毕业论文基于PLC的自动窗帘控制系统.docx

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1、工借就阜业领针基于PLC的自动窗帘限制系统专业：电气自动化技术班级：学号：学生姓名：校外指导老师：校内指导老师：二零一二年五月书目摘要11绪论21.1PLC概述21.1.1PLC的定义21.1.2PLC的功能31.1.3PLC的系统组成41.1.4PLC限制系统的设计方法与步骤41.2自动窗帘的概述51.2 .1自动窗帘的简介51.2.2国内自动窗帘的发呈现状61.3 本课题探讨的内容和意义72自动窗帘的限制原理与方案92.1自动窗帘的基本限制原理92.1.1自动窗帘的限制原理92. 1.2自动窗帘的主要部件组成92.2 自动窗帘限制要求102.3 自动窗帘限制方案设计102. 3.1自动窗帘

2、方案的分析与论证103. 3.2限制方案的确定103自动窗帘限制系统的硬件设计124. 1PLC的功能分析与选型123.2 电动机的功能分析与选型123.3 光电开关的功能分析与选型133.4 接近开关的功能分析与选型133.5 自动窗帘限制系统的I/O点与地址安排133.6 自动窗帘限制系统的电气接线144自动窗帘限制系统的软件设计154.1 限制系统的程序流程图154.2 PLC的编程语言154.3 QP的设计与编程175系统调试185.1PLC程序的调试方法与现象185.2触摸屏程序调试186总结与展望19参考文献20摘要：本文是关于自动窗帘限制系统的设计，自动窗帘系统主要由可编程限制器

3、（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再综合收到的自动窗帘状态信号作出推断，而后发出限制信号，使驱动装置运行，在通过传动装置带动门的动作。主要介绍运用PLC为限制器的自动窗帘限制系统的设计，全部产品的开发都要讲究好用本课题开发的产品对很多场合都能适用，而且能够简洁化，不论对于产品开发还是运用者来说都是最好的。此系统的设计既满意了自动窗帘的基本要求，还可以保证自动窗帘的稳定性。探讨本课题意味着产品成本的下降，效益提高。因此是一个比较好用且经济的产品。关键词：自动门;PLC;感应器件;驱动装置1绪论在经济飞速发展的中国，商业

4、门面、商场、医院、企业等公共场所或住宅。尤其是窗帘门较大，运用自动窗帘便利、快捷开启。自动窗帘己经随处可见。它的工作方式是通过窗帘内外两侧的感应开关来感应人的出入，当人走进自动门是感应开关感应到人的存在，给限制器一个开门信号，限制器通过驱动装置将门打开。当人通过之后，再将窗帘门关上。由于自动窗帘在通电后可以实现无人管理，不但能给我们带来人员运用便利、节约空调能源、防风、防尘、降低噪音等好处，更令我们的大门增加了不少名贵高雅的气息。自动窗帘性能优劣主要取决于它的限制装置，早期的自动窗帘限制系统采纳继电器逻辑限制，造成安装繁琐、体积大、不稳定、不易修理等缺点已渐渐被淘汰。目前自动窗帘与其自动化行业

5、最稳定的限制装置是PLC,它是一种特地为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。目前他在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻化工等领域的应用都得到了长足的发展。因此运用PLC限制自动窗帘具有较高的牢靠性、修理便利等优点。由此看来，进行自动门的PLC限制系统设计，可以推动自动门行业的发展，扩大PLC在自动门行业乃至整个自动化行业的应用，具有肯定的经济和理论探讨价值。1.1 PLC概述1.1.1 PLC的定义PLC问世以来，尽管时间不长，但发展快速。为了使其生产和发展标准化，美国电气制造商协会NEMA(NationalElectricalManufactoryAssociation)经过

