基于PLC的自动门机械部分设计
西南交通大学本科毕业设计（论文）
自动门的机械设计
年级:2008级
学号:20087685
姓名:叶建超
专业:机电一体化
指导老师:曾祥光
2012年 6月
院系机械工程系专业机械设计制造及其自动化（机电一体化）年级 2008级姓名叶建超
题目自动门的机械设计
指导教师
评语
指导教师 (签章)
评阅人
评语
评阅人 (签章) 成绩
答辩委员会主任 (签章)
年月日
毕业设计（论文）任务书
班级 2008机电学生姓名叶建超学号 20087685
发题日期： 2011 年 2月27日完成日期： 6月 24 日
题目自动门机械结构设计
1、本论文的目的、意义自动门是指：可以将人接近门的动作（或将某种入门授权）识别为开门信号的控制单元，通过驱动系统将门开启，在人离开后再将门自动关闭，并对开启和关闭的过程实现控制的系统。自动门分为：旋转门、弧形门、平移门、紧急疏散平移门、平开门、折叠门、快速门等多种类别，自动门开始在建筑物上使用，是在二十世纪年以后。二十年代后期，美国的超级市场的开放，自动门开始被使用。1930年，美国史丹利率先推出世界上第一樘自动门（此史料记载于纽约时报）。其后，世界第一自动门品牌多玛在1945年将油压式、空气式自动门广泛推向市场，新建大楼的正门也开始使用了。到了1962年，电气式已开始出现，之后伴随着城市的建设，自动门技术的领域每年都在增加。当初，用供给建筑物用电源进行电动机的速度控制很难，只好进行油压、空压速度控制，转换但因能源利用效率很低，然而伴随着电气控制的技术发展，现在电气控制技术已经成熟，直接控制电动机的电气式自动门逐渐成为主流。例如：各种用可识别控制的自动专用门，如：感应自动门（红外感应,微波感应,触摸感应,脚踏感应）、刷卡自动门等。本次设计主要设计一种基于PLC的平开自动门设计，通过该设计，培养学生工程实践能力，掌握机械设计常用方法及PLC 的应用及程序设计。
2、学生应完成的任务（1）查阅资料，完成英文文献的阅读与翻译。（2）完成平开自动门总体方案设计及自动门开关门各机械零件的设计。（3）自动门的三维造型（4）完成自动门装配图与各零件图纸绘制（5）设计说明书撰写
3、论文各部分内容及时间分配：（共 17周）
第一部分查阅有关书籍，文献资料，了解PLC自动门控制方法，完成英文翻（2周第二部分完成自动门总体方案设计及自动门开、关门各机械零件的设计（4周）
第三部分完成自动门的三维造型（4周）
第四部分完成自动门装配图与各零件图纸绘制（4周）
第五部分论文撰写（2周）
评阅及答辩（1周）
摘要
自动门是现代建筑进出、通道的重要组成部分，并且大量应用于各种建筑中。在经济高速发展的中国，高楼耸立的大都市里的酒店、宾馆、银行、商务会所、商场、写字楼自动门已是随处可见。随着科学技术的发展和人民生活质量的不断提高，人们对门的功能要求也越来越高，从单一的开关功能要求，发展到对美观、节能、高效、隔音、自动等更高的要求上来。为了满足这种这种发展的趋势需要，各种类型和功能的自动门就大量的产生了。
自动门的性能优劣，主要取决于它的控制装置的性能。早期的自动门采用的是继电器控制，使得其安装繁琐、体积大、控制不稳定并且不宜维修，所以就逐渐被人们所淘汰。而今的自动门控制大多采用的是较稳定的PLC（可编程序控制器）控制，它具有寿命长、高稳定性、维修方便且对环境具有很强的适应性，所以使得PLC在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车生产等各个领域中均得到广泛的采用。所以本次自动门的机械部分设计主要是以PLC为基础进行的机械零部件和控制系统硬件的设计。
本课题主要介绍了自动门由机械部分的设计和PLC控制系统的硬件的选型。在机械部分的设计中，需要保证自动门总体结构的美学性能，经济性能和技术指标；同时保证机械零部件能够满足正常功能要求，比如有时会出现的机械零件失效等不满足功能要求的情况；同时还要根据零件的工作受力进行合适的选材以及满足结构工艺性。在控制系统的设计中，根据实际需要，选择合适的控制系统，驱动电机，传感器等。
关键字：自动门；PLC；机械；设计
Abstract
The automatic door is the modern buildings in and out, an important part of the channel and the number of applied in all kinds of buildings. In the high-speed economic development of China, tall buildings in the city the hotel, the guesthouse, the bank, the business club, shopping malls, office buildings automatic door already is everywhere. With the development of science and technology and people's life quality rise ceaselessly, the functional requirement of the opposite people more and more is also high, from a single switch function requirement, development to aesthetics, energy saving, high efficiency, sound insulation, automatic and the requirements of higher up. In order to meet the need of the development trend, various types and functions of the to a large number of produce.
The performance of the automatic door is bad, depending on its control device performance. The automatic door USES is early relay control, make its installation trival, big volume, control unstable and unfavorable maintenance, so gradually by people out. But the automatic door control USES mostly is a stable PLC (programmable controller) control, it has a long life, high stability, convenient maintenance and has a strong adaptability to the environment, so it made PLC in mechanical manufacturing, petroleum chemica l industry, metallurgy, steel production various fields such as car are widely adopted. So the automatic mechanical parts design are based on the basis of PLC of the machine parts and the hardware of control system design.
This subject mainly introduced by the design of mechanical parts of the automatic door and PLC control system hardware selection. In the design of mechanical part, need to make sure that the automatic door general structure of the aesthetic performance, economic performance and technical indicator; At the same time ensure mechanical parts can meet the normal function requirements, for example, can appear sometimes mechanical parts such as failure does not meet the functional requirements; Also according to the stress of parts of the appropriate materials and technology to meet structure. In the design of control system, according to actual needs, the choice of appropriate control system, driver motor, sensors, etc.
