1、南充職業技術學院機電工程系可編程控制器課程設計指導書20092010學年第二學期專 業： XXX 班 級： XXX 學 生： XXX 學 號： XXX 指導教師： XXX XXX 年 X月目 錄摘要 5第一節 PLC概述 6 第二節 西門子S7-200可編程控制器的介紹 62.1 S7-200 PLC概述 62.2 S7-200 PLC硬件系統 72.3 S7-200 PLC編程軟件介紹 92.4 S7-200 PLC漢化版編程軟件的安裝 9第三節 自動門介紹 93.1 平移式自動門機的基本組成基本組成 103.2 自動門的分類 103.2 行程開關的工作原理 113.3 光電開關介紹 12第

2、四節 基于西門子S7-200 PLC的自動門控制要求 124.1 自動門控制裝置的硬件組成 124.2 控制要求 13第五節 基于西門子S7-200 PLC的自動門控制控制系統的I/O編址 13第六節 基于西門子S7-200 PLC的自動門控制控制系統原理圖 13 6.1 自動門的基本工作原理 13 6.2 自動門控制控制系統原理圖 15第七節 系統流程圖 16第八節 PLC接線圖及主控電路圖 17第九節 梯形圖 程序設計 19第十節 設計總結 21第十一節 參考文獻 22第一節 PLC 概述可編程控制器（簡稱PLC）是一種數字運算操作的電子系統，轉為工業環境而設計。它采用了可編程序的存儲器，

3、用來在其內部存儲邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字式和模擬式的輸入和人輸出，控制各種類型機械的生產過程。而有關的外圍設備，都應按易于與工業系統聯成一個整體，易于擴充其功能的原則來設計。 PLC的特點：1、 抗干擾能力強，可靠性高；2、 控制系統結構簡單，通用性強；3、 編程方便，易于使用；4、 功能完善；5、 設計、施工、調試的周期短；6、 體積小，維護操作方便。 PLC技術隨著計算機和微電子技術的發展而迅速發展，由最初的一位機發展為8位機。隨著微處理器CPU和微型計算機技術在PLC中的應用，現在的PLC產品已使用了16 位、32位高性能微處理器，而且實現了多處理

4、器的多通道處理，通信技術使PLC的應用得到進一步發展。如今，可編程控制器技術已非常成熟。 3.3 行程開關(限位開關)的工作原理行程開關又稱限位開關，用于控制機械設備的行程及限位保護。在實際生產中，將行程開關安裝在預先安排的位置，當裝于生產機械運動部件上的模塊撞擊行程開關時，行程開關的觸點動作，實現電路的切換。因此，行程開關是一種根據運動部件的行程位置而切換電路的電器，它的作用原理與按鈕類似。行程開關廣泛用于各類機床和起重機械，用以控制其行程、進行終端限位保護。在電梯的控制電路中，還利用行程開關來控制開關轎門的速度、自動開關門的限位，轎廂的上、下限位保護。滾輪式行程開關又分為單滾輪自動復位和雙

5、滾輪(羊角式)非自動復位式，雙滾輪行移開關具有兩個穩態位置，有“記憶”作用，在某些情況下可以簡化線路。3.4 光電開關介紹1）、工作原理光電開關（光電傳感器）是光電接近開關的簡稱，它是利用被檢測物對光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測物體有無的。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測。光電開關將輸入電流在發射器上轉換為光信號射出，接收器再根據接收到的光線的強弱或有無對目標物體進行探測。2）、光電開關的分類及術語解釋（1）、分類漫反射式光電開關：它是一種集發射器和接收器于一體的傳感器，當有被檢測物體經過時，物體將光電開關發射器發射的足夠量的光線反射到接收器，于是光電開關就產生了

6、開關信號。當被檢測物體的表面光亮或其反光率極高時，漫反射式的光電開關是首選的檢測模式。鏡反射式光電開關：它亦集發射器與接收器于一體，光電開關發射器發出的光線經過反射鏡反射回接收器，當被檢測物體經過且完全阻斷光線時，光電開關就產生了檢測開關信號。對射式光電開關：它包含了在結構上相互分離且光軸相對放置的發射器和接收器，發射器發出的光線直接進入接收器，當被檢測物體經過發射器和接收器之間且阻斷光線時，光電開關就產生了開關信號。當檢測物體為不透明時，對射式光電開關是最可靠的檢測裝置。槽式光電開關：它通常采用標準的U字型結構，其發射器和接收器分別位于U型槽的兩邊，并形成一光軸，當被檢測物體經過U型槽且阻斷

