1、一、課程設(shè)計的內(nèi)容1. 自動門控制裝置的硬件組成：自動門控制裝置由門內(nèi)光電探測開關(guān)K1、門外光電探測開關(guān)K2、開門到位限位開關(guān)K3、關(guān)門到位限位開關(guān)K4、開門執(zhí)行機構(gòu)KM1（使直流電動機正轉(zhuǎn)）、關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)KM2（使直流電動機反轉(zhuǎn)）、刷卡檢測器等部件組成。2. 控制要求：上午8:00下午6:00:1）當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān)K1或K2時，開門執(zhí)行機構(gòu)KM1動作，電動機正轉(zhuǎn)，到達開門限位開關(guān)K3位置時，電機停止運行。2）自動門在開門位置停留8秒后，自動進入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)KM2被起動，電動機反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到關(guān)門限位開關(guān)K4位置時，電機停止運行。3）在關(guān)門過程中，當(dāng)有人員由外

2、到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動進入開門程序。4）在門打開后的8秒等待時間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時，必須重新開始等待8秒后，再自動進入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。下午6:00上午8:00:自動門處于關(guān)閉狀態(tài)時，必須先用銀行卡在刷卡檢測器上刷卡，檢測器檢測通過后，系統(tǒng)自動按前面1）至4）步工作。二、課程設(shè)計的要求與數(shù)據(jù)按系統(tǒng)要求，分析控制系統(tǒng)，列出I/O分配表，畫出I/O接線圖，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計需求畫出順序功能圖、系統(tǒng)運行框圖或流程圖，編寫控制梯形圖（要求有系統(tǒng)運行時對系統(tǒng)進行初始化的環(huán)節(jié)）。三、課程設(shè)計應(yīng)完成的工作1. 根據(jù)系統(tǒng)

3、的控制要求，完成控制程序的設(shè)計。2. 利用編程器輸入梯形圖控制程序，模擬運行，完成調(diào)試。3. 按學(xué)校要求格式完成課程設(shè)計報告書。四、課程設(shè)計進程安排序號設(shè)計各階段內(nèi)容地點起止日期1選擇課程設(shè)計題目，分析選題的系統(tǒng)控制要求。2根據(jù)系統(tǒng)控制要求，列出I/O分配表，畫出I/O接線圖、順序功能圖、系統(tǒng)運行框圖或流程圖。2011.3.142011.3.183編寫控制梯形圖程序。實驗2號樓2014在實驗室輸入梯形圖控制程序，下載調(diào)試，模擬系統(tǒng)運行。5老師檢查，完成答辯。五、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻1吳中俊，黃永紅可編程序控制器原理及應(yīng)用（第2版）.北京：機械工業(yè)出版社，2010.發(fā)出任務(wù)書日期：2011

4、年3月13日指導(dǎo)教師簽名：計劃完成日期：2011年3月18日基層教學(xué)單位責(zé)任人簽章：主管院長簽章：1設(shè)計任務(wù)及要求11.1設(shè)計任務(wù)11.2設(shè)計要求12設(shè)計方案12.1 I/O分配表12.2 I/O接線圖22.3順序功能圖33方案的實現(xiàn)43.1梯形圖程序43.2語句表程序64測試步驟及實驗結(jié)果74.1測試步驟74.2實驗結(jié)果75結(jié)論與問題討論75.1結(jié)論75.2問題與討論85.3收獲與心得體會8參考文獻81設(shè)計任務(wù)及要求1.1設(shè)計任務(wù)自助銀行自動門控制裝置的編程設(shè)計及模擬實現(xiàn)。自動門控制裝置由門內(nèi)光電探測開關(guān)K1、門外光電探測開關(guān)K2、開門到位限位開關(guān)K3、關(guān)門到位限位開關(guān)K4、開門執(zhí)行機構(gòu)KM

5、1（使直流電動機正轉(zhuǎn)）、關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)KM2（使直流電動機反轉(zhuǎn)）、刷卡檢測器等部件組成。1.2設(shè)計要求上午800下午6:00:1）當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān)K1或K2時，開門執(zhí)行機構(gòu)KM1動作，電動機正轉(zhuǎn)，到達開門限位開關(guān)K3位置時，電機停止運行。2）自動門在開門位置停留8秒后，自動進入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)KM2被起動，電動機反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到關(guān)門限位開關(guān)K4位置時，電機停止運行。3）在關(guān)門過程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動進入開門程序。4）在門打開后的8秒等待時間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時，必須重