Key word: automatic door；PLC；machine；design
目录
第1章绪论 (1)
1.1 课题研究的背景、目的与意义 (1)
1.2 自动门的简介 (1)
1.2.1自动门的构成 (1)
1.2.2国内自动门的发展现状 (2)
1.2.3自动门的发展趋势 (2)
1.3 控制系统的简介 (3)
1.3.1 控制系统的确定 (3)
1.3.2 PLC的功能 (4)
1.3.3 PLC控制的特点 (5)
1.3.4 PLC的基本工作原理 (5)
第2章总体方案的设计 (6)
2.1 设计任务 (6)
2.2 设计场合 (6)
2.3 设计规格 (6)
2.4 平开自动门的工作原理 (7)
2.5 设计方案 (8)
第3章门体的设计 (9)
3.1 门体的构成 (9)
3.2 门形式的选择 (9)
3.3 门体和门扇材料的选择 (9)
3.4 门体的相关参数 (10)
3.5 门体附件的设计 (11)
3.5.1 门夹的设计 (11)
3.5.2平滑门止摆装置的选择 (11)
3.5.3锁具的选择 (13)
第4章驱动和传动系统的设计 (14)
4.1 自动门运行阻力的计算 (14)
4.2 自动门驱动功率的计算 (15)
4.3 减速电机的选型 (15)
4.3.1直流电机的调速 (15)
4.3.2选用直流减速电机优势 (16)
4.3.3确定减速机型 (16)
4.4 齿带传动的设计 (17)
4.4.1齿带传动各个参数的设计计算 (17)
4.4.2 齿带传动张紧装置的设计 (22)
第5章门吊件皮带夹导轨的设计 (24)
5.1 门吊件的设计 (24)
5.1.1门吊架的设计 (24)
5.1.2吊轮的设计 (25)
5.1.3吊轮轴的设计 (26)
5.1.4 吊件的整体装配设计 (28)
5.2 皮带夹的设计 (31)
5.3 导轨的设计 (33)
5.4 外饰挡板的设计 (34)
第6章控制系统硬件的选择 (36)
6.1 PLC的选型 (36)
6.2 传感器的选择 (38)
6.3 整流器的选择 (39)
第7章设计中注意问题 (41)
7.1 自动平移门的门体密封问题 (41)
7.2 自动平移门的安全配置问题 (41)
7.3 紧急情况 (41)
7.4 门机、零部件的使用性能和寿命 (41)
第8章维护和保养 (43)
8.1 商用平滑门使用中的注意事项 (43)
8.2 商用平滑门的维护包养 (43)
结论 (44)
致谢 (45)
参考文献 (46)
第1章绪论
1.1 课题研究的背景、目的与意义
自动门从理论上理解应该是门的概念的延伸，是门的功能根据人的需要所进行的发展和完善。自动门是应用先进的感应技术，通过可编程序控制机电执行机构使门体自动启闭的一种门系统。它给人以亲切大方的感觉同时又能够营造奢华的气氛，其全新的概念，宽敞的门面和高格调的设计，使得其立于建筑大潮的最前端。建筑大厦在既要保证进出人流要求的同时又要保证室内空气的良好循环以及安静优雅的环境，这是建筑师遇到的一大问题，直到自动门的出现，它为这种问题提供了有效的解决方案，它能够有效的防风、防尘和隔绝噪音。它最大的优点是“可以永远开门又可以永远关门”，对于行人来说，门总是开着的，而对于建筑物来说，门又是永远关着的。因自动门具有这方面的优势，使得自动门在门系列的方向发展具有良好的前景。
自动门根据使用的场合和功能结构方面的不同可以分为：平移自动门、平开自动门、旋转自动门、折叠自动门、圆弧自动门等。其中平移自动门的使用最为广泛，大家平时一般说的自动门和感应门指的就是平移自动门，即为平滑自动门。
自动门最常见的结构形式是自动门机械驱动装置和门内外的红外线装置，当人或其它活动目标进入传感器工作范围时，传感器检测到人或者其它活动目标后给控制器传送开门新号，街道开门信号后便会控制门扇自动开启；当人或其它活动目标离开感应区时，传感器检测到人或者其它活动目标消失，门扇会自动关闭。这一切的运行过程全部采用自动控制，这样既方便又提高了建组物的档次。使得平移门在市场上逐渐普及。
1.2 自动门的简介
1.2.1自动门的构成
自动门的种类很多，结构型式不同，但其基本结构主要有三大部分，即门体门框部分，驱动和传动部分、控制和传感器部分。
门体是自动门的主要部件，由于各类门体的平面特征和立体特征，因而门体的构成方法有两种，即平面构成法和立体构成法。平面构成法是将构成门体形状要素按照
一定规律和原则创造成二维空间的平面形体；而立体构成法的设计构成是形体，不像平面设计构成的是形状。
而自动门的驱动装置由电动机和减速器或电动机和液压系统组成，按照控制装置的指令驱使驱动装置按指令工作，带动门体开、关。从驱动装置到门体的运动，中间是传动机构，减速器就是传动机构的一部分。现在减速器和电机大部分已经连成一体，成为减速电机，这样能够使设备简化，容易做到标准化，小型化。
除了减速器外，还有其它传动机构，根据设计需要，传动机构可以是齿轮传动、链条传动，也可以是高效的带传动。
控制器是由一个微型计算机为主题的控制装置，它接受检测传感器信号，让驱动装置工作，完成门体的启闭。传感器则是自动检测人体或通过人工操作将检测信号传递到控制器的器件或装置。
1.2.2国内自动门的发展现状
目前国内自动门的发张呈现以下特点：
1）厂家多，规模小 5～6年来，自动门在国内得到了快速的发展。据不完全统计，目前国内大大小小生产自动门的厂家已有50多家，但普遍生产规模小，自主研发能力差。从新产品开发能力和质量稳定性方面还不具备和进口产品竞争的实力。
2）专业化分工趋势显现早期的生产厂家，一般是自主研发和生产，顶多委托代加工部分零部件。近两年来，出现了专门生产主要部件的厂家，如电机、主控板、遥控器传动件、塑料件等出现了专业生产厂家，这一趋势使生产的门槛降低，进入的厂家进一步增多，导致竞争更加激烈。
3）高、低档次的市场分明进口产品借助质量和品牌优势，占据了高端市场，目前国内厂家的产品基本上也都具备了比较完善的功能，但生产工艺略嫌粗糙，质量水平参差不齐，整体档次较低，主要集中在低端市场。
4）产品同质化和市场特点导致利润微薄产品同质化严重，加之自动门产品往往是开发商而非最终用户在选择产品，所以价格因素占的比重较大，加剧了市场竞争。其结果是众多厂家一味地比拼价格，导致利润微薄。同时，由于价格过低，
也使产品持续发展和改进受到限制。
1.2.3自动门的发展趋势
由于目前没有相关的技术标准，各厂家的产品都按照自己的企业标准进行生产，
对各项技术指标的要求和测量方法都不尽相同，如提升力等参数，差别较大，在市场上造成了较大的混乱，给用户选择带来不便，也不利于行业的发展。因此，有必要制定自动门的技术标准，明确规定的主要技术指标以及测试方法等，引导市场有序竞争，促进行业发展。
在建筑金属结构协会和门业标委会的大力推动下，《自动门》标准编制工作已经展开，目前有许继施普雷特机电设备有限公司、深圳固威特科技有限公司、沈阳未来科技发展有限公司、福建漳州市麒麟电子有限公司和上海昌顺电子信息技术有限公司等5家单位参与了此标准的编制工作。2005年4月2日，在北京召开了编制组成立会和首次工作会议。经过编制组两个多月的工作，现该标准的初稿已经形成，拟于近期召开编制组第二次工作会议，对初稿进行讨论和修改。
经过多年发展，自动门行业呈现以下发展趋势：
* 智能化，多功能：今后的还将进一步提高智能化程度，如自动检测开关门行程位置，自动适应门体阻力的变化，以始终保持较高的遇障保护灵敏度等。还将增加一些新的功能，如和住宅安防系统配合使用等。
* 免维护：采取多种措施，减少使用过程中的维护工作。
* 多样化：将会有各种各样不同外观和功能的产品，满足用户的不同需要。
* 高安全性：随着用户安全意识的提高，安全性将是用户非常注重的一项指标，也将是一项基本要求。
1.3 控制系统的简介
1.3.1 控制系统的确定
在自动门的设计中，使用不同的控制系统则对机械零部件的设计也有不同的要求甚至是选用不同的机械零件，同时这也决定着控制系统硬件的如何选择。控制系统可以采用的主要有单片机控制、PLC控制或者是计算机控制，这些控制方式中计算机控制功能无疑是最强大的，但是对于功能要求并不复杂的自动门来说显然比较大材小用，本次设计的自动门主要采用的是PLC作为控制系统，因为它具有寿命长、高稳定性、维修方便且对环境具有很强的适应性等优点，相比与单片机，它更具有优势。所以本次设计主要是建立在以PLC为控制基础上进行的。下面对PLC做下简要介绍。
1.3.2 PLC的功能
目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类：
1、开关量的逻辑控制
这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑
2、模拟量控制
在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。
3、运动控制
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
