基于PLC的自動門控制系統的設計
目 錄
摘要
ABSTRACT
目 錄
第一章 緒論
1.1 國內外自動門發展現狀
1.2 本課題設計的目的和意義
1.3 本課題設計的主要內容
第二章 自動門控制系統總體方案設計
2.1 自動門的功能需求分析
2.2 系統設計的基本步驟
2.3 自動門的機械傳動機構設計
第三章 自動門硬件系統的設計
3.1 控制系統結構設計
3.2 可編程控制器(PLC)
3.2.1 PLC的定義
3.2.2 PLC的特點
3.2.3 PLC的應用與發展趨勢
3.2.4 PLC的選型
3.3 驅動裝置的選型
3.4 變頻器的選型
3.5 感應開關的選型
3.6 自動門系統I/O分配表
3.7 控制系統的電氣接線
第四章 自動門控制系統軟件的設計
4.1 梯形圖概述
4.2 程序流程圖
4.4 梯形圖的設計
第五章 系統調試
5.1 梯形圖程序的下載模擬
5.2 程序調試記錄及結果分析
第六章 總結與展望
參考文獻
致謝
附錄A 自動門的硬件連接電路
附錄B PLC的I/O地址分布圖
附錄C 自動門梯形圖程序
附錄C 自動門梯形圖程序
第一章 緒論1.1 國內外自動門發展現狀在國外,進入90年代以來,自動化技術發展很快,技術已經相對成熟,并取得了驚人的成就,自動化技術是自動門的重要部分。在現代人們生活中自動門可以節約空調能源、降低噪音、防風、防塵,同時可以使出入口顯得莊重高檔,因此應用非常廣泛。
隨著我國經濟的飛速發展,自動門在人們的生活中的運用越來越廣泛,自動門適合于賓館、酒店、銀行、寫字樓、醫院、商店等,使用自動門。但在國內,自動門的自主研發尚處于初級階段。在自動門控制系統的設計中,穩定、節能、環保、安全及人性化是需要首先考慮的因素。
由于門體的重量及體積不同會對自動門驅動和傳動系統提出不同的要求,所以各種自動門又可以分為重型自動門和輕型自動門。
客流量的差異會對自動門的使用產生很大影響,因此,自動門還可以分為一般自動門和可頻繁使用的自動門。
自動門根據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,旋轉門由于昂貴而且非常龐大,一般只用于有需要的高檔賓館,自動平移門使用得最廣泛,大家一般所說的自動門、感應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,這種門的特點是簡單易控,維護方便。
自動平移門最常見的形式是自動門內外兩側加感應器,當人走近自動門時,感應器感應到人的存在,給控制器一個開門信號,控制器通過驅動裝置將門打開。當人通過門之后,再將門關閉。由于自動平移門在通電后可以實現無人管理,既方便又提高了建筑的檔次,于是迅速在國內外建筑市場上得到大范圍的普及。
自動門的控制方法很多,從控制器的不同來分,有傳統的繼電器控制,即通過按鈕和復雜的接線安裝來控制;智能控制器控制,即通過運用現代自動化設備來控制,它具有穩定性高,安全等優點,因此被很多生產廠商所運用。由于繼電器邏輯控制的自動門系統因存在許多缺陷而逐步被智能控制器控制控制的自動門所淘汰。
在智能控制器的選擇上,自動門的主控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,目前有許多廠家采用此種方式生產自動門,PLC控制的特點是穩定型高、維護方便,目前許多大型的商場的自動門都是由這種方式來控制。
1.2 本課題設計的目的和意義在超級市場、公共建筑、銀行、醫院入口,經常使用自動門控制系統。使用自動門,可以節約空調能源、降低噪音、防風、防塵,同時可以使出入口顯得莊重高檔,因此應用非常廣泛。自動平移門最常見的形式是自動門機及門內外兩側加光電感應開關,當人走近自動門時,感應開關感應到人的存在,給控制器一個開門信號,控制器通過驅動裝置將門打開。當人通過門之后,再將門關閉。由于自動平移門在通電后可以實現無人管理,既方便又提高了建筑的檔次,于是迅速在國內外建筑市場上得到大范圍的普及。
自動門在國外早已得到普遍應用,在我國也逐步得到大家的認同,已經迎來了自動門發展的黃金時期。
早期的自動門控制系統采用繼電器邏輯控制,造成安裝煩瑣、體積大、不穩定、不易維修等缺點已逐漸被淘汰。
PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器,用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令,并能通過數字式或模擬式和開關量的邏輯控制的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程。PLC具有可靠性高,抗干擾能力強,功能完善,適用性強,系統的設計、建造工作量小,維護方便,容易改造,體積小,重量輕,能耗低等優點。目前,可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業等領域的應用都得到了長足的發展。因此運用PLC控制自動門具有較高的可靠性,維修方便等特點。
本課題的自動門設計運用PLC做控制器能大大提高自動門的穩定性和經濟性,對于整個自動門行業是一次技術的革新,提高了自動門的使用率,因此,進行自動門的PLC控制系統設計,可以推動自動門行業的發展,擴大PLC在自動門行業乃至整個自動化行業的應用,具有一定的經濟和理論研究價值。
1.3 本課題設計的主要內容本設計將在以下幾個方面對自動門的控制系統進行研究和論證。
1、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,本課題設計的自動平移門具有手動和自動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。
2、自動門硬件系統的設計。本課題設計的自動門要求有很高的穩定性來滿足日常的需要,故在本設計中所選用的智能控制器為穩定性良好的三菱FX系列PLC。在自動門的開關門速度控制上本設計以三菱變頻器作為調節器,運用變頻器的三段速控制來實現自動門的轉速控制,為了解決變頻器在頻率很低的時候會出現不穩定的問題,驅動裝置選用功率強大、穩定性較好的自帶減速裝置的三相交流電機,在感應器運用自動門專用的微波雷達感應器和在工業自動控制上大量運用的具有檢測精度高、壽命長、穩定性能好的接近傳感器,運用感應器的開關量信號輸入給PLC來實現PLC對自動門的控制。由于本課題的具體需求在硬件系統的設計過程中主要考慮了自動門的經濟實用、穩定的需要。
3、自動門軟件的設計。在本設計中選用了目前運用最多的PLC編程語言梯形圖,梯形圖的編程能直觀明了的設計出自動門控制的要求,并能更好的考慮到安全性和故障報警等問題,梯形圖的編寫運用三菱的GX Developer編程軟件,此軟件支持全部的三菱的PLC,并且具有強大的診斷功能,能更快的查找出故障的原因,從而大大縮短了維修時間,同時使用GX Simulator6c仿真軟件進行模擬。
第二章 自動門控制系統總體方案設計2.1 自動門的功能需求分析本設計面向商場入口的應用,需要有安全和可靠性,在設計的時候改進了自動門的友好性,結構如圖2.1所示:
圖2.1 自動門結構圖
根據商場中對自動門的具體要求,本課題所設計的自動門應具有以下功能:
1、開門和關門控制應具有手動和自動方式
為了便于維護,自動門應具有手動和自動方式。手動和自動開門方式由手自動轉換開關來控制。當轉換開關撥向手動位置時,門可以手動調節開或者關。當轉換開關撥向自動位置時,手動開門失效,由感應器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且門未關閉,PLC動作輸出信號給變頻器來控制電機的正轉或者反轉來實現開門或者關門。
2、蜂鳴器的提示功能
當自動門開啟和關閉時,PLC輸出信號給蜂鳴器,蜂鳴器響以提醒來往行人注意。
3、防夾人功能
為了杜絕自動門的夾人事件,在門兩側安裝防夾人紅外感應器,以防止停留在門附近的人被門所夾住。
自動門控制系統包含PLC控制和動作執行元件構成。采用自動和手動點動控制方式,此種控制模式為目前大多自動門的控制方式。本課題所設計的自動門控制系統采用PLC為控制中心來控制傳動機構從而控制門的開和關,實現門的自動化控制。
2.2 系統設計的基本步驟在自動門控制系統的設計過程中主要考慮以下幾點:
1、深入了解和分析自動門的工藝條件和控制要求。
2、確定I/O設備。根據自動門控制系統的功能要求,確定系統所需的用戶輸入、輸出設備。常用的輸入設備有按鈕、選擇開關、行程開關、傳感器等,常用的輸出設備有繼電器、接觸器、指示燈等。
3、根據I/O點數選擇合適的PLC類型。
4、分配I/O點,分配PLC的輸入輸出點,編制出輸入輸出分配表或者輸入輸出端子的接線圖。
5、設計自動門系統的梯形圖程序,根據工作要求設計出周密完整的梯形圖程序,這是整個自動門系統設計的核心工作。
6、將程序輸入PLC進行軟件測試,查找錯誤,使系統程序更加完善,整體調試直至調試成功。
2.3 自動門的機械傳動機構設計在本課題設計的自動門針對人流較多的商場,應對周圍環境進行綜合考慮,所以在本課題的自動門機械傳動設計中考慮了以下幾個方面:
1、自動門的傳動主要包括安裝板,軌道,門機,皮帶,吊掛件等。
