基于西门子PLC S7-1200和MCGS的自动门控制系统设计
1. 设计背景及方案选定
1.1 设计背景
1.1.1 自动门的普及与发展
- 自动门已成为公共场所如超市、银行、医院等建筑的标配，提供便利和提高建筑档次。
- 自动门系统通过感应器检测人体，控制电动机和传动链实现自动开门和关门。
- 自动门系统的可靠性和稳定性对于其性能至关重要。
1.1.2 PLC在自动门控制中的应用
- PLC（可编程逻辑控制器）以其可靠性高、维护方便等优点，逐渐取代传统继电器逻辑控制。
- PLC通过存储程序进行逻辑运算和控制，具有强大的功能和灵活性。
- PLC适用于工业环境，具有抗干扰能力和广泛的适应性。
1.2 设计要求
1.2.1 控制方式
- 自动门系统需具备手动和自动两种控制方式，以方便维护和检修。
- 系统需实现有人接近时自动开门，无人时自动关门的基本功能。
- 系统应包含紧急停止装置，确保安全性。
2. 系统硬件设计及选型
2.1 控制系统结构设计
- 系统设计需根据工艺过程特点、控制要求和操作范围进行详细分析。
- 选型需考虑PLC的功能、外部设备特性、输入输出点数和存储器容量。
2.2 自动门控制需求
- 系统根据感应器检测结果，实现开门和关门动作。
- 系统需具备延迟关门功能，以适应不同行人速度。
- 系统需能够在中途检测到行人时立即停止关门并开门。
2.3 驱动装置的选择
- 自动门驱动器选择需考虑电机功率、噪音、调节性能等因素。
- 直流电机因其功率密度高、噪音小、调节性能好而成为首选。
2.4 感应器的选择
- 感应器选择需考虑其反应速度和适应场合。
- 微波感应器和红外感应器根据不同功能和性能被应用于不同场合。
3. PLC的概述
3.1 PLC S7-1200的定义
- PLC是一种专为工业环境设计的数字运算操作电子装置。
- PLC采用可编程存储器进行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算。
- PLC通过数字式和模拟式输入输出控制机械或生产过程。
3.2 PLC S7-1200控制系统的简介
- PLC是一种工业电控制器，集自动化技术、计算机技术和通信技术于一体。
- PLC通过运行存储在内存中的程序，实现输入信息的变换和输出控制。
- PLC具有丰富的指令系统、I/O接口、通信接口和内存容量。
3.3 PLC S7-1200的基本结构及原理
- PLC硬件结构与微机相似，包括中央处理单元CPU、存储器、输入输出接口电路等。
- PLC控制系统由输入量、PLC、输出量组成，实现外部信号到负载的控制。
3.4 PLC S7-1200的特点
- PLC具有高可靠性，自诊断功能完善。
- PLC结构多样，组合式控制系统。
- PLC功能强大，编程方便，控制灵活。
- PLC适应工业环境，易于安装和检修。
- PLC与其他相比，价格较低。
4. 自动门控制系统方案设计
4.1 系统主程序流程图
- 流程图描述了系统的主程序设计和控制逻辑。
- 流程图清晰展示了系统的操作顺序和控制流程。
4.2 自动门控制系统的特点
- 自动门系统避免了手接触门把手的细菌传播。
- 自动门系统提供便利，提高建筑档次。
- 自动门系统通过感应器实现精确控制，保证安全性和稳定性。