4、过程控制
过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC 能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
5、数据处理
现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
6、通信及联网
PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。
1.3.3 PLC控制的特点
1. 可靠性高，抗干扰能力强
2 .通用性强，控制程序可变，使用方便
3.功能强，适应面广
4.编程简单，容易掌握
5.体积小、重量轻、功耗低、维护方便
1.3.4 PLC的基本工作原理
PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式
1．每次扫描过程，集中采集输入信号，集中对输出信号进行刷新。
2．输入刷新过程，当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。
3．一个扫描周期分为输入采样，程序执行，输出刷新。
4．元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。
5．扫描周期的长短由三条决定。（1）CPU执行指令的速度（2）指令本身占有的时间（3）指令条数，现在的PLC扫描速度都是非常快的。
6．由于采用集中采样，集中输出的方式，存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。
第2章总体方案的设计
2.1 设计任务
以平滑自动门为设计对象，完成以PLC为基础的自动门机械零部件的设计。2.2 设计场合
本文以某营业厅自动门为例，完成以PLC为控制器的自动门机械零部件的设计，设计的对象是按照洞口宽度为4m高度为3m的洞口尺寸进行设计，这种规格尺寸主要适用与小人流的场合。
在营业厅自动门正上方里外各安装一个红外探测开关，当有人欲进入时，红外探测开关检测出有人要进入或出去，从而产生输出信号。PLC获取到该输入信号，启动电机，将门打开。当门打开到一定程度后，碰到限位开关，限位开关动作，产生输出信号，自动门停止动作。等待一时间段后，自动门自动合上。在闭合过程中，如红外探测开关检测有人要进入或出去时，自动门停止闭合，并立刻打开。为了保障门的安全性，设置关门限位开关，从而保障在自动门闭合即将结束时，不会发生两扇门碰撞。
2.3 设计规格
2.4 平开自动门的工作原理
首先，平移式自动门组由以下部件组成：
（1）主控制器：它是自动门的指挥中心，通过内部编有指令程序的大规模集成块，发出相应指令，指挥马达或电锁类系统工作；同时人们通过主控器调节门扇开启速度、开启幅度等参数；（2）感应探测器：负责采集外部信号，如同人们的眼睛，当有移动的物体进入它的工作范围时，它就给主控制器一个脉冲信号；（3）动力马达：提供开门与关门的主动力，控制门扇加速与减速运行；（4）门扇行进轨道：就象火车的铁轨，约束门扇的吊具走轮系统，使其按特定方向行进、滑动；（5）门扇吊具走轮系统：用于吊挂活动门扇，同时在动力牵引下带动门扇运行；（6）同步皮带（或三角皮带）：用于传输马达所产动力，牵引门扇吊具走轮系统；（7）下部导向系统：是门扇下部的导向与定位装置，防止门扇在运行时出现前后门体摆动。
门扇要完成开门和关门动作，其原理如下：门正上方安装有一个红外传感器，其红外发射管发射出一束红外光，在检测区内形成辐射面，这辐射面为检测区。此光线会反射，在有目标进入这一区域时，红外线接受管检测并发出一个反映红光变化的电信号。该信号经过放大、整形输入PLC，PLC然后按照设定好的程序命令电机和驱动机构工作，使门扇按照设定的程序开启、加速、全速、制动后慢速、全开、开门后保留一段时间再关门，关门同样按照制定的程序运行，先加速、全速、制动后慢行、关闭。当关门时遇到障碍物时门扇会倒退，直至无障碍物时才关门。
2.5 设计方案
图2-1 自动门的传动图
该方案是通过减速电机直接输出转矩驱动齿形带主动轮转动，从而带动齿形带传动，吊件与齿形带之间通过皮带夹固定在一起，实现同时的左右运动，当主动轮顺时针转动时，皮带也顺时针传动，右吊件跟随皮带向右运动，左吊件跟随皮带向左运动，两门扇向相反方向运行实现自动门的开启，当触碰到限位开关时，信号会传送到PLC 控制自动门减速到停止。而当主动轮逆时针转动时，左吊件向右运行，右吊件向做运行，使得自动门处于关门动作。
第3章门体的设计
3.1 门体的构成
平滑自动门的门体由固定门体和活动门扇组成。其中固定门体包括固定门扇、整体门框、可安装驱动机构的横梁、横梁上部的上亮子玻璃窗，这样使得平滑门的布置美观大方，当然也有横梁上方无玻璃窗和无固定门扇的平滑自动门，这要根据建筑物出入口的特点、门的位置、洞口尺寸、出入通行情况及环境决定。
3.2 门形式的选择
平滑自动门的结构形式主要有两种：即单开式和双开式，单开式就是只有一扇门从单侧自动滑开。双开式是两扇门同时从中间滑向两侧或两侧滑向中间。根据功能要求和设计要求，选择双开式作为本次设计对象。
单开式
双开式
图3-1 自动门的开门方式示意图
3.3 门体和门扇材料的选择
商用平滑自动门的门体有铝合金、碳素钢、不锈钢和玻璃等。因为对门体的设计没有特殊要求，本设计采用铝合金作为门体材料。而平滑门的门扇大多采用的是玻璃，一中是建筑玻璃，一种是钢化玻璃，因钢化玻璃透明性好、强度高，破碎后
无尖角不会伤人，所以应用广泛，此设计采用钢化玻璃作为门扇材料。
3.4 门体的相关参数
根据设计的规格门扇高度mm h 2100=，单扇门宽度mm d w
900=，厚d=10mm ，计算出
自动门的体积为： 30189.001.09.01.2m d d h v w =??=??=
因为门体材料选择的是钢化玻璃，其密度3/2500m kg =ρ，所以有单扇门的质量：
kg V m 25.4701.09.01.22500=???==ρ
因为门体还有玻璃夹和止摆装置等附件，我们可以把单扇门的总重看为55kg 自动门的运行速度一般是取0.3—0.5m/s,这里我们取的是0.5m/s 进行设计。 下图为门体的整体平面外形图：
图3-2 门体结构简图
3.5 门体附件的设计
3.5.1 门夹的设计
门夹安装在活动门扇的上下端，用于门扇与驱动机构的门滑轮吊件的连接。门夹与玻璃门扇的连接，再与门滑轮吊件连接。作为活动门扇与吊件的金属连接件，门夹有门顶玻璃夹与门底玻璃夹，是小型正方形另一种为长条玻璃顶夹和长条玻璃底夹，这种玻璃底夹是与活动门扇等宽的上下两条。玻璃夹的材料有铝合金、不锈钢及黄铜，本设计选用铝合金作为玻璃夹的材料。因为选用的玻璃为10mm厚度，因此可选用型号为DC-090型的门夹。
图3-3 门夹图
3.5.2平滑门止摆装置的选择
平滑自动门属于悬挂活动门扇，这样门扇受力就会产生摆动，为保证门扇能平稳的按照直线运动，所以门框的下部要设置止摆装置。
目前，主流的止摆装置主要有三种，即轨道式止摆、夹持式止摆和内藏式止摆。轨道式止摆在地面开轨道槽，轨道采用不锈钢作为材料，滑块为塑料，这种止摆装置的门扇上可以加多个滑块，因此抗摆动能力强。
夹持式止摆是在门扇的下方加上加持轮，门扇在夹持轮中间运动。这中止摆装置安装起来比较方便，但是外形开起来不够美观，而且夹持轮会磨损门扇的下框表面，所以采用较少。
内藏式止摆装置是安装在门扇下框的槽内，由支撑轴和尼龙轮构成。安装方便，也能够使门扇看起来更美观，但要求轴和尼龙轮安装牢靠接触面平整。
自动门设计