2、所有的組件都為插入式元件,使得安裝很簡便。
3、電機:驅動電機采用380V三相異步電動機。
4、導軌:水平雙導軌結構,形成正懸掛,解決了側擺的問題,從而確保了門扇的穩定性。并配以雙側密封毛刷,形成密封式導軌,避免積塵對導軌及滑輪的磨損,實現了維護方面的特點。
5、滑輪:采用特殊的尼龍滑輪,強度高,耐磨性好,同時還有一定的減震效果。
6、皮帶:采用齒形皮帶, 齒形皮帶的齒形截面為曲線設計,增加了齒形的高度,提高了皮帶與傳動齒輪的吻合度,從而提高了機械效率。皮帶底部采用尼龍加強,減少了齒距變形,提高了使用壽命。
第三章 自動門硬件系統的設計3.1 控制系統結構設計本設計運用PLC控制變頻器來調節三相異步電機運轉來實現自動門運轉的控制方式。采用變頻器電路,結構簡單,控制方便、可靠性高,三相異步電機具有效率高、維護成本低的特點。 。
控制系統結構圖如圖3.1所示:
圖3.1 控制系統結構圖
3.2 可編程控制器(PLC)3.2.1 PLC的定義可編程控制器(Programmable Controller)簡稱PC,但個人計算機(Personal Computer)也簡稱PC,為了區別,人們仍習慣稱可編程控制器為PLC(Programmable Logical Controller)。
國際電工委員會(International Electrical Committee)于1987年頒布了可編程控制器的標準及其定義:“可編程控制器是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器,用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令,并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程。可編程控制器及其有關的外圍設備都應該按易于與工業控制系統形成一個整體,易于擴展其功能的原則而設計”。
可編程控制器問世以后很快受到工業控制界的歡迎,并得到迅速的發展。目前,可編程控制器已成為工廠自動化的強有力工具,得到了廣泛的應用。
3.2.2 PLC的特點 PLC作為一種專用于工業環境的、具有特殊結構的計算機,有其顯著的特點。
(1)可靠性高,抗干擾能力強
傳統的繼電器控制系統中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。由于觸點接觸不良,容易出現故障。PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器,僅剩下與輸入和輸出有關的少量硬件,接線可減少到繼電器控制系統的1/10~1/100,因觸點接觸不良造成的故障大為減少。
高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由于采用現代大規模集成電路技術,采用嚴格的生產工藝制造,內部電路采取了先進的抗干擾技術,具有很高的可靠性。例如三菱公司生產的F系列PLC平均無故障時間高達30萬小時。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。從PLC的機外電路來說,使用PLC構成控制系統,和同等規模的繼電接觸器系統相比,電氣接線及開關接點已減少到數百甚至數千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC帶有硬件故障自我檢測功能,出現故障時可及時發出警報信息。在應用軟件中,應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序,使系統中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。這樣,整個系統具有極高的可靠性
3.2.3 PLC的應用與發展趨勢PLC已成為工業控制的標準設備,廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、汽車、采礦、水泥、機械制造、裝卸、造紙、紡織、環保、娛樂等行業。概括起來主要有以下幾個方面:
(1)開關邏輯和順序邏輯
(2)模擬量控制
(3)運動控制
(4)數據處理
(5)通信與聯網
從第一臺PLC問世至今,其發展經歷了實用化階段、成熟階段和加速發展階段。PLC主要在以下幾個方面得到了不斷發展:
(1)小型PLC產品性能提高、結構不斷優化
(2)大型PLC功能不斷完善
(3)強化聯網通信能力
(4)I/0模塊分散化、智能化
(5)編程語言標準化
(6)控制算法不斷增加
