制系統(tǒng)雖有較好的抗干擾能力，但使用了大量的機(jī)械觸點(diǎn)。是設(shè)備連線復(fù)雜，且觸點(diǎn)在開閉時(shí)易受電弧的損害，壽命短，系統(tǒng)可靠性差。 a． 控制邏輯 繼電器控制邏輯采用硬件接線邏輯，利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)，及時(shí)間繼電器等組合成控制邏輯，其接線多而復(fù)雜、體積大、功耗大、故障率高，一旦系統(tǒng)構(gòu)成后，想在改變或增加功能都很困難。另外，繼電器觸點(diǎn)數(shù)目有限，每個(gè)只有4-8對觸點(diǎn)，因此靈活性和擴(kuò)展性很差，而PLC采用存儲(chǔ)器邏輯，其控制邏輯以程序方式儲(chǔ)存在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需要改變程序即可，因此靈活性和擴(kuò)展性很好。 b.工作方式 電源接通時(shí)，繼電器控制線路中各繼電器

13、同時(shí)處于受控制狀態(tài)，它屬于并行方式。而PLC得控制邏輯中，各內(nèi)部期間都處于周期性掃描過程中，各種邏輯、數(shù)值輸出地結(jié)果都是按照在程序中的前后順序計(jì)算出來的，它屬于串行方式。 PLC有微型計(jì)算機(jī)的許多特點(diǎn)，但他的工作方式卻與微機(jī)有很大不同。微機(jī)一般采用等待命令的工作方式。而PLC則采用不斷循環(huán)的順序掃描的工作方式。每次掃描所用的時(shí)間稱為掃描周期或工作周期。CPU從第一條指令開始，按順序逐條的執(zhí)行用戶程序知道用戶程序結(jié)束，然后返回第一條指令開始新一輪的掃描。PLC就是這樣周而復(fù)始的重復(fù)上述循環(huán)掃描的，這種工作方式是在系統(tǒng)的控制下，順次掃描各輸入點(diǎn)的狀態(tài)，按用戶程序進(jìn)行運(yùn)算處理，然后順序向輸出點(diǎn)發(fā)出

14、相應(yīng)的控制信號。 PLC是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，所以他的工作原理是建立在計(jì)算機(jī)的工作原理基礎(chǔ)上的，即通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實(shí)現(xiàn)的。但是CPU是分時(shí)操作方式來處理各項(xiàng)任務(wù)的，計(jì)算機(jī)在每一瞬間只能做一件事，所以程序的執(zhí)行是按程序順序一次完成相應(yīng)各電器的動(dòng)作，便成為時(shí)間上的串行。由于運(yùn)算速度極高，各電器的動(dòng)作似乎是同時(shí)完成的，但實(shí)際輸入輸出的響應(yīng)是有滯后的。 c.控制速度 繼電器控制邏輯依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制，工作頻率低，觸點(diǎn)開閉動(dòng)作一般幾十毫秒數(shù)量級。另外機(jī)械觸點(diǎn)還會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)問題；而PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實(shí)現(xiàn)控制，屬于無觸點(diǎn)控制，速度極快，一般一條用戶指令的執(zhí)行時(shí)間在

15、微秒數(shù)量級，且不會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)。 第二章 自動(dòng)門控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 2.1在自動(dòng)門的功能需求分析 本設(shè)計(jì)面向市場的應(yīng)用，需要有安全性和可靠性。根據(jù)市場中對自動(dòng)門的具體要求，本課題所設(shè)計(jì)的自動(dòng)門為了便于維護(hù)，自動(dòng)門應(yīng)具有手動(dòng)和自動(dòng)方式。當(dāng)信號采集裝置檢測到有人接近門口且門未打開或者檢測到已無人接近門口且門未關(guān)閉，PLC動(dòng)作輸出信號開控制點(diǎn)動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)來開門或者關(guān)門。 2.2自動(dòng)門的控制要求 （1）當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān)K1或K2時(shí)，開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān)K3位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。 （2）自動(dòng)門在開門位置停留8秒后，自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門