1.1 课题研究的可行性 现如今自动化、信息化程度越来越高，单片机的应用领域也就越来越广，成为人们生活不可或缺的一部分。随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活，以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。它实用性强，功能齐全，技术先进，使人们相信这是科技进步的成果。它更让人类懂得，数字时代的发展将改变人类的生活，将加快科学技术的发展。 通过对“自动门单片机控制系统”的研究和设计，我精心撰写了微机控制自动门系统论文。本论文着重阐述了以单片机为主体，步进电机、传感器为核心的系统。 1.2 课题研究的意义和目的 经济飞速发展的中国，高楼耸立的大都市，自动门已经是随处可见，在各大厦、宾馆、酒店、银行、商场、医院、写字楼等场所，自动门更是得到大范围的普及使用。自动门不但能给我们带来人员进出方便、节约空调能源、防风、防尘、降低噪音等好处，更令我们的建筑增添了不少高贵典雅的气息。 自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等，其中自动平移门使用得最广泛，我们通常所说的自动门、感应门就是指自动平移门。 自动平移门最常见的结构形式是自动门机械驱动装置和门内外两侧红外线，当人走近自动门时，红外线感应到人的存在，给控制器一个信号，控制器通过驱动装置将门打开。当人通过门之后，再将门关闭。由于自动门在通电后可以实现无人看管，同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音，提高了建筑的档次。 1.3 课题的功能概述 在自动门使用上要根据安装的环境及要求，考虑选择自动门的配置。由于公共场所（像医院、机场等）的自动平移门使用频率非常高，而自动门的使用频率和寿命是有限的。在这种情况下，要使用自动门必须进行综合考虑。例如增加门的数量，加大门扇宽度，增加关门延迟时间等。 以上介绍的是自动门的安装使用要点。而一个自动门的设计还要包括下面三个方面： 一、智能化设计 自动门选择配置智能化控制系统，可随意设定门扇的运行速度，并可设定半开状态，调节方便。使自动门始终保持在最佳运行状态。并具有自动矫正功能，即使遇到大风等原因引起的运行阻力增大，仍然能够保持平稳的开关门动作。 二、安全性设计 具有自动反转安全装置，当碰到障碍物或人体等异常状况时，门扇自动反转退出，并在下次接近阻力区域时以安全速度前进，避免夹人事件和机件损毁的现象发生，提高自动门运行时的安全性，延长自动门寿命。门扇开启轻巧方便，当停电时，老人、儿童等均可开闭自如，开闭力量在3.5公斤以下，方便、安全、可靠。 三、稳定性设计 自动门采用步进电机，具有高效、省电、低噪音、高转速、高扭力、连续使用不过热等特性，大大超越传统交流伺服马达。 由于采用步进电机驱动，配合T型齿条同步带，使门体自低速至高速的运行中具有卓越的稳定性。由于采用高性能的电源输入，不管电压波幅多大均可自动稳压。此外在负载瞬间短路时还有过压及过流保护措施，有效保障自动门运转的稳定耐久和安全。自动门在具体场合的使用设计上，还应注意做好以下配置的选用： 1、安全辅助装置 如在高档酒店等地方可以选择安装防夹人红外感应器，防止停留在门附近的人被门所夹住。 2、备用电源 为保证停电时自动门也能工作正常，应配置备用电源。 3、辅助光线传感器
PLC控制自动门的课程设计
《电气控制与PLC》课程设计题目：自动门控制装置 学院： 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 时间：
目录 一、引言 (1) 二、自动门控制装置总体方案 (1) 2.1、自动门控制装置任务书 (1) 2.2自动门的控制要求分析 (2) 三、自动门控制系统的硬件设计 (2) 3.1PLC的选择 (2) (1)机型的选择 (2) （2）输入输出（I/O）点数的估算 (2) （3）存储器容量的选择 (3) （4）控制功能的选择 (3) （5）对PLC响应时间的要求 (3) 3.2光电检测开关 (4) 3.3限位开关 (4) 四、自动门控制系统软件的设计 (4) 4.1、I/O分配表 (4) 4.2、plc控制输出接线 (5) 4.3、程序流程图 (6) 4.4、梯形图 (7) 4.5、指令表 (8) 4.5、时序图 (8) 五、系统调试及过程分析 (12) 5.1、系统调试 (12) 5.2过程分析 (13) 六、个人心得 (14) 七、参考文献 (15) 附录一 (16)
一、引言 在经济飞速发展的中国，高楼耸立的大都市里的大厦、宾馆、酒店、银行、商场、写字楼，自动门以经是随处可见。自动门的工作方式是通过自动门内外两侧的感应开关来感应人的出入，当人走进自动门时，感应开关感应到人的存在，给控制器一个开门信号，控制器通过驱动装置将门打开。将人通过之后，再将门关闭。由于自动门在通电后可以实现无人管理，不但能给我们带来人员进出方便、节约空调能源、防尘、防风、降低噪音等好处，更令我们的大门增添了不少高贵典雅的气息。自动门在国外早以得到普遍应用，在我国也以优异的性能逐步得到大家的认同，中国已经迎来了自动门发展的黄金时期。 自动门的性能优劣主要取决于它的控制装置，早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，造成安装繁琐、体积大、不稳定、不易维修的缺点已逐步被淘汰。目前自动门及其自动化行业最稳定的控制装置是可编程控制器（一下简称PLC），PLC是一种专门为工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可编程控制器的储存器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数、算数运算等作的指令，并能通过数字式或逻辑式和开关量的逻辑控制的输入和输出，控制个种类型的机械或生产过程。PLC可靠性高，抗干扰能力强，功能完善，实用性强，系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造，体积小，重量轻，能耗低等优点。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。因此运用PLC控制自动门具有较高的可靠性，维修方便等特点，因此，进行自动门的PLC控制系统设计，可以推动自动门行业的发展，扩大PLC在自动化行业乃至整个自动化行业的应用，具有一定的经济和理论研究价值。 二、自动门控制装置总体方案 2.1、自动门控制装置任务书 完成自动门控制装置，包括编写程序和硬件接线图，要求当有人按下开门开关时，门自动打开，然后又能自动关闭。 1.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.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.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.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。
基于PLC的自动门控制系统的设计
课程设计 课程名称传感器原理及工程应用 专业班级测控技术与仪器 姓名朱广申 学号 2 齐鲁工业大学课程设计专用纸成绩 课程名称传感器原理及工程应用指导教师孙凯 院 (系) 电气学院专业班级测控13-1 学生姓名朱广申学号 2 设计日期 2016、3、3 课程设计题目自动门控系统设计 摘要 随着电子技术的发展,可编程控制器(以下简称PLC)不断更新、发展,PLC控制就是 自动控制中最常见控制方式之一,自动门就就是自动控制应用的一典型例子,由于可编 程控制器具有很好的处理自动门的开关控制及良好的稳定性,而且可以很简单的改变控 制的方式,因此,自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日常 生活中运用越来越广泛。 关键词:PLC,变频器,驱动装置,感应器。
目录 摘要.................................................... 错误!未定义书签。引言.. (2) 1、概述.................................................. 错误!未定义书签。 1、1 国内外自动门发展现状 (2) 1、2 本课题研究的内容 (3) 1、3 本课题研究的目的与意义 (4) 2、自动门控制系统总体方案设计 (4) 2、1 自动门的功能需求分析 (4) 2、2 系统设计的基本步骤................................... 错误!未定义书签。 2、3 自动门技术参数的确定 (6) 2、4 自动门的机械传动机构设计 (7) 3、自动门硬件系统的设计.................................. 错误!未定义书签。 3、1 控制系统结构设计 (7) 3、2 可编程控制器(PLC)的选型 (8) 3、2、1 PLC概述 (8) 3、2、2可编程控制器(PLC)的选型 (9) 3、3 驱动装置的选型 (11) 3、4 变频器的选型 (12) 3、4、1 变频器原理 (12) 3、4、2 变频器的选型 (12) 3、4、3 变频器的参数设定 (13) 3、5 感应开关的选型 (14) 3、6 自动门系统I/O分配表 (15) 3、7 控制系统的电气接线 (16) 3、8结束语 3、9参考文献 齐鲁工业大学课程设计专用纸(附页)
基于PLC自动门控制系统的毕业设计论文
基于PLC自动门控制 系统的设计 （正文） 摘要 本文是关于自动门控制系统的设计，自动门系统主要由可编程控制器（PLC）、感应器件、驱动装臵和传动装臵组成。主要工作原理是感应器件将检测到的人体或物体信号传送到PLC，PLC再综合收到的自动门状态信号作出判断，而后发出控制信号，使驱动装臵运行，在通过传动装臵带动门的动作。 随着电子技术的发展，PLC不断的更新，PLC控制已成为自动控制中最常见的方式之一。自动门就是自动控制应用的以典型例子，由于可编程控制器具有很好的处理自动门开关控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控制的方式，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日常生活中用越来越广泛。PLC 控制具有较高的可靠性、稳定性、维修方便等优点。
