自動(dòng)門(mén)畢業(yè)設(shè)計(jì)---基于plc的自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</p><p>　　題目 基于PLC的自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)院名稱(chēng)　 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí)　　　 測(cè)控技術(shù)與儀器 09-2 </p><p>　　學(xué)生姓名　

2、 　 </p><p>　　導(dǎo)師姓名　 </p><p>　　二〇一三年 五月 三十日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p&

3、gt;<p>　　第一章 緒 論3</p><p>　　1.1 研究背景和研究意義3</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展的狀況4</p><p>　　1.3 自動(dòng)門(mén)簡(jiǎn)介4</p><p>　　1.4 自動(dòng)門(mén)的組成5</p><p>　　第二章 PLC的介紹5</p>&l

4、t;p>　　2.1 PLC的簡(jiǎn)介5</p><p>　　2.2 PLC的主要功能7</p><p>　　2.3 PLC的基本結(jié)構(gòu)7</p><p>　　2.4 PLC的特點(diǎn)8</p><p>　　2.5 PLC的工作原理8</p><p>　　第三章 自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的整體方案9</p>

5、<p>　　3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.2 自動(dòng)門(mén)的功能需求分析10</p><p>　　3.3 自動(dòng)門(mén)的部件組成10</p><p>　　3.4 自動(dòng)門(mén)的控制要求11</p><p>　　第四章 自動(dòng)門(mén)的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)11</p><p>　　4.1 自動(dòng)感應(yīng)門(mén)的基本工作原理

6、12</p><p>　　4.2 感應(yīng)器件的選型12</p><p>　　4.3 限位開(kāi)關(guān)的概述13</p><p>　　4.4 PLC的選擇13</p><p>　　4.4.1 輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算13</p><p>　　4.4.2 存儲(chǔ)器容量的選擇14</p><p>　

7、　4.4.3 控制功能的選擇14</p><p>　　4.4.4 機(jī)型的選擇15</p><p>　　4.4.5 對(duì)PLC響應(yīng)時(shí)間的要求15</p><p>　　4.4.6 自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)I/O地址的分配情況15</p><p>　　4.5 自動(dòng)門(mén)控制器的操作16</p><p>　　4.6 自動(dòng)門(mén)電機(jī)的概述1

8、6</p><p>　　第五章 自動(dòng)門(mén)的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)16</p><p>　　5.1 工作流程圖16</p><p>　　5.2 PLC的編程語(yǔ)言17</p><p>　　5.3 編程軟件STEP7--Micro/WIN概述18</p><p>　　5.4 PLC梯形圖概述19</p><

9、;p>　　5.5 PLC梯形圖的設(shè)計(jì)原則20</p><p>　　5.6 PLC功能指令概述20</p><p>　　5.7 梯形圖以及指令20</p><p>　　5.7.1 梯形圖20</p><p>　　5.7.2 指令25</p><p>　　第六章 結(jié)論28</p><

10、p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p><b>　　致 謝29</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，我們的生活發(fā)生了巨大的變化。一個(gè)智能化、自動(dòng)化的社會(huì)已經(jīng)開(kāi)始呈現(xiàn)于我們的眼前，這為我們提供了非常多的便利。其中自動(dòng)

11、門(mén)就是自動(dòng)化進(jìn)程中的一個(gè)典型代表，此設(shè)計(jì)就是運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，結(jié)合實(shí)際需要而進(jìn)行研究的。</p><p>　　為了增強(qiáng)自動(dòng)門(mén)運(yùn)行的可靠性,提出了一種以S7-200可編程序控制器(PLC)為核心的自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)。分析了該控制系統(tǒng)的工作原理,描述了系統(tǒng)的硬件組成,介紹了人體感應(yīng)探測(cè)、自動(dòng)門(mén)運(yùn)行位置檢測(cè)、門(mén)運(yùn)行障礙檢測(cè)等控制電路的工作過(guò)程,對(duì)PLC的選型及I/O點(diǎn)的確定進(jìn)行了說(shuō)明。結(jié)合PLC的運(yùn)行特點(diǎn),對(duì)控制系統(tǒng)的工作流

12、程作了合理的優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上,采用結(jié)構(gòu)化的編程方法,給出了主程序模塊、開(kāi)門(mén)子程序模塊、關(guān)門(mén)子程序模塊的程序流程圖。系統(tǒng)已通過(guò)硬件和軟件調(diào)試,在實(shí)際中獲得了應(yīng)用。應(yīng)用結(jié)果表明,整個(gè)系統(tǒng)功能完善,性能可靠。</p><p>　　結(jié)合PLC的運(yùn)行特點(diǎn)，對(duì)控制系統(tǒng)的工作流程作了合理的優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上，給出了控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的程序流程圖、順序功能圖及PLC控制梯形圖等。本設(shè)計(jì)介紹應(yīng)用可編程控制器取代傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制

13、系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)門(mén)控制的過(guò)程。</p><p>　　關(guān)鍵詞：可編程控制器 S7-200 自動(dòng)門(mén) 控制系統(tǒng)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Along with the science and technology change rapidly, great changes have taken pl

14、ace in our life. An intelligent, automation has began to appear in front of us, which provides much convenience to our. A typical representative of automatic door is the automation process, this design is the use of know

15、ledge, combined with the actual need and research.</p><p>　　In order to enhance the reliability of automatic door system, presents a S7-200 programmable controller (PLC) automatic door control system as the

16、core. Analysis of the working principle of the control system, the hardware of the system consists of the description, describes the human detection, automatic door operation position detection, detection of door operati

17、on obstacles such as work process control circuit, determine the selection of PLC and I\/O are described. According to the operating </p><p>　　The operation characteristics of PLC, the control system were re

18、asonable workflow optimization. On this basis, function flow chart of the program, the sequential control system software design diagrams, external control terminal wiring diagram and PLC ladder diagram is given. This de

19、sign introduces the application of programmable controller to replace the traditional relay, contactor control systems, automatic door control process.</p><p>　　Keywords: programmable controller; S7-200; aut

20、omatic control system; </p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p>　　1.1 研究背景和研究意義</p><p>　　21世紀(jì)的今天，門(mén)更加突出了安全理念，強(qiáng)調(diào)了有效性：有效地防范、通行、疏散，同時(shí)還突出了建筑藝術(shù)的理念，強(qiáng)調(diào)門(mén)與建筑以及周?chē)h(huán)境整體的協(xié)調(diào)、和諧。</p>&l

21、t;p>　　自動(dòng)門(mén)大規(guī)模專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)始于150年前，在不斷發(fā)展和完善的過(guò)程中，涌現(xiàn)出大批獨(dú)具規(guī)模的專(zhuān)業(yè)制造商。門(mén)的高級(jí)形式--自動(dòng)門(mén)起源在歐美，迅速發(fā)展至今天，已經(jīng)形成了種類(lèi)齊全、功能完善、造工精細(xì)的自動(dòng)門(mén)家族。</p><p>　　大中型公共場(chǎng)所，為這些建筑增添了亮麗、時(shí)尚的姿彩。自動(dòng)門(mén)從理論上理解應(yīng)該是門(mén)的使用觀念的延伸，是人們根據(jù)需要對(duì)門(mén)的功能的提升和完善。所以對(duì)自動(dòng)門(mén)的認(rèn)識(shí)應(yīng)該從人對(duì)門(mén)功能的要求開(kāi)始。

22、作為建筑物一部分的門(mén)，從最基本的意義上講，要同時(shí)滿足隔離外部環(huán)境和不妨礙人的通行這兩種要求。因此門(mén)體本身應(yīng)牢固、密封。</p><p>　　自動(dòng)門(mén)根據(jù)使用的場(chǎng)合及功能的不同可分為自動(dòng)平移門(mén)、自動(dòng)平開(kāi)門(mén)、自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門(mén)、自動(dòng)圓弧門(mén)、自動(dòng)折疊門(mén)等，其中平開(kāi)門(mén)用的場(chǎng)合較少，旋轉(zhuǎn)門(mén)由于昂貴而且非常寵大，一般只用于有需要的高檔賓館，自動(dòng)平移門(mén)使用得最廣泛，大家一般所說(shuō)的自動(dòng)門(mén)、感應(yīng)門(mén)就是指自動(dòng)平移門(mén)。</p>&