(7)迅速與其他工業產品整合
(8)進一步向開放型發展
伴隨著計算機網絡的發展,可編程控制器作為自動化控制網絡和國際通用網絡的重要組成部分,將在工業及工業以外的眾多領域發揮越來越大的作用。在21世紀,PLC將會有更大的發展空間。
3.2.4 PLC的選型根據本課題所設計的自動門控制的需要,主要介紹以下幾種功能的選擇。
(1)控制功能
PLC主要用于順序邏輯控制,因此,大多數場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制,有時也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能,提高PLC的處理速度和節省存儲器容量。
(2)編程功能
離線編程方式:PLC和編程器公用一個CPU,編程器在編程模式時,CPU只為編程器提供服務,不對現場設備進行控制。完成編程后,編程器切換到運行模式,CPU對現場設備進行控制,不能進行編程。離線編程方式可降低系統成本,但使用和調試不方便。在線編程方式:CPU和編程器有各自的CPU,主機CPU負責現場控制,并在一個掃描周期內與編程器進行數據交換,編程器把在線編制的程序或數據發送到主機,下一掃描周期,主機就根據新收到的程序運行。這種方式成本較高,但系統調試和操作方便,在大中型PLC中常采用。
五種標準化編程語言: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句表(IL)、結構文本(ST)兩種文本語言。選用的編程語言應遵守其標準(IEC6113123),同時,還應支持多種語言編程形式,如C,Basic等,以滿足特殊控制場合的控制要求。
(3)診斷功能
PLC的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置,軟件診斷分內診斷和外診斷。通過軟件對PLC內部的性能和功能進行診斷是內診斷,通過軟件對PLC的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能進行診斷是外診斷。
PLC的診斷功能的強弱,直接影響對操作和維護人員技術能力的要求,并影響平均維修時間。
本課題的設計采用日本三菱公司生產的FX2N-32M小型PLC來實現整個自動系統的控制,如圖3.2所示。
圖3.2 FX2N可編程控制器(PLC)
三菱FX2N-32M具有如下優點:最大范圍地包容了標準特點、程式執行更快、全面補充了通信功能、適合世界各國不同的電源以及滿足單個需要的大量特殊功能模塊,它可以為自動化應用提供最大的靈活性和控制能力。
3.3 驅動裝置的選型自動門的驅動器是自動門能否良好工作的保障,在本設計中是運用變頻器的三段速度調節來自動調節電機的速度,以達到驅動自動門的目的。這種方法具有穩定性能好,維修方便,連接簡單,成本較低,是在目前的自動門行業主流控制方式。
根據本課題所設計的自動門的要求應選用絕緣電阻、絕緣介電強度、接地裝置、過電壓保護等符合國際安全標準規定的,具有噪聲低、過載能力強的特點的并且轉速不高于500r/min的電機,在結合了安全、穩定的考慮本課題所設計的自動控制系統的驅動裝置選用的型號為YSM100/112、W、S的3相380V三相交流異步電機
3.4 變頻器的選型根據自動門的需要,變頻器選型時要確定以下幾點:
1、變頻器與負載的匹配問題
(1)電壓匹配;變頻器的額定電壓與負載的額定電壓相符。本課題所用的電機的額定電壓為380V,故在選擇變頻器時要符合電機的額定電壓。
(2)電流匹配;變頻器的額定電流與電機的額定電流相符,以最大電流確定變頻器電流和過載能力。在本課題所使用的三相交流電機的最大起動電流為Y形接法為0.37A,△形接法為0.64A,本設計中采用Y形接法,所用的變頻器的最大電流應大于電機的Y形接法的最大起動電流。
(3)轉矩匹配;這種情況在恒轉矩負載或有減速裝置時有可能發生,本課題所用電機的最初起動轉矩為1.4Nm,在選型中要考慮。
2、在使用變頻器驅動高速電機時,由于高速電機的電抗小,高次諧波增加導致輸出電流值增大。因此用于高速電機的變頻器的選型,其容量要稍大于普通電機的選型。
圖3.5 三菱FR-540變頻器
綜合以上因素,本課題變頻器采用日本三菱公司生產的FR-500系列中的FR-540變頻器(如圖3.5所示)作為控制電機轉速的控制器。
三菱FR-540變頻器具有以下優點:
(1) 接線簡單,可運用PLC的繼電器輸出接到變頻器的控制輸入端來控制變頻的正反轉和頻率。
(2) 安裝靈活,可以根據實際需要,把控制裝置安裝到任何位置,進行遠距離操作。