6、新開始等待8秒后，再自動進入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。下午6:00上午8:00:自動門處于關(guān)閉狀態(tài)時，必須先用銀行卡在刷卡檢測器上刷卡，檢測器檢測通過后，系統(tǒng)自動按前面1）至4）步工作。2設(shè)計方案2.1I/O分配表根據(jù)題目中關(guān)于自助銀行自動門控制裝置的描述可知，該系統(tǒng)的基本輸入部件包括門內(nèi)光電探測關(guān)K1、門外光電探測開關(guān)K2、開門到位限位開關(guān)K3、關(guān)門到位限位開關(guān)K4，還有刷卡檢測器（門內(nèi)刷卡檢測器記為K5，門外刷卡檢測器記為K6）,此外，還需要設(shè)置一個啟動開關(guān)SB1和一個停止/初始化開關(guān)SB2（這個停止/初始化開關(guān)也可以不用設(shè)，如若不設(shè)置的話，停止功能則需由啟動開關(guān)來實現(xiàn)，并且在啟動的時

7、候需要進行系統(tǒng)初始化）。該系統(tǒng)的輸出部件包括開門執(zhí)行機構(gòu)KM1和關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)KM2。該系統(tǒng)的輸入、輸出信號分配表如表1所示。表1I/O分配表輸入信號輸出信號啟動開關(guān)SB1I0.0開門執(zhí)行機構(gòu)KM1Q0.1門內(nèi)光電探測開關(guān)K1I0.1關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)KM2Q0.2門外光電探測開關(guān)K2I0.2開門到位限位開關(guān)K3I0.3關(guān)門到位限位開關(guān)K4I0.4門內(nèi)刷卡檢測器K5I0.5門外刷卡檢測器K6I0.6停止/初始化開關(guān)SB2I0.72.2I/O接線圖自助銀行自動門控制裝置的實驗室模擬系統(tǒng)的I/O接線圖如圖1所示。所有的輸入開關(guān)均采用不閉鎖的動合按鈕來實現(xiàn)。需要特別說明的是，對于開門到位限位開關(guān)K3和關(guān)門到

8、位限位開關(guān)K4，需要分別設(shè)置一個存儲位（例如M0.3和M0.4）來表示這兩個開關(guān)的狀態(tài)，當(dāng)自動門開門到位（按一下K3按鈕）時即將M0.3置1,開始關(guān)門時即將M0.3置0,當(dāng)自動門關(guān)門到位（按一下K4按鈕）時即將M0.4置1,開始開門時即將M0.4置0。KM1U21LQO,0Q0.1Q0.2Q63QQ4Q0.5Q0.6Q0.7CPU224IN10.010.110.210.310.410.510.610.79E-E"E-E-E-E-SB1KlK2K3K4K5K6SB2圖1.I/O接線圖對于開門執(zhí)行機構(gòu)KM1和關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)KM2，則使用兩盞燈來模擬實現(xiàn)，燈KM1亮?xí)r表示正在開門，當(dāng)開門到位

9、時則燈KM1熄滅；燈KM2亮?xí)r表示正在關(guān)門，當(dāng)關(guān)門到位時則燈KM2熄滅。2.3順序功能圖系統(tǒng)的順序功能圖如圖2所示SB2系統(tǒng)初始化，關(guān)閉自動門SB1啟動系統(tǒng)，開始進入工作狀態(tài)岳0017：5918t007：&9轉(zhuǎn)到光電開關(guān)工作冷K1/K2開門|_身K3停止開門，定時站5K1/K2旳到關(guān)門n-|7轉(zhuǎn)到刷卡檢測器工作K5/K6-»rn開門K3|$停止開門，定時矗K5/K6SsJiJ右關(guān)門K1A2一K5/K6一K42停止關(guān)門圖2順序功能圖3.1梯形圖程序3方案的實現(xiàn)1011121415161718202122S0.1SCRVWETTVW8<1-<SCRE)50.2-|SC

10、RS0.20CRT)10.1 Q0.1TI-1IpII(3)10.2 1II_|SO.3I_SCRT*)-(SCRE)saaHSCRTQ0.1TI0.3-TP卜12T37SD4I匯呵T-(SCRE)T37(R)1S0.423SCRSMO.OTTTT33M0.3TIT38INTONII_(;)M0.3L_(R)S0.6SCR10.3TQ0.1R)M0.3S)1343536373839404180-TTPT100msSCRT)VscRe)S0.7SCRSMO.OTQ0.2II(:)M0.3R)TT(R)1S0.1SORTM0.4s)12425262728293031323.2語句表程序網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)1

11、5網(wǎng)絡(luò)29LDSM0.1LDI0.1LDI0.5RMO.2,3OI0.2OI0.6RS0.0,8EUEU網(wǎng)絡(luò)2SQ0.1,1SQ0.1,1LDSM0.0SCRTS0.3SCRTS0.6TODRVB0網(wǎng)絡(luò)16網(wǎng)絡(luò)30MOVWVW3,VW8SCRESCREBCDIVW8網(wǎng)絡(luò)17網(wǎng)絡(luò)31網(wǎng)絡(luò)3LSCRS0.3LSCRS0.6LDI0.7網(wǎng)絡(luò)18網(wǎng)絡(luò)32RSO.1,7LDI0.3LDI0.3SS0.0,1RQ0.1,1RQ0.1,1網(wǎng)絡(luò)4SM0.3,1SM0.3,1LSCRS0.0網(wǎng)絡(luò)19網(wǎng)絡(luò)33網(wǎng)絡(luò)5LDM0.3LDM0.3LDSM0.0TONT37,80TONT38,80RQO.1,1網(wǎng)絡(luò)20網(wǎng)絡(luò)