23、lt;p>　　自動(dòng)門(mén)的普及和應(yīng)用，改變了人們的防護(hù)意識(shí)，提升了人們的安全觀念。自動(dòng)門(mén)除可美化出入口環(huán)境外，由于自動(dòng)門(mén)在通電后可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人看管，同時(shí)又可節(jié)約空調(diào)能源、防風(fēng)、防塵、降低噪音，既方便又提高了建筑的檔次，于是迅速在國(guó)內(nèi)外的建筑市場(chǎng)上得到大范圍的普及。同時(shí)也幾乎成為了銀行，寫(xiě)字樓，酒店等辦公娛樂(lè)場(chǎng)所裝修必不可少的一項(xiàng)配置。</p><p>　　由于自動(dòng)門(mén)在通電后可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人看管，同時(shí)又可節(jié)約空調(diào)能源、

24、防風(fēng)、防塵、降低噪音，既方便又提高了建筑的檔次，于是迅速在國(guó)內(nèi)外的建筑市場(chǎng)上得到大范圍的普及。同時(shí)也幾乎成為了銀行，寫(xiě)字樓，酒店等辦公娛樂(lè)場(chǎng)所裝修必不可少的一項(xiàng)配置。</p><p>　　自動(dòng)門(mén)的控制方法有很多，從控制器的不同來(lái)分，有傳統(tǒng)的繼電器控制，即通過(guò)按鈕和復(fù)雜的接線安裝；智能控制器控制，即通過(guò)運(yùn)用現(xiàn)代自動(dòng)化設(shè)備來(lái)控制，它具有穩(wěn)定性高，安全等優(yōu)點(diǎn)，因此被很多生產(chǎn)廠商所運(yùn)用。由于繼電器邏輯控制的自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)因存

25、在許多缺陷而逐步被智能控制器控制的自動(dòng)門(mén)所淘汰。</p><p>　　在智能控制器的選擇上，自動(dòng)門(mén)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(diǎn)，目前有許多廠家采用此種方式生產(chǎn)自動(dòng)門(mén)，PLC控制的特點(diǎn)是穩(wěn)定性高維護(hù)方便，目前許多大型的商場(chǎng)的自動(dòng)門(mén)都是由這種方式來(lái)控制。</p><p>　　自動(dòng)平移門(mén)最常見(jiàn)的形式是自動(dòng)門(mén)機(jī)及門(mén)內(nèi)外兩側(cè)加雷達(dá)，當(dāng)

26、人走近自動(dòng)門(mén)時(shí)，雷達(dá)感應(yīng)到人的存在，給控制器一個(gè)開(kāi)門(mén)信號(hào)，控制器通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置將門(mén)打開(kāi)。當(dāng)人通過(guò)門(mén)之后，再將門(mén)關(guān)閉。由于自動(dòng)平移門(mén)在通電后可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理，既方便又提高了建筑的檔次，于是迅速在國(guó)內(nèi)外建筑市場(chǎng)上得到大范圍的普及[1]。</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展的狀況</p><p>　　縱觀當(dāng)今自動(dòng)感應(yīng)門(mén)市場(chǎng)的情況，歐州、日本、本土品牌都已經(jīng)在市場(chǎng)上取得一定的份額，并確立了各自在

27、市場(chǎng)中的定位及發(fā)展模式。而各種規(guī)模的門(mén)機(jī)生產(chǎn)銷(xiāo)售廠商則更以數(shù)百計(jì)。中國(guó)自動(dòng)感應(yīng)門(mén)已成為全球自動(dòng)門(mén)最大市場(chǎng)及生產(chǎn)制造中心，自動(dòng)門(mén)的發(fā)展前景十分可觀，全球的自動(dòng)門(mén)廠商都試圖在中國(guó)謀求發(fā)展。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。 由于不同使用地點(diǎn)對(duì)門(mén)機(jī)和自動(dòng)門(mén)的設(shè)計(jì)安裝有不同要求，所以自動(dòng)感應(yīng)門(mén)生產(chǎn)商傾向于采用對(duì)用戶直銷(xiāo)，或者與有安裝設(shè)計(jì)能力的系統(tǒng)集成商合作進(jìn)行銷(xiāo)售。外資品牌與內(nèi)資品牌的自動(dòng)感應(yīng)門(mén)相比更注重品牌形象的建設(shè)和宣傳。而內(nèi)資企業(yè)則更注重產(chǎn)銷(xiāo)量的提升。一

28、些內(nèi)資企業(yè)除生產(chǎn)自有品牌產(chǎn)品外，還代理銷(xiāo)售或貼牌生產(chǎn)外資品牌的產(chǎn)品，銷(xiāo)售模式更加多元化。在自動(dòng)感應(yīng)門(mén)日趨激烈的競(jìng)爭(zhēng)中，各企業(yè)都針對(duì)自身特點(diǎn)采用各種方法擴(kuò)大市場(chǎng)份額。其中比較普遍的一種方式是對(duì)生產(chǎn)以及下游銷(xiāo)售渠道進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈整合。</p><p>　　從目前市場(chǎng)情況看，自動(dòng)門(mén)產(chǎn)品還主要應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的東部及東南沿海地區(qū)。自動(dòng)門(mén)產(chǎn)品的應(yīng)用正在不斷的向內(nèi)陸發(fā)達(dá)城市擴(kuò)張，隨著各省會(huì)城市的建設(shè)，以及外商投資向內(nèi)地的轉(zhuǎn)移，自動(dòng)

29、感應(yīng)門(mén)的使用地域正在向內(nèi)陸延伸。 一些中小型建筑及服務(wù)機(jī)構(gòu)，如便利店、照相館、小飯店等，也開(kāi)始關(guān)注服務(wù)設(shè)施使用的便利性，從而引入自動(dòng)門(mén)。這類(lèi)自動(dòng)感應(yīng)門(mén)企業(yè)的需求為中低端自動(dòng)門(mén)市場(chǎng)提供了廣泛的需求。 </p><p>　　雖然自動(dòng)門(mén)市場(chǎng)在各方推動(dòng)下快速增長(zhǎng)，但自動(dòng)感應(yīng)門(mén)也存在一些影響其發(fā)展的因素。一部分自動(dòng)門(mén)產(chǎn)品生產(chǎn)商追求利益最大化，在原材料及技術(shù)工藝等相對(duì)方面做得不到位。一部分自動(dòng)門(mén)安裝隊(duì)伍沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格培訓(xùn)，安裝

30、出的自動(dòng)門(mén)做工粗糙質(zhì)量難以保證，導(dǎo)致售后無(wú)法保證，用戶反應(yīng)強(qiáng)烈。另外自動(dòng)門(mén)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)體系還不完善，要求還不明確，可操作性不強(qiáng)。而且大部分自動(dòng)感應(yīng)門(mén)標(biāo)準(zhǔn)屬于非強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的討論和制定還在積極完善中，期待未來(lái)可以對(duì)市場(chǎng)規(guī)范起到積極的作用。 </p><p><b>　　1.3 自動(dòng)門(mén)簡(jiǎn)介</b></p><p>　　自動(dòng)門(mén) 英文名：automatic door <

31、/p><p>　　自動(dòng)門(mén)開(kāi)始在建筑物上使用，是在二十世紀(jì)年以后。二十年代后期，美國(guó)的超級(jí)市場(chǎng)的開(kāi)放，自動(dòng)門(mén)開(kāi)始被使用，受此影響，世界第一自動(dòng)門(mén)品牌多瑪在1945年開(kāi)發(fā)出油壓式、空氣式自動(dòng)門(mén)，新建大樓的正門(mén)也開(kāi)始使用了。到了1962年，電氣式已開(kāi)始出現(xiàn)，之后伴隨著城市的建設(shè)，自動(dòng)門(mén)技術(shù)的領(lǐng)域每年都在增加。當(dāng)初，用供給建筑物用電源進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的速度控制很難，只好進(jìn)行油壓、空壓速度控制，轉(zhuǎn)換但因能源利用效率很低，然而伴隨著電