(3) 頻率設置簡單,并且具有三速設定功能,可以滿足本課題自動門系統的控制要求,且操作方便,只需輕輕轉動外接電位器的旋鈕,就可以進行頻率設置。
3.5 感應開關的選型目前自動門行業的運用的感應開關主要有觸摸感應開關,微波感應器,紅外感應器,接近感應開關等,根據不同的功能和性能運用在各類不同場合的自動門控制系統中,是自動門系統的關鍵部位,其性能直接影響自動門系統的安全及穩定,如在高檔酒店、寫字樓,可以選擇高靈敏度的感應器;在人行道邊上的銀行、商店等經常有人路過的地方,選擇窄區域的感應器。
本課題的實際需要在設計的自動門的人員檢測上運用紅外感應器
在防夾人感應器的選擇上本設計選用WS-210微型紅外安全光線,可避免外界光線干擾。在門下行關閉時,當有人或車經過安全光線時,門體會自動停止下行,并自動上行以起到安全作用。
自動門的速度信號采集上運用了ED-130U非埋入型接近傳感器,這種傳感器的特點是能檢測所有的金屬,最大檢測距離為20mm,檢測距離調節方便,安裝簡單。
3.6 自動門系統I/O分配表I/O分配表是編寫PLC程序首先要做的前提條件,也是現場接線和調試的重要依據。根據自動門的控制系統的要求,確定了PLC的I/O分配表,在表3.2中列出。
表3.2 I/O分配表
3.7 控制系統的電氣接線本課題設計的自動門控制系統的控制連接電路主要包括自動門控制系統連接電路、自動門I/O接線電路,詳細的接線方式分別在附表A和附錄表B中列出。
第四章 自動門控制系統軟件的設計4.1 梯形圖概述PLC是專門為工業控制而開發的裝置,其主要使用者是工廠廣大電氣技術人員,為了適應他們的傳統習慣和掌握能力,通常PLC不采用微機的編程語言,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(IEC)1994年5月公布的IEC1131-3(可編程控制器語言標準)詳細地說明了句法、語義和下述5種編程語言:功能表圖(Sequential function chart)、梯形圖(Ladder diagram)、功能塊圖(Function black diagram)、指令表(Instruction list)、結構文本(Structured text)。梯形圖和功能塊圖為圖形語言,指令表和結構文本為文字語言,功能表圖是一種結構塊控制流程圖。
梯形圖程序設計語言是用梯形圖的圖形符號來描述程序的一種程序設計語言。采用梯形圖程序設計語言,這種程序設計語言采用因果關系來描述事件發生的條件和結果,每個梯級是一個因果關系。在梯級中,描述事件發生的條件表示在左面,事件發生的結果表示在右面。
梯形圖程序設計語言的特點是:
(1)與電氣操作原理圖相對應,具有直觀性和對應性;
(2)與原有繼電器邏輯控制技術相一致,易于掌握和學習;
(3)與原有的繼電器邏輯控制技術的不同點是:梯形圖中的能流(Power Flow)不是實際意義的電流,內部的繼電器也不是實際存在的繼電器,因此應用時需與原有繼電器邏輯控制技術的有關概念區別對待;
梯形圖是使用得最多的圖形編程語言,被稱為PLC的第一編程語言。梯形圖與電器控制系統的電路圖很相似,具有直觀易懂的優點,很容易被工廠電氣人員掌握,特別適用于開關量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序,梯形圖的設計稱為編程。
2、對可編程控制器CPU的寫入/讀出
圖4.3 可編程控制器CPU的寫入/讀出示意圖
3、監視功能,監視功能包括回路監視,軟元件同時監視,軟元件登陸監視機能。此功能對于自動門的控制系統在查找故障的時候是非常重要的。
4、模擬調試功能,把制作好的可編程控制器程序模擬寫入可編程控制器的CPU內,測試此程序能否正常運轉。次功能對于在完成自動門程序的時候進行程序的檢查是很重要的。
5、PC診斷功能,因為會見現在的錯誤狀態或是故障履歷表示出來,可以在短時間內恢復作業。對于自動門系統以后的故障查找是很重要的一項功能。
4.2 程序流程圖根據本課題的控制要求和安全要求,所設計的程序按照圖4.4所示的流程運行,以達到本系統的最佳設計要求和完成系統的最終設計。
圖4.4 系統設計流程圖
4.4 梯形圖的設計本系統運用GX Developer 8.0編程軟件進行梯形圖順控程序編寫,在編寫梯形圖的過程中遵循以下編程規則:
(1)每個繼電器的線圈和它的觸點均用同一編號,每個元件的觸點使用時沒有數量限制。
(2)梯形圖每一行都是從左邊開始,線圈接在最右邊(線圈右邊不允許再有觸點)。
(3)線圈不能直接接在左邊母線上。
(4)在一個程序中,同一編號的線圈如果使用兩次,稱為雙線圈輸出,它很容易引起誤操作,應避免。
