開題報告-PLC控制自動門的設(shè)計

1、湖北文理學(xué)院物理與電子工程學(xué)院2012屆本科畢業(yè)論文開題報告論文題目PLC控制自動門的設(shè)計班級0811自動化姓名鄧輝學(xué)號08118038指導(dǎo)教師（職稱）雷文華填表日期說明一、論文的開題報告是保證畢業(yè)論文質(zhì)量的一個重要 環(huán)節(jié)，為規(guī)范我院本科畢業(yè)論文的開題報告，特印制 此表。二、學(xué)生應(yīng)閱讀的主要文獻(xiàn)、 資料 15 種以上， 通過調(diào) 研和資料搜集，主動與指導(dǎo)教師討論，在指導(dǎo)教師的 指導(dǎo)下，完成開題報告， 開題報告字?jǐn)?shù)應(yīng)在 2500 字以 上。三、開題報告須經(jīng)院畢業(yè)論文指導(dǎo)教師審查，同意后 方可進(jìn)行論文寫作，并將開題報告交指導(dǎo)教師。不合 格者，必須重寫。一、選題的意義和研究現(xiàn)狀1 .選題的理論意義、學(xué)

2、術(shù)價值或?qū)嵺`價值自動門從理論上理解應(yīng)該是門的使用觀念的延伸，是人們根據(jù)需要對門的功能的提升和完善。所以對自動門的認(rèn)識應(yīng)該從人對門功能的要求開始。作為建筑一部分的門，從最基本的意義上講，要同時滿足隔離外部環(huán)境和不妨礙人的通行 這兩種要求。因此門體本身應(yīng)牢固、密封。 21世紀(jì)的今天，門更加突出了安全 理念，強(qiáng)調(diào)了有效性：有效地防范、通行、疏散，同時還突出了建筑藝術(shù)的理念， 強(qiáng)調(diào)門與建筑以及周圍環(huán)境整體的協(xié)調(diào)、 和諧。使用自動門，可以節(jié)約空調(diào)能源、 降低噪音、防風(fēng)、防塵，同時可以使出口顯得莊重高檔，因此應(yīng)用非常廣泛。自 動平移門最常見的形式是自動門及門內(nèi)外的光電開關(guān)，當(dāng)客人走進(jìn)自動門時，感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)

3、到人的存在，給控制器一個開門的信號，控制器通過驅(qū)動裝置將門打 開，當(dāng)客人通過門之后，在將關(guān)閉。由于自動平移門在通電后可以實現(xiàn)無人管理， 既方便又提高了賓館檔次，于是迅速在國內(nèi)外酒店賓館得到了廣泛應(yīng)用。早期自動門控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制， 造成安裝繁瑣、體積大、不穩(wěn) 定、不易維修等缺點(diǎn)已被逐漸淘汰。PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計 的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。他采用可以編程的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行 邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計時、和算數(shù)運(yùn)算等操作指令，并能通過數(shù)字式和開關(guān)量 的邏輯控制的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC具有可靠性高， 抗干擾能力強(qiáng)，功能完善，適用性強(qiáng)，系統(tǒng)

4、的設(shè)計、建造工作量小，維護(hù)方便， 容易改造，體積小，重量輕，能耗低等優(yōu)點(diǎn)。目前，可編程控制器在機(jī)械制造、 石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕化工等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長足的發(fā)展。因此運(yùn) 用PLC控制自動門具有較高的可靠性，維修方便等優(yōu)點(diǎn)。本課題的自動門設(shè)計運(yùn)用 PLC做控制器能大大提高自動門的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì) 性，對與整個自動門行業(yè)是一次技術(shù)革新，提高了自動門的使用率，因此，進(jìn)行 自動門的PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計，可以推動自動門行業(yè)的發(fā)展，擴(kuò)大PLC在自動門 行業(yè)乃至整個自動化行業(yè)的應(yīng)用，具有一定的經(jīng)濟(jì)和理論研究價值。2. 與選題相關(guān)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢90年代以來，我國的自動化技術(shù)發(fā)展很快，技術(shù)已經(jīng)很成熟，

