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【摘 要】随着计算机、网络、通信技术的发展各种方便生活的自动控制系统逐步进入了人们的生活。自动门是随着人们对条件的不断追求、科技的不断发展应而生的高科技产品。本文选用较为稳定,高可靠性,维护较为便利的PLC设计自动门控制的系统,而且对PLC进行了选型,使用PLC的外部硬件电路和满足此控制系统梯形图,克服了传统继电器逻辑控制上的不足。
【关键词】自动门;PLC;PLC控制系统
引言
自动门性能的优劣主要由控制装置性能决定,之前自动门的控制系统利用继电器逻辑控制,即通过按钮和复杂的接线安装来控制。利用PLC来控制的自动门,能够促进自动门行业成长也增加了PLC在自动门以及在整个自动化领域应用与进步[1]。文中设计方案简单、实用、以PLC作为自动控制系统,具有很多其它控制系统所没有的优点,可靠性高,耐用等,所以是一个较为经济适用的产品。
1.自动门简介
自动门产生在二十世纪三十至四十年代,二十世纪五十年代以后,自动门的使用逐渐普及并且迅速发展 。它在我国起步较晚,初期重点采用外国生产技术、设备进行创造,现在在国内已经有了足够的技术力量、生产能力创造属于自己的自动门。八十年代自动门迅速的发展,而且逐歩成为一个单独行业[2]。
2.自动门的国内外发展现状
随着如今技术水平不断进步,自动门存在我们日常中出现逐渐普遍,自动门主要在于酒吧、超市、市场、学校等。但在国内,自动门的自主研发尚处在初级阶段。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问题[3]。
3.本课题的研究背景和意义
本课题的自动门设计运用PLC做控制器能大大提高自动门的稳定性和经济性,对于整个自动门行业是一次技术革新,提高了自动门的使用率。因此,进行自动门的PLC控制系统的设计,可以推动自动门行业的发展。随着自动门的不断发展和在人们生活中的普及,也同时增强了人们的防护意识和安全意识[4]。
4.自动门控制系统的整体方案
4.1 设计流程
(1)仔细分析了解自动门控制要求以及控制部件。
(2)锁定I/O系统、依据自动门系统功能的需求,选择系统需要的输入输出设备。
(3)根据I/O点数选择合适的PLC类型。
(4)分配I/O点,调配PLC的输入或输出点,编辑输入输出的分配表/输入输出的端子接线图。
(5)编辑自动门系统的梯形图程序,依据工作的需求创造出合理的梯形图程序,成为全部自动门控制系统创造的主要任务。
(6)将程序输入到PLC实行软件的调试,查找出问题,让系统的程序成熟。
(7)自动门的系统整体调试,使PLC软件硬件创造以及现场实施以后,能够实现整体联机进行调试,调试中发现缺点要及时处理,直到调试结束[5]。
由图1可知,当感应器件检测到人体或物体信号时将信号传给PLC,PLC根据已经采集的自动门状态信号做出判断进而发出控制信号,使驱动装置带动自动门的运行。
4.2 自动门的控制要求
自动门有以下功能:
4.2.1开门和关门的控制要有手动和自动形式.
