1. 研究目的与意义
近年来,随着城市建设的高速发展,各种大型建筑物如宾馆酒楼、各类医院、大型商场大厦、高档写字楼、娱乐设施以及仓库等场所不断兴建,在这些场所中,自动门的应用越来越普及,越来越广。
与此同时,对自动门技术性能也提出了更高的要求,中国工程建设标准化协会对此非常重视,即将启用我国自动门技术设计的国家标准,进一步加强自动化门的行业技术规范。
国内自动门厂家发展迅速,市场潜力大,但随着自动门市场的快速发展,对产品的性能价格比要求越来越高。
2. 课题关键问题和重难点
这次设计的课题是自动门控制系统的设计,它是一种基于PLC的顺序功能图编程方式,由此设计出的一种对自动门控制的系统。此次设计使用了PLC来编写该系统的程序;选用了直流电动机,更好的为自动门的速度的调节打下基础;使用了微波传感器,能更好的检测人员的进出情况。该系统是通过行程开关来控制自动平移门的运动状态,传感器是用来收接和送发人进出的信号,编写了控制系统的PLC程序,从而实现自动门的自动控制、手动控制和紧急停止等功能。
控制器和传感器选型以及软件的变成对于本设计而言是课题的难点,且本设计中需要加入一些应急防护功能,对于系统的运行逻辑要求也较高,并且需要对PLC熟练掌握,以及对程序逻辑的把握。本课题的关键问题在于:
1.自动门的总体结构设计;
3. 国内外研究现状(文献综述)
自动门自二十世纪九十年代进入中国,至今已有近30年左右的发展时间。市场兴起之初,中国市场上的自动门主要来自欧美国家.而纵观当今市场的情况,欧美、日本和本土品牌都已经在市场上取得一定的份额,并确立了各自在市场中的定位及发展模式。截止2011年底,包括国产以及进口的产品,中国自动门市场上已经有超过上百个品牌的门机及自动门成套设备,而各种规模的门机生产销售厂商则更以数百计。中国已成为全球自动门,电动门及出土口控制设备的最大市场及生产制造中心,自动门的发展前景十分可观,全球的自动门厂商都试图在中国谋求发展。
但是,国内的自动门的自主研发尚处于初级阶段,在自动门控制系统设计中,稳定、节能、环保、安全及个性化的需求是首要考虑的因素。在自动门的分类中,按照使用场合的不同,可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等,其中自动门平移门使用最为广泛,具有简单易控,维护方便的特点。
自动门从理论上理解应该是门的概念的延伸,是门的功能根据人的需要所进行的发展和完善。自动门指:可以将人接近门的动作(或将某种入门授权)识别为开门信号的控制单元,通过驱动系统将门开启,在人离开后再将门自动关闭,并对开启和关闭的过程实现控制的系统。
4. 研究方案
一是扩展方式选择, S7300 PLC有多种扩展方式,实际选用时,可通过控制系统接口模块扩展机架,PROFIBUS.DP现场总线、通信模块、运程I/O及PLC子站等多种方式来扩展PLC或预留扩展口。
二是PLC的联网,包括PLC与计算机联网和PLC之间相互联网两种方式。因s7300 PLC的工业通信网络的解决方案很多,用户可根据企业的要求选用。
三是CPU的选择,CPU的选型是合理配置系统资源的关键,选择时必须根据控制系统对CPU的要求(包括系统集成功能、程序块数量限制、各种位资源、MPI能力、是否有PROFIBUSDP主从接口、RAM容量、温度范围等),并最好在西门子公司的技术支持下进行,以获得合理的选型。
5. 工作计划
第 1 周 接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关资料; 第 2 周 阅读相关资料,理解有关内容; 第 3 周 翻译相关英文资料,提出拟完成本课题的方案,写出相关开题报告一份;第 4 周 确定驱动电机型号,查阅相关资料,分析设计电机驱动电路工作原理; 第 5 周 阅读有关单片机设计方面的资料,设计单片机硬件系统; 第 6 周 确定并绘制单片机系统电路,分析控制电路工作原理;第 7 周 设计门禁安防功能模块的硬件电路,分析各类安防模块电路原理; 第8 周 理解人行通道自动门各模块的原理和联系,设计控制软件框图; 第 9 周 设计软件程序; 第10周 硬件制作/完善软硬件设计; 第11周软硬件联调/软件调试; 第12周 进行毕业设计说明书写作,写业务总结,接收验收成果,接受答辩资格审查;第13周 评阅教师评阅论文; 第14周 准备参加答辩。
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