32、氣控制的技術(shù)發(fā)展，現(xiàn)在電氣控制技術(shù)已經(jīng)成熟，直接控制電動(dòng)機(jī)的電氣式自動(dòng)門(mén)逐漸成為主流。例如：各種用可識(shí)別控制的自動(dòng)專(zhuān)用門(mén)，如：感應(yīng)自動(dòng)門(mén)(紅外感應(yīng),微波感應(yīng),觸摸感應(yīng),腳踏感應(yīng))、刷卡自動(dòng)門(mén)等。</p><p>　　利用腳踏板、光電束等作用以電力、氣壓或液壓為動(dòng)力自動(dòng)啟閉門(mén)扇的系統(tǒng)。公元1世紀(jì),希臘人希羅建造的自動(dòng)打開(kāi)廟門(mén)的裝置是最早利用氣壓和液壓為動(dòng)力的自動(dòng)門(mén)。現(xiàn)代自動(dòng)門(mén)的操作主要有三種方式。（1）腳踏板式：在

33、踏板之下裝有壓力開(kāi)關(guān)。（2）光電束式：在門(mén)的附近設(shè)置光束發(fā)射裝置和光電傳感裝置。（3）按鈕方式：用手按類(lèi)似開(kāi)關(guān)的按鈕使門(mén)扇打開(kāi)。自動(dòng)門(mén)以滑動(dòng)、鉸鏈或折疊等方式啟閉門(mén)扇。為了防盜，必須同時(shí)裝有特殊的設(shè)備，例如家庭用的自動(dòng)門(mén)就需要裝設(shè)來(lái)人識(shí)別裝置或電視監(jiān)視器等，對(duì)家庭以外的人員進(jìn)行嚴(yán)格限制。自動(dòng)門(mén)在商場(chǎng)、賓館、飯店、機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、銀行等場(chǎng)合已得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　1.4 自動(dòng)門(mén)的組成</p>

34、<p>　　主控制器：它是自動(dòng)門(mén)的指揮中心，通過(guò)內(nèi)部編有指令程序的大規(guī)模集成塊，發(fā)出相應(yīng)指令、指揮馬達(dá)或電鎖類(lèi)系統(tǒng)工作；同時(shí)人們通過(guò)主控制器調(diào)節(jié)門(mén)扇開(kāi)啟速度、開(kāi)啟幅度等參數(shù)。</p><p>　　感應(yīng)探測(cè)器：負(fù)責(zé)采集外部信號(hào)，如同人們的眼睛，當(dāng)有移動(dòng)的物體進(jìn)入它的工作范圍時(shí)，它就給主控制器一個(gè)脈沖信號(hào)。</p><p>　　動(dòng)力馬達(dá)：提供開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)的主動(dòng)力，控制門(mén)扇加速與減速運(yùn)

35、行。</p><p>　　門(mén)扇行運(yùn)軌道：就像火車(chē)的鐵軌，約束門(mén)扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向進(jìn)行。門(mén)扇吊具走輪系統(tǒng)：用于吊掛活動(dòng)門(mén)扇，同時(shí)在動(dòng)力牽引下帶動(dòng)門(mén)扇運(yùn)行。</p><p>　　同步皮帶（有的廠家使用三角皮帶）：用于傳輸馬達(dá)所產(chǎn)動(dòng)力，牽引門(mén)扇吊具走輪系統(tǒng)。</p><p>　　下部導(dǎo)向系統(tǒng)：是門(mén)扇下部的導(dǎo)向與定位裝置，防止門(mén)扇在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)前后門(mén)體擺動(dòng)。&l

36、t;/p><p>　　第二章 PLC的介紹</p><p>　　2.1 PLC的簡(jiǎn)介</p><p>　　可編程控制器（Programmable Controller）簡(jiǎn)稱(chēng)PC，但個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）也簡(jiǎn)稱(chēng)PC，為了區(qū)別，人們?nèi)粤?xí)慣稱(chēng)可編程控制器為PLC（Programmable Logical Controller）。</p>

37、<p>　　國(guó)際電工委員會(huì)（International Electrical Committee）于1987年頒布了可編程控制器的標(biāo)準(zhǔn)及其定義：“可編程控制器是一種專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易

38、于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)[2]。</p><p>　　可編程控制器是60年代末在美國(guó)首先出現(xiàn)，當(dāng)時(shí)叫可編程邏輯控制器PLC（Programmable Logic Controller），目的是用來(lái)取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能。PLC的基本設(shè)計(jì)思想是把計(jì)算機(jī)功能完善、靈活、通用等優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，控制器的硬件是標(biāo)

39、準(zhǔn)的、通用的。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)象，將控制內(nèi)容編成軟件寫(xiě)入控制器的用戶程序存儲(chǔ)器內(nèi)?？刂破骱捅豢貙?duì)象連接方便。</p><p>　　隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，到70年代中期以后，PLC已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時(shí)的PLC已不再是邏輯判斷功能，還同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。</p>&

40、lt;p>　　可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制、定時(shí)、計(jì)算和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用微處理器的優(yōu)點(diǎn)。</p>

41、<p>　　可編程控制器對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，是一種無(wú)觸點(diǎn)設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝，因此可在初步設(shè)計(jì)階段選用可編程控制器，在實(shí)施階段再確定工藝過(guò)程。另一方面，從制造生產(chǎn)可編程控制器的廠商角度看，在制造階段不需要根據(jù)用戶的訂貨要求專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)控制器，適合批量生產(chǎn)。特別是它的高可靠性和較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣環(huán)境的能力，受到用戶的青昧，因而在冶金、化工、交通、電力等諸多領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用，與機(jī)器人、CAD/CAM一起，被稱(chēng)為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱

42、?？删幊炭刂破髡蔀楣I(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在世界各地發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。</p><p>　　由于這些特點(diǎn)，可編程控制器問(wèn)世以后很快受到工業(yè)控制界的歡迎，并得到迅速的發(fā)展。目前，可編程控制器已成為工廠自動(dòng)化的強(qiáng)有力工具，得到了廣泛的應(yīng)用[3]。</p><p>　　2.2 PLC的主要功能</p><p>　　（1）開(kāi)關(guān)邏輯和順序控制</p>

43、<p>　　這是PLC應(yīng)用最廣泛、最基本的場(chǎng)合。它的主要功能是完成開(kāi)關(guān)邏輯運(yùn)算和進(jìn)行順序邏輯控制，從而可以實(shí)現(xiàn)各種控制要求。</p><p>　?。?）模擬控制（A/D和D/A控制）</p><p>　　在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，許多連續(xù)變化的需要進(jìn)行控制的物理量，如溫度、壓力、流量、液位等，這些都屬于模擬量。過(guò)去，PLC長(zhǎng)于邏輯運(yùn)算控制，對(duì)于模擬量的控制主要靠?jī)x表或分布式控制系統(tǒng)，目前

44、大部分PLC產(chǎn)品都具備處理這類(lèi)模擬量的功能，而且編程和使用方便。</p><p>　?。?）定時(shí)/計(jì)數(shù)控制</p><p>　　PLC具有很強(qiáng)的定時(shí)、計(jì)數(shù)功能，它可以為用戶提供數(shù)十甚至上百個(gè)定時(shí)器與計(jì)數(shù)器。對(duì)于定時(shí)器，定時(shí)間隔可以由用戶加以設(shè)定；對(duì)于計(jì)數(shù)器，如果需要對(duì)頻率較高的信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，則可以選擇高速計(jì)數(shù)器。</p><p><b>　?。?）步進(jìn)控制