本文分四个部分来介绍其软、硬件结构、工作原理等，具体如下： 第二章介绍自动门的设计要求 第三章介绍自动门的硬件设计，PLC选型，驱动装臵选型，感应器件的选型， 第四章介绍了系统软件设计，PLC梯形图设计，软件设计 第五章介绍程序调试，硬件接线 关键词：自动门、PLC、感应器件、驱动装臵
目录 摘要--------------------------------------7 1 前言------------------------------------11 2 国内外自动门的发展----------------------13 2.1国内外自动门的发展现状-------------13 2.2本课题研究的内容-------------------15 2.3本课题研究的目的和意义-------------16 3自动门控制系统总体方案设计--------------17 3.1自动门的功能需求分析--------------17 3.1自动门的控制要求------------------18 3.3自动门控制系统构成----------------19 3.3.1 PLC 概述------------------19 3.3.2 具体构成------------------24 3.4自动门的机械传机构设计------------25 4 自动门控制系统的硬件设计----------------26 4.1 PLC 的选型----------------------26 4.2 驱动装臵的选型------------------30 4.3 感应器件的选型------------------31
(完整版)基于单片机的自动感应门设计毕业设计
本科毕业论文（设计）题目：基于单片机的自动感应门设计 姓名吴有芬 专业：电子信息科学与技术 职称学位：讲师／硕士 完成时间：2013年5月
教务处制
安徽新华学院本科毕业论文（设计）独创承诺书 本人按照毕业论文（设计）进度计划积极开展实验（调查）研究活动，实事求是地做好实验（调查）记录，所呈交的毕业论文（设计）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中特别加以标注引用参考文献资料外，论文（设计）中所有数据均为自己研究成果，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的工作已在论文中作了明确说明并表示谢意。 毕业论文（设计）作者签名： 日期：
基于单片机的自动感应门设计 摘要 随着科技的进步和社会的发展，人们的生活水平得到了极大的提高。各种方便生活的自动控制系统进入了人们的生活，以单片机为核心的自动感应门控制系统就是其中之一，并在人们的日常生活中发挥着重要的作用。相比于传统的手推门，自动感应门能够自动控制门的开关，还具有安全、稳定和美观等优点，自动感应门在银行、酒店、商场、写字楼等公共场所都得到了广泛的应用。 本文基于自动感应门在日常生活中的广泛应用。提出设计一款基于单片机的自动门控制系统。该系统以AT89S52单片机为控制核心，选用热释电人体感应传感器检测是否有人员进入，选用红外传感器检测当前门的状态。并选用步进电机控制门的开和关。该系统能够自动检测是否有人靠近门，并判断当前门所处的状态，从而实现门的自动打开和关闭。 本系统的特点在于选用新型的人体检测传感器，这可以保证系统能够更加稳定的工作。此外，本系统还选用了红外传感器来检测当前门的状态，从而实现门的智能控制。 关键词：自动感应门；传感器；AT89S52
自动门控制系统的设计
— 内容摘要 随着电子技术的发展，可编程控制器（以下简称PLC）不断更新、发展，PLC控制是自动控制中最常见控制方式之一，自动门就是自动控制应用的一典型例子，由于可编程控制器具有很好的处理自动门的开关控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控制的方式，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日常生活中运用越来越广泛。 索引关键词：PLC 变频器驱动装置感应器 ， — ] \
目录 第一章绪论 (1) 国内外自动门发展现状 (1) 本课题研究的内容 (1) 本课题研究的目的和意义 (2) 第二章自动门控制系统总体方案设计 (3) 自动门的功能需求分析 (3) 系统设计的基本步骤 (4) 自动门技术参数的确定 (4) 自动门的机械传动机构设计 (4) 第三章自动门硬件系统的设计 (5) 控制系统结构设计 (5) 可编程控制器(PLC)的选型 (6) 驱动装置的选型 (8) 变频器的选型 (9) 感应开关的选型 (11) 后记 (12) 参考文献 (13)
自动门控制系统的设计 第一章绪论 国内外自动门发展现状 在国外，进入90年代以来，自动化技术发展很快，技术已经相对成熟，并取得了惊人的成就，自动化技术是自动门的重要部分。在现代人们生活中自动门可以节约空调能源、降低噪音、防风、防尘，同时可以使出入口显得庄重高档，因此应用非常广泛。 随着我国经济的飞速发展，自动门在人们的生活中的运用越来越广泛，自动门适合于宾馆、酒店、银行、写字楼、医院、商店等，使用自动门。但在国内，自动门的自主研发尚处于初级阶段。在自动门控制系统的设计中，稳定、节能、环保、安全及人性化是需要首先考虑的因素。 由于门体的重量及体积不同会对自动门驱动和传动系统提出不同的要求，所以各种自动门又可以分为重型自动门和轻型自动门。 客流量的差异会对自动门的使用产生很大影响，因此，自动门还可以分为一般自动门和可频繁使用的自动门。 自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等，其中平开门用的场合较少，旋转门由于昂贵而且非常庞大，一般只用于有需要的高档宾馆，自动平移门使用得最广泛，大家一般所说的自动门、感应门就是指自动平移门，目前市场上流行的平移型自动门一般是两开，这种门的特点是简单易控，维护方便。 自动平移门最常见的形式是自动门内外两侧加感应器，当人走近自动门时，感应器感应到人的存在，给控制器一个开门信号，控制器通过驱动装置将门打开。当人通过门之后，再将门关闭。由于自动平移门在通电后可以实现无人管理，既方便又提高了建筑的档次，于是迅速在国内外建筑市场上得到大范围的普及。 自动门的控制方法很多，从控制器的不同来分，有传统的继电器控制，即通过按钮和复杂的接线安装来控制；智能控制器控制，即通过运用现代自动化设备来控制，它具有稳定性高，安全等优点，因此被很多生产厂商所运用。由于继电器逻辑控制的自动门系统因存在许多缺陷而逐步被智能控制器控制控制的自动门所淘汰。 在智能控制器的选择上，自动门的主控器有微电脑控制器控制和可编程控制（PLC）控制，微电脑控制主要有体积小、安装方便等特点，目前有许多厂家采用此种方式生产自动门，PLC控制的特点是稳定型高、维护方便，目前许多大型的商场的自动门都是由这种方式来控制。 本课题研究的内容 本设计将在以下几个方面对自动门的控制系统进行研究和论证。
PLC自动门课程设计
电气控制与PLC课程设计题目：自动门控制装置设计 院系：工学院电气与电子工程系 专业：电气工程及其自动化 班级：电气工程1402 姓名：汤安琪 学号：201402012011 指导教师：朱璐瑛 烟台南山学院教务处 二〇一七年六月
电气控制与PLC课程设计任务书 一、基本情况 学时：1周学分：1学分班级：电气工程1402 二、进度安排 本设计共安排1周，合计30学时，具体分配如下： 实习动员及准备工作： 4学时 总体方案设计： 4学时 硬件设计： 8学时 软件设计： 8学时 撰写设计报告： 6学时 教师辅导：随时 三、基本要求 1、课程设计的基本要求 电气控制与PLC技术课程设计的主要内容包括：理论设计与撰写设计报告等。其中理论设计又包括总体方案选择，硬件系统设计、软件系统设计；硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等；软件设计包括模块化层次结构图，程序流程图，应用程序。程序设计是课程设计的关键环节，通过进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标。课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结，若有实践条件，把实践内容上升到理论高度。 2、课程设计的教学要求 电气控制与PLC技术课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训教学课堂化，严格考勤制度，在实训期间累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到8次以上的学生，该课程考核按不及格处理。在实训期间需要外出查找资料，必须在指定的时间内方可外出。 课程设计的任务相对分散，每6名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。小