12、34RM0.2,2LDI0.1LDI0.5網(wǎng)絡(luò)6OI0.2OI0.6LDNI0.4EUEUANM0.4RT37,1RT38,1SQ0.2,1網(wǎng)絡(luò)21網(wǎng)絡(luò)35網(wǎng)絡(luò)7LDT37LDT38LDI0.4SCRTS0.4SCRTS0.7RQ0.2,1網(wǎng)絡(luò)22網(wǎng)絡(luò)36SMO.4,1SCRESCRE網(wǎng)絡(luò)8網(wǎng)絡(luò)23網(wǎng)絡(luò)37LDI0.0LSCRS0.4LSCRS0.7OM0.2網(wǎng)絡(luò)24網(wǎng)絡(luò)38SCRTS0.1LDSM0.0LDSM0.0SMO.2,1SQ0.2,1SQ0.2,1網(wǎng)絡(luò)9RM0.3,1RM0.3,1SCRE網(wǎng)絡(luò)25網(wǎng)絡(luò)39網(wǎng)絡(luò)10LDI0.1LDI0.5LSCRS0.1OI0.2OI0.6網(wǎng)絡(luò)11R

13、Q0.2,1RQ0.2,1LDW>=VW8,800SQ0.1,1SQ0.1,1AW<VW8,1800SCRTS0.3SCRTS0.6SCRTS0.2網(wǎng)絡(luò)26網(wǎng)絡(luò)40網(wǎng)絡(luò)12LDI0.4LDI0.4LDW<VW8,800RQ0.2,1RQ0.2,1OW>=VW8,1800SM0.4,1SM0.4,1SCRTS0.5SCRTS0.1SCRTS0.1網(wǎng)絡(luò)13網(wǎng)絡(luò)27網(wǎng)絡(luò)41SCRESCRESCRE網(wǎng)絡(luò)14網(wǎng)絡(luò)28LSCRS0.2LSCRS0.54測試步驟及實驗結(jié)果4.1測試步驟1. 按照I/O接線圖連接好S7-200PLC的輸入、輸出電路。2. 在計算機上輸入梯形圖程序，編譯

14、成功后即下載到PLC中。3. 根據(jù)系統(tǒng)的控制要求進行操作，檢查是否滿足設(shè)計要求。4.2實驗結(jié)果1. 運行程序后，按下SB2按鈕，燈KM2亮，表示正在關(guān)門，按下K4按鈕，燈KM2滅，表示關(guān)門到位，此時自動門為關(guān)閉狀態(tài)，系統(tǒng)初始化完成。2. 按下SB1按鈕，自動門控制系統(tǒng)即進入工作狀態(tài)。3. （時間為8:0017:59時段）按下K1/K2按鈕，燈KM1亮，表示正在開門，按下K3按鈕，燈KM1滅，同時計時器開始計時，此時再次按下K1/K2按鈕，計時器重新開始計時；計時8s后燈KM2亮，表示正在關(guān)門，此時按下K5/K6按鈕，沒有任何反映，接著再按下K1/K2按鈕，燈KM2滅，同時燈KM1亮，表示停止關(guān)

15、門并且開始開門。4. （時間為18:007:59時段）按下K5/K6按鈕，燈KM1亮，開門；按下K3按鈕，燈KM1滅，停止開門，同時計時器開始計時，此時再次按下K5/K6按鈕，計時器重新開始計時，若按下K1/K2按鈕則沒有反應(yīng)；計時8s后燈KM2亮，正在關(guān)門，此時按下K1/K2按鈕，沒有任何反映，接著再按下K5/K6按鈕，燈KM2滅，同時燈KM1亮，停止關(guān)門并且開始開門；按下K3按鈕,燈KM1滅，關(guān)門到位，開始計時；計時8s后燈KM2亮，開始關(guān)門；按下K4按鈕，燈KM2滅，關(guān)門到位，停止關(guān)門；按下K5/K6按鈕，燈KM1亮,開門，5結(jié)論與問題討論5.1結(jié)論所設(shè)計的程序基本上滿足本課程設(shè)計的所有要求，該自助銀行自動門控制裝置系統(tǒng)能夠正常工作運行。5.2問題與討論以上所設(shè)計的系統(tǒng)基本能夠正常工作運行，在調(diào)試程序的過程中主要的問題是時鐘的設(shè)置和開門、關(guān)門到位檢測開關(guān)的設(shè)定，做完后發(fā)覺刷卡開門需要手動操作有點不方便，建議改為