6、四年的调查工作，于1984年首先将其正式命名为PC(ProgrammableCOntrOlIer),并给PC作了如下定义：PC是一个数字式的电子装置，它运用了可编程序的记忆体储存指令。用来执行诸如逻辑，依次，计时，计数与演算等功能，并通过数字或类似的输入/输出模块，以限制各种机械或工作程序。一部数字电子计算机若是从事执行PC之功能着，亦被视为PC,但不包括鼓式或类似的机械式依次限制器。”以后国际电工委员会QEC)又先后颁布了PLC标准的草案第一稿，其次稿,并在1987年2月通过了对它的定义：“可编程限制器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。它采纳一类可编程的存储器，用于其

7、内部存储程序，执行逻辑运算,依次限制，定时，计数与算术操作等面对用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出限制各种类型的机械或生产过程。可编程限制器与其有关外部设备，都易于与工业限制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”总之，可编程限制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动实力。但可编程限制器产品并不针对某一详细工业应用，在实际应用时.，其硬件需依据实际须要进行选用配置，其软件需依据限制要求进行设计编制。1.1.2PLC的功能(1)逻辑限制(2)定时限制(3)计数限制(4)步进(依次)限制(5)PID限制(6)数据限制,PL

8、e具有数据处理实力(7)通信和联网(8)其它PLC还有很多特殊功能模块，适用于各种特殊限制的要求，如：定位限制模块,CRT模块。1.1.3PLC的系统组成PLC实质是一种专用于工业限制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，如图Ll所示。1.1 1PLC系统结构图1.2 .4PLC限制系统的设计方法与步骤(1)深化了解和分析被控对象的工艺条件和限制要求(2)确定I/O设备依据被控对象对PLC限制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备按钮、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器等。(3)选择合适的PLC类型依据以确定的用户I/O设备，统计所需的输入信号和

9、输出信号的点数，选择合适的PLC类型，包括机型的选择、容量的选择、I/O模块的选择、电源模块的选择等。(4)安排I/O点安排PLC的输入输出点，编制出输入/输出安排表。接着就可以进行PLC程序的设计，同时可进行限制台或操作台的设计和现场施工。(5)设计应用系统梯形图程序依据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用系统设计的最核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，首先要特别熟识限制要求，同时还要有肯定的电气设计的时间阅历。(6)将程序输入PLC当运用建议编程器将程序输入PLC时，须要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当运用可编程序限制器的协助编程软件在计算机上编

10、程时，可通过上下位机的连接电缆将下载到PLC中去。(7)进行软件测试程序输入PLC后，应先进行测试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方。因此在将PLC连接到现场设备上去之前，必需进行软件测试，以解除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。(8)应用系统整体调试在PLC软硬件设计和限制柜与现场施工完成后，就可以进行整体系统的联机调试，假如限制系统是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后进行整体调试；假如限制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发觉的问题，要逐一解除，直至调试胜利。(9)编制技术文件系统技术文件包括说明书、电气原理图、电气布置

11、图、电气元件明细表、PLC梯形图。1.3 自动窗帘的概述1.3.1 自动窗帘的简介窗帘的性能广，具有保温、保冷、防虫、防风、防尘、隔音、防异味、采光、密封，有低噪音，速度快，开启频率高，平安性能好等多种功能。可广泛运用于电子、机械、化工、纺织、冷冻、印刷、食品、汽车装配、超市、物流仓储等多种行业的空调车间和干净厂房。其中高速自动开启与关闭的快窗帘，在寻求严格的质量管理和高效率，节俭经费的工厂、仓库、店铺等处，出入口的有效开闭是确定商品的平安性与生产经营效率的最大关键。快速窗帘比一般窗帘速度高达20倍,实现每1小时100次的高速开闭与高度的耐久性。另外，通过开口高度调整机能的并用，缩短出入口的开