组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独立撰写设计报告，设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。 四、设计报告 设计完成后，必须撰写课程设计报告。设计报告必须独立完成，格式符合要求，文字（不含图形、程序）不少于2000字，图形绘制规范。设计报告的格式如下： 1、封面 2、内容提要 3、目录 4、正文 (1) 所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能； (2) 方案选择及论证； (2) 硬件电路设计及描述； (3) 软件设计流程及描述； (4) 源程序代码； 5、结论 6、致谢 7、参考文献 五、考核方法 电气控制与PLC技术课程设计的考核方式为考查，考核结果为优秀、良好、中等、及格和不及格五等，分数在90-100之间为优秀，80-89分之间为良好，70-79分之间为中等，60-69分之间为及格，60分以下为不及格。 考核分三个方面进行：平时表现20%；设计过程25%；设计报告 40%；设计答辩15%。 有下列情形之一者，课程设计考核按不及格处理： 1、设计期间累计迟到、早退达8次； 2、设计期间累计旷课达6节；
基于PLC自动门控制毕业设计
随着经济的发展和人们生活水平的提高，自动门的应用也越来越广泛。它现在为许多宾馆、超市、百货大楼等现代建筑所必备，不仅可以美化出入口环境，而且具有节能、防尘、隔音等功能，同时也是建筑物智能化的重要指标。本次课程设计的自动门控制系统是利用PLC为核心来控制,其电路结构简单,单元电路分别通过原理图设计、由梯形图语言设计完成,利用试验室所提供的条件来模拟和验证程序,并利用指示灯实现系统功能,非常适用于日常生活控制场合。 关键字：智能化;PLC;梯形图
1 PLC概述 (3) 2 自动门的介绍 (3) 2.1自动门的简介 (3) 2.2自动门的分类 (3) 2.3自动门机的基本组成 (4) 2.4自动门行程开关的工作原理 (4) 2.5自动门光电开关介绍 (5) 3 自动门控制总体设计方案 (6) 4 自动门控制装置的硬件组成 (6) 5 自动门控制系统流程图 (6) 6 自动门控制顺序功能图 (7) 7 自动门控制PLC外部接线图 (8) 8 继电器接触控制图 (9) 9 自动门控制梯形图程序设计 (10) 10 自动门控制程序设计 (10) 11 系统调试与分析 (11) 12 结束语 (12) 13 参考文献 (13) 14 致谢 (14)
1 PLC概述 PLC可编程序控制器：PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 1969年美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车公司的这种要求，研制成功了世界上第一台可编程控制器，并在通用汽车公司的自动装配线上试用，取得很好的效果。从此这项技术迅速发展起来。 2 自动门的介绍 2.1自动门的简介 自动门英文名：automatic door。自动门从理论上理解应该是门的概念的延伸，是门的功能根据人的需要所进行的发展和完善。自动门是指：可以将人接近门的动作（或将某种入门授权）识别为开门信号的控制单元，通过驱动系统将门开启,在人离开后再将门自动关闭，并对开启和关闭的过程实现控制的系统。 自动门开始在建筑物上使用，是在二十世纪年以后。二十年代后期，美国的超级市场的开放，自动门开始被使用，受此影响，世界第一自动门品牌多玛在1945年开发出油压式、空气式自动门，新建大楼的正门也开始使用了。到了1962年，电气式己开始出现，之后伴随着城市的建设，自动门技术的领域每年都在增加。当初，用供给建筑物用电源进行电动机的速度控制很难，只好进行油压、空压速度控制，转换但因能源利用效率很低，然而伴随着电气控制的技术发展，现在电气控制技术已经成熟，直接控制电动机的电气式自动门逐渐成为主流。例如：各种用可识别控制的自动专用门，如：感应自动门(红外感应,微波感应,触摸感应,脚踏感应)、刷卡自动门等。 2.2 自动门的分类 常用的自动门可分为推拉门、平开门、折叠门和旋转门。 推拉门：可细分为单开、双开、重叠单开、重叠双开和弧形门。弧形门门扇沿孤形轨道平滑移动，可分为半弧单向、半弧双向、全弧双向。为了最大限
基于单片机的自动门控制系统设计_毕业设计论文
常州机电职业技术学院 毕业设计(论文) 题目：基于单片机的自动门控制系统设计
毕业设计（论文）中文摘要 随着科技的不断发展，自动门在人们日常生活中断得到了广泛的应用，同时对其安全性及各方面的性能的要求越来越高。自动门的控制系统是随着人们对生活条件的不断追求，科技的不断发展应运而生的高科技产品。由于单片机系统的适应能力强，稳定性高，所以本设计采用AT89C51单片机作为主控制器。 本次设计是红外线自动门控制系统，使用红外线传感器作为感应器，检测到人体辐射的红外线能量变化，将其转化为电信号，传给单片机。交流电机作为门驱动装置。通过单片机控制交流电机，使门自动打开，当人进门后又可以使门自动关闭。本课题主要实现红外线检测和基于AT89C51的单片机控制系统。 关键词：单片机热释红外线传感器 AT89C51 BIS0001芯片
目录 第1章. 绪论 1.1 课题研究的可行性 (4) 1.2自动门的发展 (4) 1.3电机自动控制系统的应用和发展 (5) 1.4 课题研究的目的和意义 (6) 1.5 课题研究的要求 (7) 1.6 设计的基本思路 (7) 第2章. 系统硬件设计 2.1 设计电路的框图和原理 (8) 2.2 单片机介绍 (9) 2.2.1 AT89C51管脚说明 (10) 2.2.2 AT89C51主要特征 (11) 2.2.3 芯片擦除 (12) 2.3 热释电红外传感器介绍 (12) 2.4 BISS0001芯片介绍和典型电路 (14) 2.4.1 BISS0001的内部结构及特点 (15) 2.4.2 BISS001管脚图及管脚说明 (14) 2.4.3 BISS0001工作原理 (15) 2.5 步进电机 (16) 2.5.1 步进电动机的特点: (16) 2.5.2 驱动控制系统的组成 (17) 2.5.3 斩波驱动 (18) 第3章. 系统软件设计及调试 3.1 系统软件结构 (20) 3.2 各部分程序设计 (20) 3.3 调试 (20) 3.4 门行程检测及故障检测 (21) 第4章. 设计总结 (22) 致谢词 (23) 参考文献 (24) 附录Ⅰ：设计电路原理图 (24) 附录Ⅱ：信号流程说明 (24) 附录Ⅲ：程序源代码 (30)
基于PLC的自动门控制系统设计报告
《机电控制与可编程控制器技术》课程设计报告 题目:基于PLC的自动门控制系统设计 学生姓名: 学号: 电大分校: 学生所在单位: 指导教师: 二○一四年十一月
目录 一、引言 (2) 二、PLC的概述 (3) 三、自动门电气控制系统 (3) 3.1电气控制系统主电路图 (3) 3.2工作方式 (4) 四、设计要求 (4) 五、PLC控制系统硬件选择 (5) 5.1自动门控制系统I/O地址分配图 (6) 5.2 PLC外围接图 (7) 六、PLC控制系统软件的设计 (8) 6.1梯形图的设计 (8) 七、程序调试 (10) 7.1联机模拟调试 (10) 7.1.1调试的现象 (10) 八、总结 (11) 参考文献 (11)
摘要：以自动感应门为研究对象，设计PLC外部硬件电路和软件程序，使控制系统更加智能化、人性化。综合了自动门的简洁、简单的要求，在本课题中主要研究自动平移门，本课题设计的自动平移门具有自动开门功能和分时间段控制功能以及配备安全防夹人光线、后备电源等辅助装置来满足商场等人流众多的场所的高效率、高安全性的要求。 关键词：PLC；自动门；梯形图；控制系统； 一、引言 进入90年代以来，自动化技术发展很快，技术已经很成熟,并取得了惊人的成就，自动化技术是自动门的重要部分。在现在人们生活中自动门可以节约空调能源、降低噪音、防尘、防风，同时可以使出入口显得很庄重高档，因此自动门在人们的生活中的运用越来越广泛,自动门适合于宾馆、酒店、银行、写字楼、医院、商店等。使用中自动门的控制方法较多，但在实际中相当多的自动门系统一般采用继电器逻辑控制，这种控制方式故障率高、可靠性低、维修不方便等缺点。而在自动门控制系统的研究设计中，稳定、安全可靠及人性化是首先考虑的
基于PLC的车库自动门控制系统的设计