45、</b></p><p>　　PLC為用戶提供了一定數(shù)量的位移寄存器，用位移寄存器可方便地完成步進(jìn)控制功能。</p><p><b>　　（5）運(yùn)動(dòng)控制</b></p><p>　　在機(jī)械加工行業(yè)，可編程序控制器與計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）集成在一起，用以完成機(jī)床的運(yùn)動(dòng)控制。</p><p><b>　　

46、（6）數(shù)據(jù)處理</b></p><p>　　大部分PLC都具有不同程度的數(shù)據(jù)處理能力，它不僅能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送，而且還能進(jìn)行數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)顯示打印等操作，有些PLC還可以進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算和函數(shù)運(yùn)算。</p><p><b>　?。?）通信聯(lián)網(wǎng)</b></p><p>　　PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC之間、

47、PLC與計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。</p><p>　　2.3 PLC的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　PLC實(shí)質(zhì)是一種專(zhuān)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成為：</p><p><b>　　1、電源</b></p><p>　　PLC的電源在

48、整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此PLC的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。</p><p>　　2. 中央處理單元(CPU)</p><p>　　中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵

49、入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行

50、。為了進(jìn)一步提高PLC的可靠性，近年來(lái)對(duì)大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。</p><p><b>　　3、存儲(chǔ)器</b></p><p>　　存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱(chēng)為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱(chēng)為用戶程序存儲(chǔ)器。</p><p>　　4、輸入輸出接口

51、電路</p><p>　?。?）現(xiàn)場(chǎng)輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是PLC與現(xiàn)場(chǎng)控制的接口界面的輸入通道。（2）現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求電路集成，作用PLC通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路向現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。</p><p><b>　　5、功能模塊</b></p><p>　　如計(jì)數(shù)、定位等

52、功能模塊。</p><p><b>　　6、通信模塊</b></p><p>　　如以太網(wǎng)、RS485、Profibus-DP通訊模塊等[4]。</p><p>　　2.4 PLC的特點(diǎn)</p><p>　　PLC作為一種專(zhuān)用于工業(yè)環(huán)境的、具有特殊結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)，有其顯著的特點(diǎn)。具體特點(diǎn)如下: </p>

53、<p>　?。?）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)</p><p>　?。?）硬件配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)</p><p>　?。?）易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎</p><p>　?。?）安裝方便，擴(kuò)展靈活</p><p>　?。?）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小，維護(hù)方便，容易改造</p><p>　　（6）

54、體積小，重量輕，能耗低</p><p>　　2.5 PLC的工作原理</p><p>　　可編程控制器是一種專(zhuān)用的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，其工作原理與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理基本相同。</p><p>　　PLC是采用周期循環(huán)掃描的工作方式，CPU連續(xù)執(zhí)行用戶程序和任務(wù)的循環(huán)序列稱(chēng)為掃描。CPU對(duì)用戶程序的執(zhí)行過(guò)程是CPU的循環(huán)掃描，并用周期性的地集中采樣、集中輸出的方式來(lái)

55、完成[5]。一個(gè)掃描周期（工作周期）主要成分為以下幾個(gè)階段：</p><p>　?。?）輸入采樣掃描階段</p><p>　　這是第一個(gè)集中批處理過(guò)程，PLC按順序逐個(gè)采集所有輸入端子上的信號(hào)，不論輸入端子上是否接線，CPU順序讀取全部輸入端，將所有采集到的一批輸入信號(hào)寫(xiě)到輸入映像寄存器中，在當(dāng)前的掃描周期內(nèi)，用戶程序用到的輸入信號(hào)的狀態(tài)是否變化。即使此時(shí)外部輸入信號(hào)的狀態(tài)發(fā)生了變化，也只

56、能在下一個(gè)掃描周期的輸入采樣掃描階段去讀取，對(duì)于這種采集輸入信號(hào)的批處理，雖然嚴(yán)格上說(shuō)每個(gè)信號(hào)被采集的時(shí)間有先有后，但由于PLC的掃描周期很短，這個(gè)差異對(duì)一般工程應(yīng)用可忽略，所以可以認(rèn)為這些采集到的輸入信息是同時(shí)的[6]。</p><p>　?。?）執(zhí)行用戶程序掃描階段</p><p>　　是第二個(gè)集中批處理過(guò)程，在執(zhí)行用戶程序階段，CPU對(duì)用戶程序按順序進(jìn)行掃描。如果程序用梯形圖表示，則

57、總是按先上后下、從左到右的順序進(jìn)行掃描，每掃描到一條指令，所需要的輸入信息的狀態(tài)均從輸入映像寄存器中去讀取，而不是直接使用現(xiàn)場(chǎng)的立即輸入信號(hào)。對(duì)其他信息，則是從PLC的原件映像寄存器中去讀取，在執(zhí)行用戶程序中，每一次運(yùn)算的中間結(jié)果都立即寫(xiě)入元件映像寄存器中，對(duì)輸出繼電器的掃描結(jié)果，也不是馬上去驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，而是將其結(jié)果寫(xiě)入到輸出映像寄存器中。在此階段，允許對(duì)數(shù)字量I/O指令和不設(shè)置數(shù)字濾波的模擬量I/O指令進(jìn)行處理，在掃描周期的各個(gè)部分

58、，均可對(duì)中斷事件進(jìn)行響應(yīng)。</p><p>　　在這個(gè)階段，除了輸入映像寄存器外，各個(gè)元件映像寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行而變化的。</p><p>　?。?）輸出刷新掃描階段</p><p>　　這是第三個(gè)集中批處理過(guò)程，當(dāng)CPU對(duì)全部用戶程序掃描結(jié)束后，將元件映像寄存器中各輸出繼電器的狀態(tài)同時(shí)送到輸出鎖存器中，再由輸出鎖存器經(jīng)輸出端子去驅(qū)動(dòng)各輸出繼電器所帶的負(fù)載

59、[7]。</p><p>　　第三章 自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的整體方案</p><p>　　3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）深入了解和分析自動(dòng)門(mén)的控制要求和控制部件。</p><p>　?。?）確定I/O設(shè)備。根據(jù)自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、傳感器等，常用的輸出

60、設(shè)備有繼電器、接觸器、指示燈等。</p><p>　?。?）根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)選擇合適的PLC類(lèi)型。</p><p>　?。?）分配I/O點(diǎn)，分配PLC的輸入輸出點(diǎn)，編制出輸入輸出分配表或者輸入輸出端子的接線圖。</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)的梯形圖程序，根據(jù)工作要求設(shè)計(jì)出周密完整的梯形圖程序，這是整個(gè)自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心工作。</p><

61、;p>　　（6）將程序輸入PLC進(jìn)行軟件測(cè)試，查找錯(cuò)誤，使系統(tǒng)程序更加完善。</p><p>　?。?）自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)的整體調(diào)試，在PLC軟硬件設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工完成后，就可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試，調(diào)試種發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題要逐一排除，直至調(diào)試成功。</p><p>　　3.2 自動(dòng)門(mén)的功能需求分析</p><p>　　本設(shè)計(jì)面向商場(chǎng)入口的應(yīng)用，需要有安全性和可靠性。根據(jù)商場(chǎng)

62、中對(duì)自動(dòng)門(mén)的具體要求，本課題所設(shè)計(jì)的自動(dòng)門(mén)應(yīng)由以下功能：</p><p>　?。?)開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)控制應(yīng)有手動(dòng)和自動(dòng)方式</p><p>　　為了便于維護(hù)，自動(dòng)門(mén)應(yīng)具有手動(dòng)和自動(dòng)方式。手動(dòng)和自動(dòng)開(kāi)門(mén)方式由手自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)來(lái)控制。當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥向手動(dòng)位置時(shí)，門(mén)可以手動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)或者關(guān)。當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥向自動(dòng)位置時(shí)，手動(dòng)開(kāi)門(mén)失效，由感應(yīng)器檢測(cè)到有人接近門(mén)口且門(mén)未打開(kāi)或者檢測(cè)到已無(wú)人接近門(mén)且門(mén)未關(guān)閉，PLC動(dòng)