12、放时间，提高室内的空调的效率.把室外的异物混入限制在最小限度，同时提高工作效率。为实现平安，清洁，节能的工作环境,为提高产品质量节减经费作出贡献。密封性能好，采纳德国编码器调制限位，门底端装有加重隔气布，可与各种不平坦地面紧密结合，起到良好防尘降噪、防风保温作用。1.3.2 国内自动窗帘的发呈现状自动窗帘产品尽管已经进入市场成熟期，但从总的要求看，尚不够成熟和完善，在技术开发和产品定位上仍依靠市场的自然导向为主。国家建设部在2004后6月组建了自动窗帘标准化技术委员会，对全行业进行规范、指导和服务，但要把纯自然状态下的行业发展模式进行规范到位，必定会遇到一些亟待解决的问题：(1)学问产权爱护力

13、度太弱。一批假冒伪劣厂家刚被淘汰出局，随之又有一批卷土而来，大有“野火烧不尽”之势，而正规动作的品牌企业面对这种不正值的竞争却又不得不疲于应对，可谓深受其害。从总体上来讲，国人对学问产权的爱护意识本身就不强，在实际动作中又缺少相应的技术和政策支持，导致大批正规企业辛辛苦苦投入大量资金、细心研发的新产品，刚一问世，仿冒伪劣产品就蜂拥而至充斥市场，以低廉的价格与之竞争，同时.，鱼目混珠的劣质产品，也令消费者无法辨别，无所适从。这不仅使正规投入研发的企业蒙受损失，也干脆坑害了消费者利益，扰乱了市场秩序。(2)缺少产品标准和技术规范。由于自动窗帘产品面市仅十几年的时间，技术工作的基础才刚刚建立，要制定

14、产品标准和技术标准尚缺乏足够的技术打算和足够的调研与数据打算。可以说，建设部自动窗帘车库门标准化技术委员会的成立和运行，为制定这些标准和技术规范创建了有利条件，但要真正落到实处还须要行业内同仁们的主动参加支持和协作。(3)自动窗帘产品的长期发展目标定位不够清楚。现阶段各生产厂家大多都是各自为战，摸着石头过河，对于在什么时候要达到一个什么样的标准没有一个统一、明确的认定。这必定导致企业目光短浅和盲目开发，不仅是资源上的奢侈，而且极易错失行业发展的最佳时机。(4)恶性竞争。竞争原来是市场经济的应有之义，但它又如同一柄双刃剑，市场秩序和环境不规范时，若运用得不当，就会出现恶性竞争，导致厂家和消费者双

15、方受害。特殊是在市场资源有限的状况下，僧多粥少，一份订单有十几个厂家去竞争的案例屡见不鲜。为了各自的眼前利益最终就会演化为价格竞争，因为它迎合了现阶段经济尚不充裕的国人消费需求。而低价竞争又必定导致一些企业在降低制造成本上大做文章，随之而来的就是原材料以次充好，偷工减料，服务水平降低，产品品质和质量下降,最终受害的还是消费者。1.4 本课题探讨的内容和意义本设计综合了自动窗帘的简洁和简洁的要求，并且具有手动和自动开关窗帘功能，要求有很高的稳定性来满意日常的须要，所以在本设计中选用的智能限制器为稳定性良好的GEFanuc系列PLC；感应探测器选用光电开关能牢靠的将人或物进行检测；运用直流减速电动机作为驱动动力，驱动和限制简洁，制动性能好，转矩大效率高。在硬件设计基础上再进行系统软件设计。本课题的详细需求在系统设计过程中考虑到了自动窗帘的经济好用、稳定的须要。由于自动窗帘在通电后可以实现无人管理，既便利又提高了建筑档次，于是快速在国内外建筑市场上得到了广泛应用。自动窗帘在国外早就得到了普遍应用，在国内也渐渐得到了大家的认可，已经迎来了自动窗帘发展的黄金时期。早期自动窗帘限制系统采纳继电器逻辑限制，造成安装繁琐、体积大、不稳定、不易修理等缺点已被渐渐淘汰。PLC是一种特地为在工业环境下应用而设计的数字运算