基于PLC的车库自动门控制系统的设计 摘要：由于PLC所有的控制功能都是以程序的形式来体现的，因此PLC的应用已早期的开关逻辑到现在工业的各个领域，它既可用于开关量控制，又可以用于模拟量控制，既可用于单机控制，又可用于组成多级控制系统。本文主要分析PLC控制系统设计的一般步骤和内容，并针对公共车库自动门控制系统进行设计。 关键词：PLC 车库自动门 PLC系统和继电器系统类似，也是由输入部分、逻辑部分和输出部分组成。输入部分收集并保存被控制部分实际运行的数据。逻辑部分处理输人部分所取得的信息，并判断那些功能需做出相应的输出反应。输出部分控制正在被控的各装置中，哪几个设备需要实时操作处理。PLC采用大规模集成电路构成的微处理器和存储器来组成逻辑部分。尽管逻辑部分的作用与继电器控制系统类似，但是其组成、工作原理和运行方式是完全不同的[1]。本文以下主要分析基于PLC的小区公共车库自动门控制系统的设计。 1公共车库自动自动门控制概述 1.1自动门控制装置 自动门控制装置由门内红外探测开关GDl、门外红外探测开关GD2、开门限位开关SQ1、关门限位开关SQ2、开门执行机构KMl（控制电动机正转）、关门执行机构KM2（控制电动机反转）等部件组成。要求： ①当有人由内到外出门或由外到内进门时，电动机正转，门自动打开，开门到位时，限位开关SQ1发出信号，电动机自动停止运行。 ②自动门在开门位置停留5s后，自动进入关门程序。电动机反转，门自动关闭，关门到位时，限位开关SQ2发出信号，电动机停止运行。 ③在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过大门时，必须立即停止关门动作，并自动进入开门程序。 ④在门打开后的5s等待时间内，若又有人员由外至内或由内至外通过大门时，系统必须重新等待5s后，再进入关门过程，以保证人员安全通过。 1.2小区公共车库自动门控制要求 当汽车到达车库门前，超声波开关接收到车来的信号，开门上升；当升到顶点碰到上限开关，门停止上升；当汽车驶入车库后，光电开关发出信号。门电动机反转，门下降；当下降碰到下限开关后，门电动机停止[2]。
单片机毕业设计论文_AT89C51红外线自动门控制系统
目录 摘要Ⅰ Abstract Ⅱ 第一章绪论 (2) 1.1课题研究的可行性 (2) 1.2课题的意义和目的 (2) 1.3关于设计的简介和用途 (3) 1.4 该设计的基本设计思路 (3) 第二章主要器件的介绍 (4) 2.1 单片机控制电路 (4) 2.1.1 单片机简介 (4) 2.1.2 时钟电路和复位电路 (5) 2.2步进电机模块与驱动 (6) 2.2.1步进电机 (7) 2.2.2.步进电动机的驱动方法 (10) 2.3 红外传感器的原理和使用 (13) 2.4 BISS0001芯片介绍和典型电路 (15) 2.5 菲涅尔透镜原理 (20) 第三章系统硬件设计 (26) 3.1 设计电路的电框图和原理 (26) 3.2 各部分程序设计 (27) 第四章系统软件设计 (33) 4.1 设计电路原理图 (33) 设计总结 (35) 主要参考文献 (36) 致谢信 (37)
摘要 随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活，以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。它实用性强，功能齐全，技术先进，使人们相信这是科技进步的成果。它更让人类懂得，数字时代的发展将改变人类的生活，将加快科学技术的发展。 过对“红外通感应自动门单片机控制系统”的研究和设计，精心撰写了单片机控制自动门系统论文。本论文着重阐述了以单片机为主体，LED点阵显示芯片及无刷直流电机为核心的系统。本设计主要应用AT89C51作为控制核心，无刷直流电机、红外传感器相结合的系统。 充分发挥了单片机的性能。其优点硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠性比较高等特点，具有一定的使用和参考价值。 关键词：单片机红外线传感器AT89C51 BIS0001芯片 1
四翼自动旋转门机电系统设计(含有全套CAD图纸)
四翼自动旋转门机电系统设计（含有全套CAD图纸） 优秀设计 全套CAD图纸,联系 174320523 各专业都有 全套完整版CAD图纸,联系 174320523 各专业都有 第1章绪论 1.1 引言 自动旋转门是楼宇设备中的光机电一体化技术产品,它给人以亲切大方的感觉,同时营造出奢华的气氛,其全新的概念,宽敞的开放门面和高格调的设计,堪称建筑物的点睛之笔,立足于建筑时代大潮的最前端。 1.2旋转门的优缺点大厦在需要持续不断的人流出入的同时,又要保持建筑物内良好的空气循环及环境的优美,这是建筑师所遇到的一大难题,而旋转门为大厦提供了理想的解决方案,它可有效地防风、防尘和隔音,从而改善了大厦入口附近的环境。旋转门的最大优点在于它”永远开门,又永远关门”,即对于行人来说,门总可以打开,可对于建筑物来说门又总是关着。自动旋转门由于其永远开启的同时又永远关闭的特点,使其动态密封效果较好。在经济飞速发展的中国,在我们高楼耸立的大都市,在大厦、宾馆、酒店、银行、商场和写字楼,自动旋转门已经是随处可见。自动门不但能给我们带来人员进出方便、节约空调能源、防风、防尘、降低噪音等好处,更令我们的大门增添了不少高贵典雅的气息。同时,随着我国国民经济持续稳定地增长,2008年北京申奥成功和WTO的加入。旋转门
的市场前景将越来越大。 但是旋转门也存在着缺点,第一它适用范围有一定的局限性,它只能应用在一些高档场合.第二如果控制系统设计不完善,可能出现伤人事件.。 1.3自动旋转门的发展 1.3.1国外旋转门发展的状况 自1903年宝盾公司在荷兰生产出第一座旋转门,旋转门至今已有一百年的历史,发展到今天,旋转门已具有可靠的安全系统和先进的驱动技术,其智能化高格调的设计为现代化楼宇建筑提供了完美的选择。 国外自动旋转门发展较早,其技术成熟。自动旋转门的传动系统技术具有节能、低噪声、传动平稳、寿命长、性能可靠等优点;控制系统采用数字化设计的系统作为控制中枢,有功能更强大,操作更简便等优点;检测安全系统采用先进的红外与微波感应技术,用于感知物体的移动,操纵门体的动行,使用各种安全检测传感器,实现防挤、防夹和防撞功能。与此同时某些厂家生产的自动旋转门还具有远程控制和液晶显示。利用当前先进的通信和网络技术,当出现异常时,可准确传回故障信息。 1.3.2我国旋转门技术的发展状况 我国的全自动旋转门技术来源于荷兰、瑞典、日本等国。90年代后期旋转门开始在我国建筑领域中得到迅速推广和广泛的使用。国内旋转门生产专业厂家主要有:北京有凯必盛、宝盾、青木宝盾、信步、欧立宝盾、京跃等。上海康育、广州盛维、青岛福田等。以京跃公司的产品为例,国内自动旋转门在控制系统方面已有较大的发展,技术也趋于成熟主控部分基本可实现自主生产设计。但就节能方面的设计仍存在较多问题,如旋转速度的调节和温控系统设计等。现代城市建筑物装饰装修中,将高科技应用到建筑物的外观形象上,使城市建筑的
毕业论文-自动门及其智能化控制
毕业设计(论文) 项目名称自动门及其智能化控制 专业机电一体化技术 班级10级1班 学生姓名梁洪忠 指导教师谭燕 机械与电子工程系 2012年10月15日
重庆三峡职业学院毕业设计（论文）评语及成绩
毕业设计（论文）任务书
注：本表用于考核学生毕业设计(论文)的进度及完成情况，是学生毕业答辩资格认定和成绩评定的依据之一。
自动门及其智能化控制 摘要:自动大门的设计主要是根据银行、超市等公共场所的自动化控制来设计。其主要目的是能在公共场所自动实现开关门，以这种方式带给人们方便。 本次项目是模拟电动大门的自动化做成微型电动大门以供参考。我们利用PLC来控制器功能的实现。通过实际的考察以及老师的指导，做出其方案形成实物。就是要把智能化控制变得更加形象，能然更多的同学了解PLC的控制方式。 本论文主要包括功能设计与分析、硬件部分设计、电器部分设计、PLC控制程序设计、结束语、参考文献等六部分。详细的介绍了从硬件到软件的每一部分，希望通过本论文能让您更加详细的了解本设计。 关键词：自动门、PLC、梯形图、设计、选型 \