(5)在梯形圖中沒有真實的電流流動,為了便于分析PLC的周期掃描原理和邏輯上的因果關系,假定在梯形圖中有“流動”這個“流”在梯形圖中單方向流動——即從左向右流動,層次的改變只能從上向下。
根據以上規則和PLC的編程方法和思路編寫了本課題設計的自動門控制系統的梯形圖程序,具體梯形圖程序在附錄中列出。
第五章 系統調試5.1 梯形圖程序的下載模擬1、傳輸設置
要將GX Developer8.0中已編制好的程序下載到PLC,必須先進行網絡傳輸設置。先將PLC與計算機的串口互連,然后單擊[在線]-[傳輸設置],可以進入[傳輸設置]對話框,進行FX2n PLC設備與網絡傳輸參數設定,可以進行PLC和計算機的串口通信口及通信方式的設定,可以進行其他網絡站點的設定,還可以實現通信測試。
2、梯形圖寫入PLC
單擊[在線]-[PLC寫入],就可以打開“PLC寫入”對話框,進行相關設置并執行,就可將GX Developer中已編好的程序寫入PLC,如圖5.1所示。
選中要下載到PLC的內容,單擊[執行]就可以將寫好的梯形圖程序下載到PLC的CPU中。
圖5.1 PLC寫入對話框
3、使用GX Simulator6c進行模擬
程序編寫完畢轉換完畢后,點擊 (需要安裝完模擬軟件才能使用,否則圖標是灰色的),運行模擬
5.2 程序調試記錄及結果分析本課題進行了模擬的在線聯機調試,目的在于確定整個系統的程序,在調試中,程序的變動,包括功能的增減、變化是難免的。程序是否好用,最終要通過調試才能使程序進一步完善和最終的確定。首先在PLC面板上將PLC設置為RUN位置,此時PLC開始運行。然后接好控制箱連線,根據I/O分配表中的輸入輸出所對應的開關進行調試。記錄如表5.1。
完成以下的基本調試,整個系統的調試工作基本完成了,最后的工作就是調試結果的分析。
表5.1 PLC調試記錄
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| | 關門時,Y4自動門關門低速動作;開門時,Y5自動門開門高速動作 |
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| | 開門時,Y4自動門開門低速動作;關門時,Y5自動門關門高速動作 |
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第六章 總結與展望本文設計的主要是采用計算機技術,通信技術,自動控制技術,傳感器技術和PLC技術,通過自動門類型的選擇,自動門硬件的設計,自動門軟件的設計,從而對自動門控制系統進行設計和調試仿真。在本課題的調試過程中,預先設計的功能和動作都能正常實現,具有較高的可靠性,維修方便等特點,本課題所設計的自動門是針對商場,在編寫程序過程中加強了自動門的安全性,針對商場的實際情況增加了防夾人的設計,程序中也加強了自動門的安全性以及門的故障提示功能。因此,本課題解決了某商場要求自動門要有極高的穩定性,且成本不能太高的要求,是一個比較適合此類場合運用且經濟的產品。
通過本次畢業設計,我初步試著用自己所學的專業知識,設計出程序和硬件系統,進一步理解了PLC控制系統的設計方法,提高了PLC梯形圖的編程能力,掌握了PLC控制系統的調試技巧,更加熟悉了GX Developer8.0編程軟件及GX-Simulator6c仿真軟件的應用。雖然在這其中自己提高了很多,但同時這也讓我明白自身知識的貧乏,很多方面還需要加強努力;體會到網絡資源的豐富,找資料也需要技術,開拓了眼界,并為以后查找資料墊定了基礎。
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[11]劉偉強等. 變頻器基礎及應用[M]. 北京:冶金工業出版社,2004.
致謝在論文即將完成之際,我首先要向關心幫助和指導我的導師老師表示衷心的感謝并致以崇高的敬意!
史老師傾注了大量的心血,他兢兢業業的工作作風、科學嚴謹的治學態度和寬以待人的優秀品質給我留下非常深刻的印象。從論文的選題、設計方案的制定、直至論文的撰寫,均得到了史老師的親切關懷與悉心指導,花費了他大量的時間與精力。史老師敏銳的洞察力、淵博的學識、高度的責任感令我深受裨益。最后我還要向我的父母及家人表示最深摯的謝意,本人能夠完成學業離不開他們多年來的支持和幫助。在此,向所有關心和幫助過我的領導、老師、同學和朋友表示由衷的謝意!
陳啟曉
二零一六年五月
附錄
附錄A 自動門的硬件連接電路
附錄B PLC的I/O地址分布圖
附錄C 自動門梯形圖程序
附錄C 自動門梯形圖程序