63、作輸出信號(hào)給變頻器來(lái)控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)門(mén)或者關(guān)門(mén)。</p><p><b>　　（2)緊急停止</b></p><p>　　當(dāng)自動(dòng)門(mén)出現(xiàn)夾人現(xiàn)象時(shí)，可閉合緊急停止開(kāi)關(guān)，自動(dòng)門(mén)自動(dòng)進(jìn)入開(kāi)門(mén)過(guò)程。PLC控制和執(zhí)行元件構(gòu)成是自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的兩個(gè)重要組成。采用自動(dòng)和手動(dòng)控制方式，此種控制模式為自動(dòng)門(mén)的主要控制方式。本課題所設(shè)計(jì)的自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)采用PLC為控制中心來(lái)

64、控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)從而控制門(mén)的開(kāi)和關(guān)實(shí)現(xiàn)門(mén)的自動(dòng)化控制。</p><p>　　3.3 自動(dòng)門(mén)的部件組成</p><p>　　(1) 主控器是自動(dòng)感應(yīng)門(mén)的指揮中心，它通過(guò)內(nèi)部編有指令程序的大規(guī)模集成塊，發(fā)出相應(yīng)指令，指揮馬達(dá)或電鎖類(lèi)系統(tǒng)工作；同時(shí)工作人員可通過(guò)主控器調(diào)節(jié)門(mén)扇開(kāi)啟速度、開(kāi)啟幅度等參數(shù)。</p><p>　　(2) 感應(yīng)探測(cè)器負(fù)責(zé)采集外部信號(hào)，當(dāng)有移動(dòng)物體進(jìn)入它

65、的工作范圍時(shí)，它就給主控器一個(gè)脈沖信號(hào)。</p><p>　　(3) 動(dòng)力馬達(dá)可提供開(kāi)關(guān)門(mén)的主動(dòng)力。</p><p>　　(4) 自動(dòng)感應(yīng)門(mén)扇行進(jìn)軌道用于約束門(mén)扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向行進(jìn)。</p><p>　　(5) 門(mén)扇吊具走輪系統(tǒng)用于吊掛活動(dòng)門(mén)扇，同時(shí)在動(dòng)力牽引下帶動(dòng)門(mén)扇運(yùn)行。</p><p>　　(6) 同步皮帶(有的廠家使用

66、三角皮帶)用于傳輸馬達(dá)動(dòng)力，牽引自動(dòng)感應(yīng)門(mén)扇吊具走輪系統(tǒng)。</p><p>　　(7) 下部導(dǎo)向系統(tǒng)是自動(dòng)感應(yīng)門(mén)門(mén)扇下部的導(dǎo)向與定位裝置，防止門(mén)扇在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)前后擺動(dòng)。</p><p>　　3.4 自動(dòng)門(mén)的控制要求</p><p>　　經(jīng)分析設(shè)計(jì)任務(wù)，可知完成任務(wù)的實(shí)質(zhì)就是控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制首先要具備一下功能部件：微波檢測(cè)開(kāi)關(guān)，限位開(kāi)關(guān)，超載要實(shí)現(xiàn)電機(jī)

67、正保護(hù)開(kāi)關(guān)。先確定電機(jī)與門(mén)扇軌道組成的系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)電機(jī)正轉(zhuǎn)—開(kāi)門(mén)，電機(jī)反轉(zhuǎn)—關(guān)門(mén)。</p><p>　　首先按下啟動(dòng)按鈕，當(dāng)傳感器檢測(cè)到能有人體通過(guò)信號(hào)時(shí)，開(kāi)關(guān)上有電流通過(guò)，光電檢測(cè)開(kāi)關(guān)是脈沖觸發(fā)需對(duì)其自鎖，所以線圈上有電流通過(guò)，電動(dòng)機(jī)正傳，帶動(dòng)自動(dòng)門(mén)執(zhí)行開(kāi)門(mén)過(guò)程。</p><p>　　當(dāng)門(mén)完全打開(kāi)之后，使開(kāi)門(mén)限位開(kāi)關(guān)由閉合到斷開(kāi)，此時(shí)自動(dòng)門(mén)停止，延時(shí)5秒。 若此時(shí)感應(yīng)器重新檢測(cè)到有人體信

68、號(hào)時(shí)，則在重新進(jìn)行5秒延時(shí)。 </p><p>　　當(dāng)5秒的延時(shí)完畢后，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)執(zhí)行關(guān)門(mén)過(guò)程。在關(guān)門(mén)過(guò)程中，傳感器重新檢測(cè)到人體信號(hào)時(shí)，此時(shí)中斷關(guān)門(mén)轉(zhuǎn)向開(kāi)門(mén)過(guò)程。</p><p>　　考慮到自動(dòng)門(mén)若出現(xiàn)故障或維修的時(shí)候，使用自動(dòng)控制系統(tǒng)有所不適，于是設(shè)置手動(dòng)開(kāi)門(mén)和手動(dòng)關(guān)門(mén)。</p><p>　　第四章 自動(dòng)門(mén)的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p&g

69、t;　　自動(dòng)門(mén)的硬件根據(jù)不同的類(lèi)型各有不同，此以平移型感應(yīng)門(mén)為例子介紹它的硬件，主要有：自動(dòng)感應(yīng)門(mén)主控制器，自動(dòng)感應(yīng)探測(cè)器，自動(dòng)感應(yīng)門(mén)動(dòng)力馬達(dá)，自動(dòng)感應(yīng)門(mén)門(mén)扇行進(jìn)軌道，門(mén)扇吊具走輪系統(tǒng)，同步皮帶（有的廠家使用三角皮帶），自動(dòng)感應(yīng)門(mén)下部導(dǎo)向系統(tǒng)：是門(mén)扇下部的導(dǎo)向與定位裝置，防止門(mén)扇在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)前后門(mén)體擺動(dòng)。大體分為6部分如下圖4-1。</p><p>　　圖4-1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖</p><p&

70、gt;　　4.1 自動(dòng)感應(yīng)門(mén)的基本工作原理</p><p>　　首先，平移式自動(dòng)感應(yīng)門(mén)由以下部件組成：</p><p>　　（1）主控器：它是自動(dòng)感應(yīng)門(mén)的指揮中心，通過(guò)內(nèi)部編有指令程序的大規(guī)模集成塊，發(fā)出相應(yīng)指令，指揮馬達(dá)或電鎖類(lèi)系統(tǒng)工作；同時(shí)人們通過(guò)主控器調(diào)節(jié)門(mén)扇開(kāi)啟速度、開(kāi)啟幅度等參數(shù)。</p><p>　?。?）感應(yīng)探測(cè)器：負(fù)責(zé)采集外部信號(hào)，如同人的眼睛，當(dāng)有

71、移動(dòng)物體進(jìn)入它的 工作范圍時(shí)，它就給主控器一個(gè)脈沖信號(hào)。</p><p>　?。?）無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)：提供開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)的主動(dòng)力，控制自動(dòng)感應(yīng)門(mén)的速度。</p><p>　?。?）自動(dòng)感應(yīng)門(mén)扇行進(jìn)軌道：就像火車(chē)的鐵軌，約束門(mén)扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定的方向行進(jìn)。</p><p>　?。?）門(mén)扇吊具走輪系統(tǒng)：用于吊掛活動(dòng)門(mén)扇，同時(shí)在動(dòng)力的牽引下帶動(dòng)門(mén)扇運(yùn)行。</p&

72、gt;<p>　?。?）同步皮帶：用于傳輸馬達(dá)所產(chǎn)動(dòng)力，牽引自動(dòng)感應(yīng)門(mén)扇吊具走輪系統(tǒng)。</p><p>　?。?）下部導(dǎo)向系統(tǒng)：是自動(dòng)感應(yīng)門(mén)門(mén)扇下部的導(dǎo)向與定位裝置，防止門(mén)扇在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)門(mén)體擺動(dòng)。</p><p>　　自動(dòng)感應(yīng)門(mén)門(mén)扇完成一次開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)，其工作流程如下：感應(yīng)探測(cè)器探測(cè)到有人進(jìn)入時(shí)，將脈沖信號(hào)傳給主控器，主控器判斷后通知馬達(dá)，同時(shí)監(jiān)控馬達(dá)轉(zhuǎn)數(shù)，以便通知馬達(dá)在一定時(shí)