16、過程，關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2被起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動(dòng)到關(guān)門限位開關(guān)K4位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。 （3）在關(guān)門過程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動(dòng)進(jìn)入開門程序。 （4）在門打開后的8秒等待時(shí)間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時(shí)，必須重新開始等待8秒后，再自動(dòng)進(jìn)入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。 2.3自動(dòng)門控制系統(tǒng)構(gòu)成 自動(dòng)門控制系統(tǒng)包含PLC控制和動(dòng)作執(zhí)行元件構(gòu)成。采用自動(dòng)和手動(dòng)電動(dòng)控制方式，此種控制方式為目前大多自動(dòng)門的控制方式。本課題所設(shè)計(jì)的自動(dòng)門控制系統(tǒng)采用PLC為控制中心來控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)從而控制門的開

17、和關(guān)實(shí)現(xiàn)門的自動(dòng)化控制。 2.4流程圖 見附錄 第三章硬件控制 3.1 PLC的選擇 在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。因此工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需要的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估計(jì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器的容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。 （1） 輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算 I/O點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，在增加10%到20%的可擴(kuò)展。余

18、量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。根據(jù)估算的方法故本課題的I/O點(diǎn)數(shù)為輸入6點(diǎn)，輸出2點(diǎn)。 （2） 存儲(chǔ)器容量的選擇 存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目實(shí)用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器的容量。設(shè)計(jì)階段，由于用戶程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，須在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)，能對程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來代替，存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒有固定的形式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同的公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的10到15倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個(gè)字）

19、，另外再按次數(shù)的25%考慮余量。因此本課題的PLC內(nèi)存容量選擇應(yīng)能存儲(chǔ)索要儲(chǔ)存的程序，這樣才能在以后的改造過程中有足夠的空間。 （3） 控制功能的選擇 該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等性能的選擇。根據(jù)本課題所設(shè)計(jì)的自動(dòng)門控制系統(tǒng)的要求，主要介紹一下幾種功能的選擇。 a 控制功能 PLC主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時(shí)也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需要的控制功能，提高PLC的處理速度和節(jié)省存儲(chǔ)器容量。 b編程功能 離線編程方式：PLC和編程器共用一個(gè)CPU，編程器在編程模式時(shí)，CP

20、U只為編程器提供服務(wù)，不對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行模式，CPU對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。在編程方式：CPU和編程器有各自的CPU，主機(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型PLC中常采用。 五種標(biāo)準(zhǔn)化變成語言：順序功能圖（SFC）、梯形圖（LD）、功能模塊圖（FBD）三種圖形化語言和語言表（IL）、結(jié)構(gòu)文本（ST）兩種文本語言。選用的編程語言應(yīng)遵守標(biāo)準(zhǔn)（IEC611

21、3123），同時(shí)，還應(yīng)支持多種語言變成方式，如C，Basic等，以滿足特殊控制場合的控制要求。 c診斷功能 PLC的診斷功能爆孔硬件和軟鍵的診斷。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷。通過軟件對PLC內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷，通過軟鍵對PLC的CPU玉外部輸入輸出等部件信息叫喚功能進(jìn)行診斷是外診斷。PLC的診斷功能的強(qiáng)弱，直接影響對操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求，并影響平均維修時(shí)間。 3.2光電檢測開關(guān) 它是光電接近開關(guān)的簡稱，是利用被測物對光束的遮擋或反射，由同步回路選通所要接通的電路，從而檢測物體的有無。物體不限于金屬，所有能

22、反射光線的物體均可檢測。光電開關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)化為光信號射出，接受器再根據(jù)接受到的光線強(qiáng)弱或有無目標(biāo)物體進(jìn)行探測。 3.3限位開關(guān) 限位開關(guān)又稱行程開關(guān)，是一種利用生產(chǎn)機(jī)械某些運(yùn)動(dòng)部件的碰撞來發(fā)出控制命令的主令電器。用于控制生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方向、速度、行程大小或位置的一種自動(dòng)控制器件。限位開關(guān)廣泛應(yīng)用于各類機(jī)床、起重機(jī)械以及輕工機(jī)械的行程控制。當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)到某一運(yùn)動(dòng)位置時(shí)，行程開關(guān)通過機(jī)械可動(dòng)部分的動(dòng)作，將機(jī)械信號轉(zhuǎn)化為電信號，以實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)機(jī)械的控制，限制它們的動(dòng)作和位置，借此對生產(chǎn)機(jī)械給以必要的保護(hù)。 3.4 I/O地址分配表 輸入/輸出信號在PLC接線端子的地址分配