4.2.2紧急停止。
(1)当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关时,开关上有电流通过,开门执行机构动作,电动机正转,带动制动们执行开门过程。到达开门限位开关位置时,电机停止运行。
(2)自动门在开门位置停留八秒后,自动进入关门过程,关门执行机构被起动,电动机反转,当门移动到关门限位开关位置时,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时,应立即停止关门,并自动进入开门程序,重新进行八秒延迟。
(4)在门打开后的八秒等待时间内,若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关时,必须重新开始等待八秒后,再自动进入关门过程,以保证人员安全通过。
4.3 过程分析
(1)先按下启动开关让I0.7关闭,假如外检测开关感应到有人靠近时使其转换成信号让I0.1或I0.2关闭。因为开门的限位开关I0.3是经常关闭的状态,因此Q0.0线圈得到电,经过分析原理得出光电的检测开关是脉冲触发,因此要求自锁。让Q0.0线圈通电时使Q0.0关闭,因此电动机正传连带自动门扇平移,实现开门过程。
(2)当门扇全部打开时,让开门限位开关I0.3打开,使Q0.0线圈失电,电动机暂停运作。
(3)在门扇移动时,因为开门限位开关的常閉成为常开,因此让常开变成为闭合。这时实施8秒延时,假如在这时外检测开关I0.1/内检测开关I0.2感应到人体的信号,那么再重新延时8秒钟。
(4)在8秒的延时完成后,线圈开始通电使关门限位开关闭合,因此让Q0.1得到电并且自动上锁,电机反方向转动从而实行关门的过程。
(5)关门过程中,假如外检测开关I0.1/内检测开关I0.2存在信号让Q0.0通电,所以在关门的过程中Q0.0是常闭,在这时打开并中断关门的过程,进而转化为开门的过程。
(6)这个控制过程中,为保证安全性设置了过载保护以及紧急停车。
(7)自动门若出现故障时,利用自动控制系统不便,防止产生不便和故障,从而设置了手动开门和手动关门
5. S7-200 PLC自动门控制系统的仿真
5.1仿真过程
(1)编辑程序,选择CPU型号CPU224,导出编写的程序进行保存(保存在容易找出的位置)。
(2)打开模拟仿真软件,输入SU 6596,选择CPU224的型号进行确认。
(3)点击下载,只选择逻辑块并进行确认,弹出的对话框选择导出的文件。
(4)打开后会显示一块语句表,一块梯形图,然后进行模拟。
(5)CPU运行指示灯变绿运行,点击虚拟的CPU下面的输入点端子对应的指示灯会变绿。
5.2过程中存在的问题
(1)保存的地点没有在意,导出时出现找不到的问题。
(2)下载以后选择了所有模块,导致无法显示。
(3)打开导出文件以后不显示,采用点AWLKOP启动按钮得以解决。
参考文献:
[1]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京:航空航天大学出版社,2013:23-35.
[2]催坚.西门子工业网络通信指南[M].北京:机械工业出版社,2005:41-70.
[3]张运刚,宋小春.从入门到精通—西门子工业网络通信实践[M].北京:北京人民邮电出版社,2007:72-83.
[4]刘敏.可编程控制器技术[M].北京:机械工业出版社,2001:73-80.
[5]汤自春.PLC原理及应用技术[M].北京:高等教育出版社,2006:77-90.
【关键词】自动门;PLC;PLC控制系统
引言
自动门性能的优劣主要由控制装置性能决定,之前自动门的控制系统利用继电器逻辑控制,即通过按钮和复杂的接线安装来控制。利用PLC来控制的自动门,能够促进自动门行业成长也增加了PLC在自动门以及在整个自动化领域应用与进步[1]。文中设计方案简单、实用、以PLC作为自动控制系统,具有很多其它控制系统所没有的优点,可靠性高,耐用等,所以是一个较为经济适用的产品。
1.自动门简介
自动门产生在二十世纪三十至四十年代,二十世纪五十年代以后,自动门的使用逐渐普及并且迅速发展 。它在我国起步较晚,初期重点采用外国生产技术、设备进行创造,现在在国内已经有了足够的技术力量、生产能力创造属于自己的自动门。八十年代自动门迅速的发展,而且逐歩成为一个单独行业[2]。
2.自动门的国内外发展现状
随着如今技术水平不断进步,自动门存在我们日常中出现逐渐普遍,自动门主要在于酒吧、超市、市场、学校等。但在国内,自动门的自主研发尚处在初级阶段。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问题[3]。
3.本课题的研究背景和意义
本课题的自动门设计运用PLC做控制器能大大提高自动门的稳定性和经济性,对于整个自动门行业是一次技术革新,提高了自动门的使用率。因此,进行自动门的PLC控制系统的设计,可以推动自动门行业的发展。随着自动门的不断发展和在人们生活中的普及,也同时增强了人们的防护意识和安全意识[4]。
4.自动门控制系统的整体方案
4.1 设计流程
(1)仔细分析了解自动门控制要求以及控制部件。
(2)锁定I/O系统、依据自动门系统功能的需求,选择系统需要的输入输出设备。
(3)根据I/O点数选择合适的PLC类型。
(4)分配I/O点,调配PLC的输入或输出点,编辑输入输出的分配表/输入输出的端子接线图。
(5)编辑自动门系统的梯形图程序,依据工作的需求创造出合理的梯形图程序,成为全部自动门控制系统创造的主要任务。
(6)将程序输入到PLC实行软件的调试,查找出问题,让系统的程序成熟。
(7)自动门的系统整体调试,使PLC软件硬件创造以及现场实施以后,能够实现整体联机进行调试,调试中发现缺点要及时处理,直到调试结束[5]。
由图1可知,当感应器件检测到人体或物体信号时将信号传给PLC,PLC根据已经采集的自动门状态信号做出判断进而发出控制信号,使驱动装置带动自动门的运行。
4.2 自动门的控制要求
自动门有以下功能:
4.2.1开门和关门的控制要有手动和自动形式.