73、候加力和進(jìn)入慢行運(yùn)行。馬達(dá)得到一定運(yùn)行電流后做出正向運(yùn)行，將動(dòng)力傳給同步皮帶，再由同步帶將動(dòng)力傳給吊具系統(tǒng)使自動(dòng)感應(yīng)門(mén)門(mén)扇開(kāi)啟；自動(dòng)感應(yīng)門(mén)門(mén)扇開(kāi)啟后由控制器做出判斷，若需關(guān)閉自動(dòng)感應(yīng)門(mén)，通知馬達(dá)做相反運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉自動(dòng)感應(yīng)門(mén)。</p><p>　　4.2 感應(yīng)器件的選型</p><p>　　根據(jù)不同的功能和性能運(yùn)用在各類(lèi)不同場(chǎng)合的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，是自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，其性能直接影響自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)

74、的安全及穩(wěn)定，如在高檔酒店、寫(xiě)字樓，可以選擇高靈敏度的感應(yīng)器；在人行道邊上的銀行、商店等經(jīng)常有人路過(guò)的地方，選擇窄區(qū)域的感應(yīng)器。</p><p>　　目前自動(dòng)門(mén)行業(yè)運(yùn)用的感應(yīng)器件主要有微波感應(yīng)器、紅外感應(yīng)器等。</p><p>　　微波感應(yīng)器，又稱(chēng)微波雷達(dá)，對(duì)物體的移動(dòng)進(jìn)行反應(yīng)，因而反應(yīng)速度快，適用于行走速度正常的人員通過(guò)的場(chǎng)所，微波感應(yīng)器是以微波多普勒原理為基礎(chǔ)，平面型天線作感應(yīng)系統(tǒng)，以

75、微處理器作控制。整機(jī)關(guān)鍵元器件均為進(jìn)口器件，方案設(shè)計(jì)選擇器件均確保了產(chǎn)品可靠性。</p><p>　　微波感應(yīng)器是以10.525GHz微波頻率發(fā)射、接收。其探測(cè)方式具體如下優(yōu)點(diǎn)：（1）非接觸探測(cè)。（2）不受溫度、濕度、噪音。</p><p>　　本設(shè)計(jì)選用紅外感應(yīng)器。紅外感應(yīng)器，是對(duì)物體的存在進(jìn)行反應(yīng)，不管人員是否移動(dòng)，只要處于感應(yīng)器的掃描范圍內(nèi)，它都會(huì)反應(yīng)，另外，紅外感應(yīng)器的反應(yīng)速度比微

76、波感應(yīng)器慢[8]。</p><p>　　4.3 限位開(kāi)關(guān)的概述</p><p>　　限位開(kāi)關(guān)又稱(chēng)行程開(kāi)關(guān)，可以安裝在相對(duì)靜止的物體（如固定架、門(mén)框等，簡(jiǎn)稱(chēng)靜物）上或者運(yùn)動(dòng)的物體（如行車(chē)、門(mén)等，簡(jiǎn)稱(chēng)動(dòng)物）上。當(dāng)動(dòng)物接近靜物時(shí)，開(kāi)關(guān)的連桿驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)的接點(diǎn)引起閉合的接點(diǎn)分?jǐn)嗷蛘邤嚅_(kāi)的接點(diǎn)閉合。由開(kāi)關(guān)接點(diǎn)開(kāi)、合狀態(tài)的改變?nèi)タ刂齐娐泛蜋C(jī)。</p><p>　　限位開(kāi)關(guān)是一種常用

77、的小電流主令電器。利用生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的碰撞使其觸頭動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)接通或分?jǐn)嗫刂齐娐?，達(dá)到一定的控制目的。通常，這類(lèi)開(kāi)關(guān)被用來(lái)限制機(jī)械運(yùn)動(dòng)的位置或行程，使運(yùn)動(dòng)機(jī)械按一定位置或行程自動(dòng)停止、反向運(yùn)動(dòng)、變速運(yùn)動(dòng)或自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)等。</p><p>　　構(gòu)造：由操作頭、觸點(diǎn)系統(tǒng)和外殼組成。</p><p>　　限位開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)如圖4-2所示</p><p>　　圖4-2 限位開(kāi)關(guān)結(jié)

78、構(gòu)圖</p><p>　　4.4 PLC的選擇</p><p>　　在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要確定控制方案，下一步的工作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。因此工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)該詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍，確定所要的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估計(jì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器的容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇

79、有較高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。</p><p>　　4.4.1 輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算</p><p>　　I/O點(diǎn)數(shù)的估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔浚ǔ８鶕?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10％到20％的可擴(kuò)展。留有余量后，就作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。在實(shí)際訂貨時(shí)，還需要根據(jù)制造廠商PLC的產(chǎn)品特點(diǎn)對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。根據(jù)估算的方法本設(shè)計(jì)的I/O點(diǎn)數(shù)為輸入12點(diǎn)，輸出12點(diǎn)

80、。</p><p>　　4.4.2 存儲(chǔ)器容量的選擇</p><p>　　存儲(chǔ)器容量是可編程控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目實(shí)用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。在設(shè)計(jì)階段，由于用戶的程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，須在程序調(diào)試之后在知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量估算來(lái)代替，存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒(méi)

81、有固定的形式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同的公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的10到15倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此為內(nèi)存的字?jǐn)?shù)（16位為一字），另外再按次數(shù)的25％考慮余量。因此，本設(shè)計(jì)的PLC內(nèi)存容量選擇應(yīng)能存儲(chǔ)索要儲(chǔ)存的程序，這樣才能在以后的改造過(guò)程中有足夠的空間。</p><p>　　4.4.3 控制功能的選擇</p><p>　　該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編

82、程功能、診斷功能和處理速度等性能的選擇。 根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，主要由以下幾種功能的選擇。</p><p>　?。?）控制功能 PLC主要用于順序邏輯控制，因此，在大多數(shù)場(chǎng)合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時(shí)也采用專(zhuān)用的智能輸入輸出單元完成所需要的控制功能，提高PLC的處理速度和節(jié)省存儲(chǔ)器容量。</p><p>　?。?）編程功能 離線編程方式：PLC和編程器共用一個(gè)CPU，

83、編程器在編程模式時(shí)，CPU只為編程器提供服務(wù)，不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行模式，CPU對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。在線編程方式：CPU和編程器都有各自的CPU，主機(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，在下一個(gè)掃描周期里，主機(jī)就根據(jù)新收到程序運(yùn)行。這種方式成本高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大型PLC中常采用。編程軟件應(yīng)該帶有五種標(biāo)準(zhǔn)化的編程語(yǔ)言：順序功能

84、圖（SFC）、梯形圖（LD）、功能模塊圖（FBD）、語(yǔ)言表（IL）、和結(jié)構(gòu)文本（ST）。選用的編程語(yǔ)言應(yīng)遵守標(biāo)準(zhǔn)（IEC6113123），同時(shí)，也應(yīng)支持多種語(yǔ)言編程方式，如C語(yǔ)言，Basic語(yǔ)言等，以滿足特殊控制場(chǎng)合的控制要求。</p><p>　　（3）診斷功能 PLC的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷是通過(guò)硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置。軟件診斷分內(nèi)診斷和外診斷，通過(guò)軟件對(duì)PLC內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行

85、診斷是內(nèi)診斷，通過(guò)軟件對(duì)PLC的CPU外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。PLC的診斷功能的強(qiáng)弱，直接影響對(duì)操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求，并影響平均維修時(shí)間[9]。</p><p>　　4.4.4 機(jī)型的選擇</p><p>　　（1）PLC的類(lèi)型 PLC按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場(chǎng)安裝和控制室安裝兩類(lèi)；按CPU字長(zhǎng)分為1位、4位、8位、16位、32位、64位