5、并取得了驚 人的成就，自動化技術(shù)是自動門設(shè)計的重要部分。 在人們?nèi)粘Ｉ钪凶詣娱T可以 節(jié)約空調(diào)能源、降低噪音、防塵、防風(fēng)，同時可以使出入口顯得很莊重高檔，因 此應(yīng)用非常廣泛，適合于賓館、酒店、銀行、寫字樓、醫(yī)院、商店等場所。由于門體的重量及體積不同會對自動門驅(qū)動傳動系統(tǒng)提出不同的要求，所 以自動門又可以分為重型自動門和輕型自動門?？土髁康牟町悤ψ詣娱T的使用產(chǎn)生很大的影響，因此，自動門還可以分 為一般自動門和頻繁使用自動門。自動門根據(jù)使用的場合及功能的不同可分為自動平移門、自動平開門、自動旋轉(zhuǎn)門、自動圓弧門、自動折疊門等，其中平開門用的場合較少，旋轉(zhuǎn)門由于昂 貴而且非常龐大，一般只使用余高檔酒

6、店賓館，自動平移門使用的最廣泛，大家 一般所說的自動門、感應(yīng)門就是指自動平移門，目前市場上流行的平移型自動門 一般是兩開，這種門的特點(diǎn)是簡單易控，維護(hù)方便。自動門的控制方法有很多，從控制器的不同來說，有繼電器控制，即通過按 鈕和復(fù)雜的接線安裝來控制；智能控制器控制，即通過運(yùn)行現(xiàn)代自動化設(shè)備來控 制，它具有穩(wěn)定性高，安全等優(yōu)點(diǎn)，因此被很多生產(chǎn)廠商所運(yùn)用。由于繼電器邏 輯控制的自動門系統(tǒng)存在許多缺陷而逐步被智能控制器的自動門所淘汰。在智能控制器的選折上，自動門的主控制器有微電腦控制器控制和可編程控 制器（PLC控制，微電腦控制主要有體積小、安裝方便等特點(diǎn)，目前有許多廠 家采用此種方式生產(chǎn)自動門，P

7、LC控制的特點(diǎn)是穩(wěn)定型高、維護(hù)方便，目前許多 大型商場的自動門都是有這種方式來控制的。經(jīng)過多年發(fā)展，自動門行業(yè)呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢：智能化，多功能：今后的還 將進(jìn)一步提高智能化程度，如自動檢測開關(guān)門行程位置，自動適應(yīng)門體阻力的變 化，以始終保持較高的遇障保護(hù)靈敏度等。還將增加一些新的功能，如和住宅安 防系統(tǒng)配合使用等；免維護(hù)：采取多種措施，減少使用過程中的維護(hù)工作；多樣 化：將會有各種各樣不同外觀和功能的產(chǎn)品，滿足用戶的不同需要；高安全性： 隨著用戶安全意識的提高，安全性將是用戶非常注重的一項指標(biāo)，也將是一項基 本要求。3. 主要參考文獻(xiàn)1 李鳳閣，佟為明等編著電氣控制與可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)M.

8、北京：機(jī)械 工業(yè)出版社，2007.2 高強(qiáng),PLC應(yīng)用技術(shù).一北京：北京郵電大學(xué)出版社,1991.3 肖青,王忠鋒.西門子PLC課程設(shè)計指導(dǎo)書，江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院.4 楊后川，張瑞，高建設(shè)，曾勁松.西門子S7-200PLC應(yīng)用100例.一北京電子工業(yè) 出版社，2009.4 劉洪濤，黃海.PLC應(yīng)用開發(fā)從基礎(chǔ)到實踐.一北京：電子工業(yè)出版社.2007.1 韓權(quán)利，趙德申主編.微機(jī)控制技術(shù)及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002. 87 郁漢棋，電氣控制與可編程控制器.應(yīng)用技術(shù).東南大學(xué)出版社，19988 張新軍，電器控制與PLC技術(shù)及應(yīng)用.源職業(yè)技術(shù)學(xué)院自編講義，20069 鐘肇心，可編程控制

9、器入門教程(SIMATIC S7-200).廣州：華南理工大學(xué)出 版社，199810 劉敏,可編程控制器.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200211 李道霖，電氣控制與PLC原理及應(yīng)用(西門子系列).北京：電子工業(yè)出版社,2005.112 孫平,可編程序控制器原理及應(yīng)用.北京：高等教育出版社,200313 胡學(xué)林，可編程序控制器教程.北京：電子工業(yè)出版社,200314 余雷聲，電氣控制與PLC應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，199615 趙明，工廠電氣控制設(shè)備.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.116 陳立定，電氣控制與可編程控制器的原理及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.617 JING Qun-pi

10、 ng,ZHANG Yon g-a n,WANG She-cha ng,etal.App roach of adjust ing the overlap in the trim ming diskshear for cold rolled p lateJ.HeavyMachi nery, 200818 WAN(Yong-qiang,SUN Qing-quan,DONGKai,etal.Clearanee adjusting ofside trimmer and imp roveme nt ofcutt ing qualityJ.Sha ndon gMetallurgy，2007二、研究方案1.