4.2.2紧急停止。
(1)当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关时,开关上有电流通过,开门执行机构动作,电动机正转,带动制动们执行开门过程。到达开门限位开关位置时,电机停止运行。
(2)自动门在开门位置停留八秒后,自动进入关门过程,关门执行机构被起动,电动机反转,当门移动到关门限位开关位置时,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时,应立即停止关门,并自动进入开门程序,重新进行八秒延迟。
(4)在门打开后的八秒等待时间内,若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关时,必须重新开始等待八秒后,再自动进入关门过程,以保证人员安全通过。
4.3 过程分析
(1)先按下启动开关让I0.7关闭,假如外检测开关感应到有人靠近时使其转换成信号让I0.1或I0.2关闭。因为开门的限位开关I0.3是经常关闭的状态,因此Q0.0线圈得到电,经过分析原理得出光电的检测开关是脉冲触发,因此要求自锁。让Q0.0线圈通电时使Q0.0关闭,因此电动机正传连带自动门扇平移,实现开门过程。
(2)当门扇全部打开时,让开门限位开关I0.3打开,使Q0.0线圈失电,电动机暂停运作。
(3)在门扇移动时,因为开门限位开关的常閉成为常开,因此让常开变成为闭合。这时实施8秒延时,假如在这时外检测开关I0.1/内检测开关I0.2感应到人体的信号,那么再重新延时8秒钟。
(4)在8秒的延时完成后,线圈开始通电使关门限位开关闭合,因此让Q0.1得到电并且自动上锁,电机反方向转动从而实行关门的过程。
(5)关门过程中,假如外检测开关I0.1/内检测开关I0.2存在信号让Q0.0通电,所以在关门的过程中Q0.0是常闭,在这时打开并中断关门的过程,进而转化为开门的过程。
(6)这个控制过程中,为保证安全性设置了过载保护以及紧急停车。
(7)自动门若出现故障时,利用自动控制系统不便,防止产生不便和故障,从而设置了手动开门和手动关门
5. S7-200 PLC自动门控制系统的仿真
5.1仿真过程
(1)编辑程序,选择CPU型号CPU224,导出编写的程序进行保存(保存在容易找出的位置)。
(2)打开模拟仿真软件,输入SU 6596,选择CPU224的型号进行确认。
(3)点击下载,只选择逻辑块并进行确认,弹出的对话框选择导出的文件。
(4)打开后会显示一块语句表,一块梯形图,然后进行模拟。
(5)CPU运行指示灯变绿运行,点击虚拟的CPU下面的输入点端子对应的指示灯会变绿。
5.2过程中存在的问题
(1)保存的地点没有在意,导出时出现找不到的问题。
(2)下载以后选择了所有模块,导致无法显示。
(3)打开导出文件以后不显示,采用点AWLKOP启动按钮得以解决。
参考文献:
[1]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京:航空航天大学出版社,2013:23-35.
[2]催坚.西门子工业网络通信指南[M].北京:机械工业出版社,2005:41-70.
[3]张运刚,宋小春.从入门到精通—西门子工业网络通信实践[M].北京:北京人民邮电出版社,2007:72-83.
[4]刘敏.可编程控制器技术[M].北京:机械工业出版社,2001:73-80.
[5]汤自春.PLC原理及应用技术[M].北京:高等教育出版社,2006:77-90.