86、等。從應(yīng)用角度出發(fā)，通常可按控制功能或輸入輸出點(diǎn)數(shù)選型。整體型的PLC的I/O點(diǎn)數(shù)是固定的，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型PLC提供多種I/O卡件或插卡，因此用戶可較合理的選擇和配置系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)，功能擴(kuò)展方面靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。</p><p>　　（2）經(jīng)濟(jì)角度的考慮 在選擇PLC時(shí)，應(yīng)該考慮其性能價(jià)格比?？紤]經(jīng)濟(jì)時(shí)，也應(yīng)該同時(shí)考慮應(yīng)用的可擴(kuò)展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素。進(jìn)

87、行比較和兼顧，最終選出比較滿意的產(chǎn)品。輸入輸出點(diǎn)數(shù)對(duì)價(jià)格有直接的影響，當(dāng)點(diǎn)數(shù)增加到一定數(shù)值后，相應(yīng)的存儲(chǔ)器容量也應(yīng)增加。因此，點(diǎn)數(shù)的增加對(duì)PLC選用、存儲(chǔ)器容量、控制功能范圍等選擇都有一定的影響。所以，在估算和選用時(shí)應(yīng)充分考慮，使整個(gè)控制系統(tǒng)有較合理的性能價(jià)格比。本設(shè)計(jì)的自動(dòng)門(mén)屬于小型控制系統(tǒng)，結(jié)合經(jīng)濟(jì)性的考慮，選用整體型PLC。</p><p>　　4.4.5 對(duì)PLC響應(yīng)時(shí)間的要求</p>&l

88、t;p>　　對(duì)于多數(shù)場(chǎng)合，PLC的相應(yīng)時(shí)間基本上能滿足控制要求。響應(yīng)時(shí)間包括輸入濾波時(shí)間，輸出濾波時(shí)間和掃描周期。PLC的工作方式?jīng)Q定了它不能接受頻率過(guò)高或持續(xù)時(shí)間小于掃描周期的輸入信號(hào)，當(dāng)有此類(lèi)信號(hào)輸入時(shí)需要選用掃描速度高的PLC或快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊。</p><p>　　綜合以上因素，本課題的設(shè)計(jì)采用德國(guó)西門(mén)子公司生產(chǎn)的CPU224小型PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的控制。</p><

89、p>　　4.4.6 自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)I/O地址的分配情況</p><p>　　輸入/輸出信號(hào)在PLC接線端子的地址分配是進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。對(duì)軟件設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，I/O地址分配以后才可進(jìn)行編程；對(duì)控制柜及PLC的外圍接線來(lái)說(shuō)，只有I/O地址確定以后，才可以繪制電氣接線圖、裝配圖，讓裝配人員根據(jù)線路圖來(lái)安裝控制柜。I/O地址分配是編寫(xiě)PLC程序首先要做的前提條件，也是現(xiàn)成接線和調(diào)試的重要依據(jù)。</p>

90、<p>　　PLC控制系統(tǒng)的I/O地址分配如下表4-3：</p><p>　　表4-3 I/O地址分配表</p><p>　　4.5 自動(dòng)門(mén)控制器的操作</p><p>　　（1）門(mén)體開(kāi)關(guān)手動(dòng)控制： 接通電源后，控制器數(shù)顯窗口中間應(yīng)顯示“－”，此時(shí)為控制器的待機(jī)狀態(tài)?？刂破髅姘迳系乃膫€(gè)按鍵分別是“關(guān)門(mén)”、“停止”、“開(kāi)門(mén)”、“報(bào)警”。按下“開(kāi)門(mén)”或

91、“關(guān)門(mén)”鍵時(shí)，顯窗口應(yīng)分別顯示“H”或“E”。此時(shí)門(mén)機(jī)拖動(dòng)門(mén)體運(yùn)動(dòng)，控制器此時(shí)并有低頻訊響聲發(fā)出。門(mén)體在運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)限位開(kāi)關(guān)起作用或自動(dòng)延時(shí)動(dòng)作，門(mén)體自動(dòng)停止運(yùn)動(dòng)，此時(shí)低頻訊響聲自動(dòng)停止發(fā)聲。由開(kāi)門(mén)到關(guān)門(mén)，或有關(guān)們到開(kāi)門(mén)轉(zhuǎn)換時(shí)，必須按動(dòng)停止鍵方可進(jìn)行轉(zhuǎn)換。</p><p>　　（2）門(mén)體開(kāi)關(guān)遙控控制： 遙控器的“A”鍵對(duì)應(yīng)手動(dòng)開(kāi)關(guān)的“開(kāi)門(mén)”，“B”鍵對(duì)應(yīng)手動(dòng)開(kāi)關(guān)的“停止”，“C”鍵對(duì)應(yīng)手動(dòng)開(kāi)關(guān)的“關(guān)門(mén)”，“D”鍵

92、對(duì)應(yīng)手動(dòng)開(kāi)關(guān)的“報(bào)警”功能。使用時(shí)，按下遙控器相應(yīng)的功能鍵約1――0.5S時(shí)門(mén)體將按照既定功能運(yùn)動(dòng)或停止，其操作過(guò)程同手動(dòng)控制。遙控器的控制距離與現(xiàn)場(chǎng)的電磁場(chǎng)強(qiáng)弱、遙控發(fā)射器的電池電壓、氣候的變化等因素有一定影響，這是正常現(xiàn)象，使用拉桿天線可適當(dāng)增加控制距離。</p><p>　?。?）報(bào)警功能設(shè)置： 按動(dòng)手動(dòng)控制的“報(bào)警”或遙控器的“D”鍵可以設(shè)置報(bào)警狀態(tài)。該鍵為重復(fù)鍵，即報(bào)警的設(shè)置和解除交替產(chǎn)生。當(dāng)報(bào)警狀態(tài)

93、為設(shè)置時(shí)，窗口顯示“日”。當(dāng)報(bào)警狀態(tài)為解除時(shí)，窗口顯示為“－”。當(dāng)報(bào)警出現(xiàn)時(shí)，控制器將有高頻聲訊信號(hào)發(fā)出。當(dāng)門(mén)體啟動(dòng)（開(kāi)關(guān)）時(shí)，報(bào)警狀態(tài)自動(dòng)解除。門(mén)體運(yùn)動(dòng)時(shí)，仍可設(shè)置報(bào)警，但報(bào)警功能處于暫停狀態(tài)，當(dāng)門(mén)體運(yùn)動(dòng)停止時(shí)，報(bào)警狀態(tài)自動(dòng)恢復(fù)。</p><p>　　4.6 自動(dòng)門(mén)電機(jī)的概述</p><p>　　電機(jī)按工作電源種類(lèi)劃分：可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)。</p><p>

94、　　本設(shè)計(jì)應(yīng)用的是直流電機(jī)，因?yàn)樗目烧{(diào)速性。通過(guò)電機(jī)軸上嵌入一個(gè)同步輪，拉動(dòng)同步帶，靠皮帶將里傳輸?shù)介T(mén)上，并把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　第五章 自動(dòng)門(mén)的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　5.1 工作流程圖</b></p><p>　　自動(dòng)門(mén)其工作流程如圖5-1所示</p><p>　　圖5

95、-1 自動(dòng)門(mén)工作流程圖</p><p>　　5.2 PLC的編程語(yǔ)言</p><p>　　編寫(xiě)PLC程序的方法很多，這里主要介紹幾種典型的編程方法。</p><p><b>　　1. 圖解法編程</b></p><p>　　圖解法是靠畫(huà)圖進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)。常見(jiàn)的主要有梯形圖法、邏輯流程圖法、時(shí)序流程圖法和步進(jìn)順控法。