23、是進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。對軟件設(shè)計(jì)來說，I/O地址分配以后才可進(jìn)行編程；對控制柜及PLC的外圍接線來說，只有I/O地址確定以后，才可以繪制電氣接線圖、裝配圖，讓裝配人員根據(jù)線路圖來安裝控制柜。I/O地址分配是編寫PLC程序首先要做的前提條件，也是現(xiàn)成接線和調(diào)試的重要依據(jù)。 PLC控制系統(tǒng)的I/O地址分配如下表： X0 門外光檢測電開關(guān) X1 門內(nèi)光檢測電開關(guān) X2 開門限位電開關(guān) X3 關(guān)門限位開關(guān) X4 手動(dòng)開門 X5 手動(dòng)關(guān)門 Y1 電機(jī)正轉(zhuǎn) Y2 電機(jī)反轉(zhuǎn) 3.5 電路連接圖 主電路圖：

24、外部硬件連接電路 第四章 自動(dòng)門控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 4.1 工作過程的分析 根據(jù)本課題的控制要求和安全要求，所設(shè)計(jì)的程序按照下圖所示的流程運(yùn)行，已達(dá)到本系統(tǒng)的最佳設(shè)計(jì)要求和完成系統(tǒng)的最終設(shè)計(jì)，工作流程如下： （1）首先按下啟動(dòng)按鈕，當(dāng)傳感器檢測到能有人體信號時(shí)，電動(dòng)機(jī)正傳，帶動(dòng)自動(dòng)門執(zhí)行開門過程。 （2）當(dāng)門完全打開之后，使開門限位開關(guān)打開，此時(shí)自動(dòng)門停止，進(jìn)行8秒延時(shí)。 若此時(shí)感應(yīng)器重新檢測到有人體信號時(shí)，則在重新進(jìn)行8秒延時(shí) （3）當(dāng)8秒的延時(shí)完畢后，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)執(zhí)行關(guān)門過程。在關(guān)門過程中，傳感器重新檢測到人體信號時(shí)，此時(shí)中斷關(guān)門轉(zhuǎn)向開門過程。 （4）考慮到

25、自動(dòng)門若出現(xiàn)故障時(shí)，使用自動(dòng)控制系統(tǒng)有所不適，于是設(shè)置手動(dòng)開門和手動(dòng)關(guān)門。以上工作過程可用流程圖表達(dá)如附圖所示。 4.2梯形圖程序 4.2.1梯形圖的概述 PLC是專門為工業(yè)控制而開發(fā)的裝置，其主要使用者工廠廣大電氣技術(shù)人員，為了適應(yīng)他們的傳統(tǒng)習(xí)慣和掌握能力，通常PLC不采用微機(jī)的編程語言，而常常采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”編程。國際電工委員會(huì)（IEC）1994年5月公布的IEC1131-3(可編程控制器語言標(biāo)準(zhǔn))詳細(xì)的說明了句法、語義和下述5中編程語言：功能表圖（sequential function chart）、梯形圖（ladder diagram）、功能塊圖(fu

26、nction black diagram)、指令表（ Instruction Iist）結(jié)構(gòu)文本（strured text）。梯形圖和功能塊圖為圖形語言，指令表和結(jié)構(gòu)文本為文字語言，功能表是一種結(jié)構(gòu)塊控制流程圖。 梯形圖程序設(shè)計(jì)語言是用梯形圖的圖形符號來描述程序的一種設(shè)計(jì)語言。采用梯形圖程序設(shè)計(jì)語言，這種程序設(shè)計(jì)語言采用因果關(guān)系來描述事件發(fā)生的條件和結(jié)果，每個(gè)梯級是一個(gè)因果關(guān)系。在梯級中，描述事件發(fā)生的條件表示在左面，事件的結(jié)果表示在右面。 梯形圖設(shè)計(jì)語言是最常見的一種程序設(shè)計(jì)語言，它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。在工業(yè)過程控制領(lǐng)域，電氣技術(shù)人員對繼電器邏輯控制技術(shù)較為熟悉。因此，由這種