目录 重庆三峡职业学院毕业设计（论文）评语及成绩 毕业设计（论文）任务书 重庆三峡职业学院毕业设计(论文)进度考核表 摘要 关键词 前言 (1) 第一章、功能设计与分析 1、设计分析 （1）自动门类型的选择 (1) （2）自动门硬件系统的设计 (1) （3）自动门的软件设计 (2) 2、自动门控制设计要求 (2) 第二章、硬件部分设计 1、自动门图纸 (3) 2、材料的选型 (4) 3、传动机构选型 (4) 4、直流电动机的选型 (5) 5、安装要求 (5) 第三章、电器部分设计 1、电源的选型 (6) 2、传感器选型 (6) （1）热释电红外传感器 (6) （2）限位开关 (6) （3）门磁开关 (6) 第四章、PLC控制程序设计 1、梯形图的概述..............................................................。。。。. (6) 2、梯形图的设计..............................................................。。。。. (7) 第五章结束语 结束语..........................................................................。。。。 (9) 第六章参考文献。 参考文献.......................................................................。。.. (9) 致谢............................................................................。.. (9)
PLC自动门课程设计
燕山大学 课程设计说明书题目：自动门控制装置 学院（系）：电气工程学院 年级专业：仪表二班 学号： 学生姓名： 指导教师：韩立强 教师职称：副教授
燕山大学课程设计（论文）任务书 2013年 7 月 2 日
目录 摘要 (1) 第一章 plc简介 (2) 第二章自动门控制系统总体方案设计 (4) 2.1自动门的功能需求分析 (4) 2.2自动门的控制要求 (4) 2.3自动门控制系统构成 (5) 第三章自动门控制系统的硬件设计 (5) 3.1PLC 的选型 (5) 3.2检测开关 (6) 3.3限位开关 (7) 3.4I/O地址分配表 (7) 3.5电路连接图 (7) 第四章自动门控制系统的软件设计 (8) 4.1工作过程分析 (8) 4.2梯形图程序 (9) 4.2.1梯形图的概述 (9) 4.2.2梯形图的设计 (10) 第五章程序调试 (11) 心得体会 (15) 参考文献 (16) 附录
摘要 本文是关于自动门控制系统的设计，自动门系统主要由可编程控制器（PLC）、感应器件、驱动装置和传动装置组成。主要工作原理是感应器件将检测到的人体或物体信号传送到PLC，PLC再综合收到的自动门状态信号作出判断，而后发出控制信号，使驱动装置运行，在通过传动装置带动门的动作。 随着电子技术的发展，PLC不断的更新，PLC控制已成为自动控制中最常见的方式之一。自动门就是自动控制应用的以典型例子，由于可编程控制器具有很好的处理自动门开关控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控制的方式，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日常生活中用越来越广泛。PLC控制具有较高的可靠性、稳定性、维修方便等优点。
自动门控制系统毕业设计
毕业设计 设计课题自动门控制系统
目录 毕业设计及答辩评价意见 (2) 毕业设计任务书 (3) 一、自动门控制系统设计任务 (3) 二、自动门控制装置主要技术指标 (4) 三、自动门控制装置系统的工作原理 (4) 3.1开启与关闭动作 (4) 3.2自动感应门机的基本工作原理 (5) 3.3行程开关(限位开关)的工作原理 (5) 3.4光电开关的工作原理 (6) 四、自动门控制装置系统程序 (7) 4.1 自动门控制装置原理框图 (7) 4.2 自动门控制系统模拟实物图 (8) 4.3 继电器接触控制图 (8) 4.4 I/O分配表 (9) 4.5 PLC控制输出输入接线 (9) 4.6 梯形图 (10) 4.7 程序指令表 (10) 4.8 程序过程分析 (11) 4.9 系统调试 (15) 五、毕业设计进度安排 (15) 六、设计体会 (16) 七、毕业设计应收集的资料及主要参考文献 (17)
毕业设计及答辩评价意见 指导教师评语： 指导教师（签字）：日期：答辩委员会(评审小组）意见： 综合成绩 答辩委员会主任（签字）：日期： （评委小组组长）
毕业设计任务书 毕业设计课题自动门控制系统装置 一、自动门控制系统设计任务 1.1自动门控制系统的硬件组成 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、低速开门感应开关K5、低速关门感应开关K6、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)、低速开门执行机构KM3(使直流电动机低速正转) 、低速关门执行机构KM4(使直流电动机低速反转)等组成。 1.2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，电动机高速正转，当门移动到低速感应开关K5位置时，低速开门执行机构KM3动作，当门移动到限位开关K3位置时，所有电动机停止运行。 （2）自动门在开门位置停留8s后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2动作，电动机高速反转，当门移动到低速关门感应开关K6时，低速开门执行机构KM4动作，当门移动到关门限位开关K4位置时，所有电机停止运行。 （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8s等待时间内，若有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关 K2或K1时，必须重新开始等待8s后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。 (5) 开门与关门不可同时进行。 二、自动门控制装置主要技术指标 1、自动门采用平开形式，两只门分别向左右移动实行开启与关闭，单只开启门宽为 1m，总开启门宽度为2m；门框总长为4m，高为2m。
PLC控制自动门的设计
图纸分硬件、主电路、控制电路三部分，重点在控制电路，安全互锁在控制电路里保证的。其它也根据PLC的特点处理了。但是是不是最优化的电路不知道。另外，符号部分我在下边作了说明。你根据你的PLC说明书对一下，如果不对，你对应修改一下就OK了。 手边没有专门的PLC编程软件，不然直接就发图了，实在抱歉，只能给你扫描图了。 毕竟没实地实验过，如果有问题百度留言或者邮件给我。 LD K1 OR K2 AND NOT K3 AND NOT R2 OUT R1 LD R1 OUT KM1 LD K3 AND NOT K1 AND NOT K2 OUT TIM1 8000 LD R2 OR TIM1 AND NOT K1 AND NOT K2
AND NOT K4 AND NOT R1 OUT R2 LD R2 OUT KM2 END 你需要改的东西： 根据你的控制器说明书，看哪一部分地址是留给输入的？哪一部分是留给输出的？以及留给中间计算的？ 然后考虑你的接线，比如从0000-0100是留给输入的，而你把k1那个开关接在0000点，那么，那么你就用0000把上边的程序和图纸里边的相应的K1替换成0000就可以了，别的同理。 另外你要做接口表 0000 门外侧光电开关 0001 门内侧光电开关 0003 门上限位开关 0004 门下限位开关 …… 就这样子了，你处理一下吧，我一会儿有事，如果你不放心，把改好的图和程序和表发给我看看也可以。 因为我不知道你选的PLC的接口分布状况，没法给你现成的，实在抱歉。
是这样啊，我手里没有三菱的资料，但是不管三菱的还是谁的，因为这个电路比较简单，没有高级命令，所以总程序图结构是一样的，差别在于各厂家用的电路的符号和命令符有点差别而已，我做的时候，把omron的符号的意思都写在图上了，你查三菱的符号替换一下就OK了。 关于程序部分符号的意思： LD 一行程序（电路）的开始命令，松下的机器是STR，三菱的你自己查查吧，我手里没有资料，下边的命令都是 AND 与命令，代表电路的串联，松下的机器也是这个符号 NOT 非命令，代表电路的常闭电，比如AND NOT 就是串联一个常闭点 OR 或命令，代表电路的并联，而OR NOT就是并联一个常闭点 OUT 输出命令，代表这行电路的输出点，类似继电器电路里的线圈 TIM 计时器，后边的数字延时时间，omron的计时单位是ms，所以8秒就是8000。 图的部分，omron的常开点是像个电容的符号，常闭点是常开点画一斜杠。圆圈代表线圈部分。有的PLC用一个像小闸刀开关的形状来表示，铡刀在上边不接触的是常开点，闸刀在下边接触的是常闭点，输出也是圆圈。 所以大同小异，你只要找到资料一查就明白了。 继电器电路是PLC的基础，你先看继电器电路的东西，PLC就融会贯通了。这东西学起来很简单的，没有计算，多的知识逻辑分析，很容易上手的。如果以后常用，还是建议你找资料学学。 上边这些是给那个提问人的3次答复。你参考吧，我是按omron写的，具体的接口表，梯形图，和程序你要按你自己的PLC具体厂家的规范来写。毕竟我不是所有厂家的PLC都明白。但是这