96、</p><p><b>　?。?）梯形圖法</b></p><p>　　梯形圖法是用梯形圖語(yǔ)言去編制PLC程序。這是一種模仿繼電器控制系統(tǒng)的編程方法，其圖形甚至元件名稱(chēng)都有繼電器電路十分相似。這種方法很容易地把原繼電器控制電路移植成PLC的梯形圖語(yǔ)言。這對(duì)于熟悉繼電器控制的人來(lái)說(shuō)，是最方便的一種編程方法。</p><p><b>　

97、?。?）功能塊圖法</b></p><p>　　功能塊圖是另外一種圖形式的PLC編程語(yǔ)言。它使用像電子電路中的各種門(mén)電路，加上輸入、輸出，通過(guò)一定的邏輯連接方式來(lái)完成控制邏輯，它也可以把函數(shù)和功能塊連接到電路中，完成各種復(fù)雜的功能和計(jì)算。</p><p><b>　?。?）順序功能圖法</b></p><p>　　順序功能圖法是一種

98、真正的圖形化的編程方法。使用它可以對(duì)具有并發(fā)、選擇等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)進(jìn)行編程，特別適合在復(fù)雜的順序控制系統(tǒng)中使用。在順序功能圖中，最重要的三個(gè)元素是狀態(tài)、和狀態(tài)相關(guān)的動(dòng)作、轉(zhuǎn)移。</p><p><b>　　（4）結(jié)構(gòu)化文本法</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)化文本是一種用于PLC的結(jié)構(gòu)化方式編程的語(yǔ)言。相信結(jié)構(gòu)化文本可以編制出非常復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理或邏輯控制程序。<

99、/p><p><b>　　（5）指令表</b></p><p>　　指令表也是一種比較早的PLC的編程語(yǔ)言，它使用一些邏輯和功能指令的縮略語(yǔ)來(lái)表示相應(yīng)的指令功能，類(lèi)似于計(jì)算機(jī)中的助記符語(yǔ)言，是用一個(gè)或幾個(gè)容易記憶的字符來(lái)代表PLC的某種操作功能，按照一定的語(yǔ)法和句法編寫(xiě)出一行一行的程序，來(lái)實(shí)現(xiàn)所要求的控制任務(wù)的邏輯關(guān)系或運(yùn)算[4]。</p><p>

100、;<b>　　2. 經(jīng)驗(yàn)法編程</b></p><p>　　經(jīng)驗(yàn)法是運(yùn)用自己的或者別人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。多數(shù)是設(shè)計(jì)前先選擇與自己工藝要求相近的程序，把這些程序看成是自己的“試驗(yàn)程序”。結(jié)合自己工程的情況，對(duì)這些“試驗(yàn)程序”逐一修改，使之適合自己的工程要求。</p><p>　　3.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)編程</p><p>　　計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是通過(guò)PLC

101、編程軟件（比如STEP7--Micro/WIN）在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行程序設(shè)計(jì)、離線或在線編程、離線仿真和在線調(diào)試等。使用編程軟件可以很方便的在計(jì)算機(jī)上離線或在線編程、在線調(diào)試，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行程序的存取、加密以及形成EXE文件。</p><p>　　5.3 編程軟件STEP7--Micro/WIN概述</p><p>　　STEP7--Micro/WIN編程軟件是基于Windows的應(yīng)用軟件，由西

102、門(mén)子公司專(zhuān)為s7-200系列可編程控制器設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，它功能強(qiáng)大，主要為用戶開(kāi)發(fā)控制程序使用，同時(shí)也可以實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。它是西門(mén)子s7-200用戶不可缺少的開(kāi)發(fā)工具。</p><p>　　以STEP7-Micro/WIN創(chuàng)建程序，為接通STEP 7--Micro/WIN，可雙擊STEP 7--Micro/WIN圖標(biāo)，或選擇開(kāi)始（Start）> SIMATIC >STEP 7 Micro/WIN

103、 4.0菜單命令。如圖5.2所示，STEP 7--Micro/WIN項(xiàng)目窗口將提供用于創(chuàng)建控制程序的便利工作空間。工具欄將提供快捷鍵按鈕，用于經(jīng)常使用的菜單命令，可顯示或隱藏工具欄的任何按鈕。瀏覽條給出了多組圖標(biāo)，用于訪問(wèn)STEP 7--Micro/WIN的不同編程特性。指令樹(shù)將顯示用于創(chuàng)建控制程序的所有項(xiàng)目對(duì)象和指令?？蓪蝹€(gè)的指令從指令樹(shù)拖放到程序中，或雙擊某個(gè)指令，以便將其插入到程序編輯器中光標(biāo)的當(dāng)前位置。程序編輯器包括程序邏輯和

104、局部變量表，可在其中分配臨時(shí)局部變量的符號(hào)名。子程序和中斷程序在程序編輯器窗口的底部均按標(biāo)簽顯示。單擊標(biāo)簽可在子程序、中斷程序和主程序之間來(lái)回變換[15]。</p><p>　　STEP 7--Micro/WIN提供了用于創(chuàng)建程序的三個(gè)編輯器：梯形圖（LAD）、語(yǔ)句表（STL）和功能塊圖（FBD）。盡管有某些限制，在這些程序編輯器的任何一個(gè)中編寫(xiě)的程序均可用其它程序編輯器進(jìn)行瀏覽和編輯。用的比較多的是梯形圖（LA

105、D）編程語(yǔ)言[11]。操作主界面如圖5-2所示。</p><p>　　圖5-2 編程軟件STEP7--Micro/WIN主界面</p><p>　　5.4 PLC梯形圖概述</p><p>　　梯形圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是最常用的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它來(lái)源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。在工業(yè)過(guò)程控制領(lǐng)域，電氣技術(shù)人員對(duì)繼電器邏輯控制技術(shù)較為熟悉。因此，由這種邏輯控制技術(shù)發(fā)展而

106、來(lái)的梯形圖受到歡迎，并得到廣泛的應(yīng)用[12]。</p><p>　　梯形圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的特點(diǎn)是：</p><p>　?。?）與電氣操作原理圖相對(duì)應(yīng)，具有直觀性和對(duì)應(yīng)性；</p><p>　?。?）與原有繼電器邏輯控制技術(shù)相一致，易于掌握和學(xué)習(xí)；</p><p>　?。?）與原有的繼電器邏輯控制技術(shù)的不同點(diǎn)是：梯形圖中的能流（Power Flo

107、w）不是實(shí)際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，因此應(yīng)用時(shí)需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別對(duì)待；</p><p>　　梯形圖是使用得最多的圖形編程語(yǔ)言，被稱(chēng)為PLC的第一編程語(yǔ)言。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開(kāi)關(guān)量邏輯控制。梯形圖常被稱(chēng)為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱(chēng)為編程。</p><p>　　5.5 PLC

108、梯形圖的設(shè)計(jì)原則</p><p>　?。?）每個(gè)繼電器的線圈和它的觸點(diǎn)均用同一個(gè)編號(hào)，每個(gè)元件的觸點(diǎn)使用沒(méi)有數(shù)量限制。</p><p>　?。?）梯形圖每一行都是從左邊開(kāi)始，線圈接在最右邊（線圈右邊不允許再有觸點(diǎn)）。</p><p>　?。?）線圈不能直接接在左邊母線上。</p><p>　?。?）在一個(gè)程序中，同一編號(hào)的線圈只能輸出一次。&

109、lt;/p><p>　　（5）在梯形體中沒(méi)有真實(shí)的電流流動(dòng)，為了便于分析PLC的周期掃描原理和邏輯上的因果關(guān)系，假定在梯形圖中有電流流動(dòng)，這個(gè)電流只能在梯形圖中單向流動(dòng)——即從左向右流動(dòng)，層次的改變只能從上向下流動(dòng)。</p><p>　　（6）無(wú)論選用何種PLC機(jī)型，所使用的軟件編號(hào)（即地址）必須在該機(jī)型的有效范圍以內(nèi)[13]。</p><p>　　5.6 PLC功能指