27、邏輯控制技術(shù)發(fā)展而來的梯形圖受到歡迎，并得到廣泛應(yīng)用。 梯形圖程序設(shè)計(jì)語言的特點(diǎn)： 1.與電氣操作原理圖相對應(yīng)，具有直觀性和對應(yīng)性； 2.與原有繼電器邏輯控制技術(shù)相一致，易于掌握和學(xué)習(xí)； 3.與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的不同點(diǎn)是：梯形圖中的能流（Power Flow）不是實(shí)際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，因此應(yīng)用時(shí)需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別對待； 梯形圖是使用的最多的圖形編程語言，被稱為PLC的第一編程語言梯形圖與電氣控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電器人員掌握，特別適用于開關(guān)開關(guān)量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序，梯

28、形圖的設(shè)計(jì)稱為編程。 4.2.2 梯形圖的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)梯形圖的基本方法和步驟： （1）首先根據(jù)工藝過程控制要求，畫出控制流程圖，力求表達(dá)清晰、準(zhǔn)確。必要時(shí)可以把控制系統(tǒng)分解成幾個(gè)相對獨(dú)立的部分，盡量簡化，利于編程 （2）將所有的輸入信號（按鍵，行程限位開關(guān)，壓力開關(guān)，壓力、速度、時(shí)間等傳感器）和輸出控制對象（接觸器、電磁閥、電動(dòng)機(jī)、指示燈等）分別列出，按被采用的PLC型號內(nèi)部邏輯元件編號范圍，對I/O端子做出相應(yīng)的分配和安排。 （3）根據(jù)控制流程圖，有規(guī)律的分配和利用PLC內(nèi)部有關(guān)的邏輯元件（如輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等）構(gòu)成相應(yīng)的基本回路。 （4）以梯形圖的形式來描述控制要求

29、，繪制梯形圖要遵循編程原則。 （5）編寫程序清單時(shí)，必須按梯形圖的邏輯行和邏輯單元的編排順序（由上而下，從左到右）依次進(jìn)行。 根據(jù)以上規(guī)則和PLC的編程方法和思路編寫了本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)門控制系統(tǒng)的梯形圖程序，具體程序如下： 步進(jìn)梯形圖 第五章 程序調(diào)試 5.1當(dāng)有人經(jīng)過時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)開門 5.2到達(dá)關(guān)門限位開關(guān)處電機(jī)反轉(zhuǎn)停止 5.3等待8秒進(jìn)入關(guān)門過程 5.4等待過程有人經(jīng)過重新計(jì)時(shí) 5.5關(guān)門過程中有人經(jīng)過自動(dòng)進(jìn)入開門過程 5.6開門到限位開關(guān)處等待過程 心得體會(huì) 經(jīng)過為數(shù)不多天數(shù)

30、的PLC課程設(shè)計(jì)，首先讓我明白了PLC在現(xiàn)實(shí)生活中有這么大的作用，這次課設(shè)讓我對PLC產(chǎn)生了非常大的興趣，我個(gè)人非常想從事控制方面事業(yè)，這對我以后的發(fā)展有很大的幫助，在這里感謝老師找了這么多聯(lián)系實(shí)際的題目，使我對PLC這門學(xué)科有了初步了解，同時(shí)在課設(shè)期間，為了完成任務(wù)，查閱了許多的資料，對PLC有了更深的了解。 參考文獻(xiàn) 《PLC電氣控制技術(shù)》，漆漢宏 主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2006年 《FX系列PLC編程及應(yīng)用》，寥常初 主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2004年

31、 附錄 指令表1 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 開始 手動(dòng)/自動(dòng)選擇 檢測是否有人 自動(dòng) 手動(dòng) 是 門開始打開 門開到底 是 門開始關(guān)閉 檢測是否有人 是 門關(guān)到底 運(yùn)行結(jié)束 開始計(jì)時(shí) 檢測是否有人 計(jì)時(shí)8秒 否 否 否 按下開門按鈕 門打開 按下開門按鈕 門關(guān)閉 燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)評審意見表 指導(dǎo)教師評語： 成績： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 答辯小組評語： 成績： 評閱人： 年 月 日 課程設(shè)計(jì)總成績： 答辯小組成員簽字： 年 月 日 燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書 共 頁 第 頁