11、 研究的思路與方法本課題設(shè)計的自動門要求有很高的穩(wěn)定性來滿足日常的需要，故在本設(shè)計中 所選用的智能控制器為穩(wěn)定性良好的德國西門子公司生產(chǎn)的CPU224小型PLC。在自動門的開關(guān)門速度控制上本設(shè)計以變頻器作為調(diào)節(jié)器，運(yùn)用變頻器的三段速控制實現(xiàn)自動門的轉(zhuǎn)速控制，為了解決在頻率很低時出現(xiàn)不穩(wěn)定的問題， 驅(qū)動裝 置選用功率強(qiáng)大、穩(wěn)定性好的自帶減速裝置的直流電動機(jī)， 在感應(yīng)器方面運(yùn)用了 自動門在工業(yè)控制上大量運(yùn)用的具有檢測精度高、壽命長、穩(wěn)定性好的光電開關(guān)傳感器，運(yùn)用感應(yīng)器的開關(guān)量信號輸入給 PLC來實現(xiàn)PLC對自動門的控制。由于 本課題的具體需要，在硬件系統(tǒng)的設(shè)計過程中主要考慮自動門的經(jīng)濟(jì)實用、穩(wěn)定的

12、需要。在自動門正上方里外各安裝一個光電探測開關(guān)，當(dāng)有人欲進(jìn)入時，光電探測開關(guān)檢測出有人要進(jìn)入或出去，從而產(chǎn)生輸出信號。PLC獲取到該輸入信號，啟 動電機(jī)，將門打開。當(dāng)門打開到一定程度后，碰到限位開關(guān)，限位開關(guān)動作，產(chǎn) 生輸出信號，自動門停止動作。等待一時間段后，自動門自動合上。在閉合過程 中，如光電探測開關(guān)檢測有人要進(jìn)入或出去時，自動門停止閉合，并立刻打開。 為了保障門的安全性，設(shè)置關(guān)門限位開關(guān)，從而保障在自動門閉合即將結(jié)束時， 不會發(fā)生兩扇門相撞。2. 研究的基本內(nèi)容（大綱）自動門類型的選擇：綜合了自動門的簡潔、簡單的要求，在本課題中主要研 究自動平移門，本課題設(shè)計的自動平移門具有手動和自動

13、開門功能和分時間段控 制功能以及配備安全防夾人光線、后備電源等輔助裝置來滿足商場等人流眾多的 場所的高效率、高安全性的要求。自動門硬件系統(tǒng)的設(shè)計：本課題設(shè)計的自動門要求有很高的穩(wěn)定性來滿足日 常的需要，故在本設(shè)計中所選用的智能控制器為穩(wěn)定性良好的德國西門子公司生 產(chǎn)的CPU224小型PLC在自動門的開關(guān)門速度控制上本設(shè)計以變頻器作為調(diào)節(jié) 器，運(yùn)用變頻器的三段速控制實現(xiàn)自動門的轉(zhuǎn)速控制，為了解決在頻率很低時出現(xiàn)不穩(wěn)定的問題，驅(qū)動裝置選用功率強(qiáng)大、穩(wěn)定性好的自帶減速裝置的直流電動機(jī)，在感應(yīng)器方面運(yùn)用了自動門在工業(yè)控制上大量運(yùn)用的具有檢測精度高、壽命長、穩(wěn)定性好的光電開關(guān)傳感器，運(yùn)用感應(yīng)器的開關(guān)量信號輸入給PLC來實現(xiàn)PLC對自動門的控制。由于本課題的具體需要在硬件系統(tǒng)的設(shè)計過程中主要考慮 自動門的經(jīng)濟(jì)實用、穩(wěn)定的需要。自動門的軟件設(shè)計：在本設(shè)計中選用了目前運(yùn)用最多的 PLC編程語言梯形 圖，梯形圖能直觀明了的設(shè)計出自動門的控制要求， 并能更好的考慮到安全性和 故障報警等問題，梯形圖的編寫運(yùn)用西門子自帶的編程軟件， 此軟件具有強(qiáng)大的 診斷功能，能更快的查處故障原因，從而大大縮短了維修時間。3. 工作的主要階段、進(jìn)度及完成時間第1周確定畢業(yè)設(shè)計題目。第2周下達(dá)任務(wù)書查閱收集資料文獻(xiàn)。第34周