7、光軸時，光電開關就產生了開關量信號。槽式光電開關比較適合檢測高速運動的物體，并且它能分辨透明與半透明物體,使用安全可靠。光纖式光電開關：它采用塑料或玻璃光纖傳感器來引導光線，可以對距離遠的被檢測物體進行檢測。通常光纖傳感器分為對射式和漫反射式。（2）術語檢測距離：是指檢測體按一定方式移動，當開關動作時測得的基準位置（光電開關的感應表面）到檢測面的空間距離。額定動作距離指接近開關動作距離的標稱值。回差距離：動作距離與復位距離之間的絕對值。響應頻率：在規定的1s的時間間隔內，允許光電開關動作循環的次數。輸出狀態：分常開和常閉。當無檢測物體時，常開型的光電開關所接通的負載由于光電開關內部的輸出晶體管

8、的截止而不工作，當檢測到物體時，晶體管導通，負載得電工作。檢測方式：根據光電開關在檢測物體時發射器所發出的光線被折回到接收器的途徑的不同，可分為漫反射式、鏡反射式、對射式等。輸出形式：分NPN二線、NPN三線、NPN四線、PNP二線、PNP三線、PNP四線、AC二線、AC五線（自帶繼電器），及直流NPN/PNP/常開/常閉多功能等幾種常用的輸出形式。指向角自動控制電路圖第七節 流程圖當門扇要完成一次開門與關門，其工作流程如下：第八節 PLC接線圖及主控電路圖8.1 繼電器接觸控制圖如下： 主控電路控制電路PLC接線圖及主控電路圖如下所示：第九節第十節第十一節第十二節第十三節第十四節第十五節第十

9、六節第十七節第十八節 梯形圖9.1 自動門梯形圖如下：9.2 指令如下：0LDI0.11OI0.22OQ0.03ANQ0.24AI0.05OQ1.06ANI0.37=Q0.08LDQ0.39ANQ0.110ANQ0.211=T0K8014LDT015OQ0.116ANQ0.017ANQ0.218AI0.019OI1.120ANI0.421=Q0.122LDI0.523OI0.624OQ0.225AI0.026=Q0.227END過程分析1 首先按下啟動按鈕使I0.0閉合，若外檢測開關或內檢測開關有信號時I0.1或I0.2閉合。由于開門限位開關I0.3是長閉的，所以Q0.0線圈通電，有原理分析可

10、知光電檢測開關的觸發方式是脈沖觸發所以需要自鎖。當Q0.0線圈通電時Q0.0閉合，此時電動機正轉帶動自動門扇移動，執行開門過程。2 當門扇完全打開時，使開門限位開關I0.3打開，Q0.0線圈斷電.電動機停止轉動。3 當門扇停止移動時，由于開門限位開關的長閉變成長開，故使長開閉合。進行8秒的延時，若此時外檢測開關或內檢測開關I0.1或I0.2有信號，則使T0重新延時。4 當8秒的延時完畢后T0線圈通電，關門限位開關關閉，所以使Q0.1通電并自鎖，電機反轉執行關門過程。5 在關門過程中，若外檢測開關或內檢測開關I0.1,I0.2有信號又使Q0.0通電，由于在關門過程中Q0.0長閉，此時打開并中斷關門過程，轉向開門過程。6 在此控制過程中，為了保證其安全性設置過載保護和緊急停車。7 考慮到主動門若出現故障時，使用自動控制系統有所不適，于是設置手動開門和手動關門。j第十節 設計總結本設計完成了題目要求的基本部分的全部要求。發揮部分的因為時間和制作材料的短缺而沒有進行嘗試，在今后條件允許的情況下再擴展。基本部分各單元工作穩定。通過這次設計使我學會如何去培養我們的創新精神，從而不斷地戰勝自己，超越自己。創新，是要我們學會將理論很好地聯系實際