随着自动化技术的快速发展，智能控制已经成为自动控制系统中最常见的一种控制方式。由于编程控制器（PLC）具有较强的对环境的适应能力和较高的稳定性，使得在自动门控制系统中PLC的应用也更加普遍。

　　本文通过分析自动门控制系统的工作原理和工作流程，利用西门子S7-200可编程控制器对自动门系统进行控制，通过传感器对其进行检测，实现了自动门PLC控制系统由信号检测、降压起动、延时等待到反转关门的全过程。本设计主要的工作原理是通过信号感应探测器检测有无人或物体经过，并将检测到的信号转换成自动门PLC控制系统的开关量信号，并传递给PLC，PLC控制系统根据开关信号来控制电动机的正转和反转，从而实现开门和关门过程。

　　器控制是通过控制自动化配置的运行来控制的，它具备较高的稳定性，并且安全、可靠，因此大部分生产厂商逐步淘汰继电器接触器逻辑控制而改用智能控制器作为自动门的控制装置。而在选取自动门智能控制器时，又可将其主控制器分为可编程控制器（PLC）控制和微电脑控制器控制。PLC控制的特点是稳定性高、维修方便等，目前很多大型场所的自动门都是用PLC来控制的。微电脑控制器控制的特点是安装容易、体积小等，目前也有一部分厂家选用此种方法生产自动门。

　　为了避免紧急情况和维修方便，自动门应能够实现手动和自动转换。可以由手动/自动转换开关来控制自动门的手动和自动开、关门方式安博体育官网 安博体育首页转换。当手动/自动转换开关断开时，手动控制失效，进行自动控制，由信号感应探测器来检测是否有人或物靠近门并且门还未打开，或者检测到已无人或物靠近门并且门还未关闭，并由PLC动作输出信号来控制电动机的正转（开门）或者反转（关门）。当手动/自动转换开关闭合时，自动控制失效，进行手动控制。

　　电动机启动时，由于起动电安博体育官网 安博体育首页流过大，因此要采用降低电动机定子绕组电压的办法来防止起动电流过大而损坏电动机，并在一段时间后使电动机恢复全压运行。常见的降压起动方法有Y/Δ降压启动、自耦变压器降压起动、软启动器降压和定子绕组串电阻降压起动。

　　输入/输出模块是PLC与外围设备连接的部件。输入模块的作用是将输入信号转换为CPU能够接收和处理的信号，并对其进行隔离、放大、滤波和电平转换等。输出模块的作用是将CPU的输出信号转换成驱动控制对象执行机构的控制信号并对输出信号进行功率放大、隔离PLC内部电路和外部执行元件。

　　PLC的电源部件是将交流电转换成直流电源的装置，并向PLC提供所需的高质量的直流电源。为保证PLC工作可靠，一般采用的是开关型稳压电源，其特点是体积小、抗干扰性能好、效率高、电压范围宽、重量轻。

　　可编程控制器（PLC）是根据集中输入和输出、周期性循环扫描的方式进行运行的。可编程控制器（PLC）从第一条用户程序指令开始执行，并按顺序逐条地执行直到结束，然后再返回第一条指令并开始新一轮的指令扫描。PLC就是这样循环重复的扫描执行。

　　主电路由接触器KM1主触点和接触器KM2主触点来控制电动机的正反转，接触器KM3主触点将电动机的定子绕组接成三角形，接触器KM4主触点将电动机的定子绕组接成星形，电动机可实现星形—三角形降压启动。

　　星形—三角形降压启动只能用于正常运行时定子绕组为三角形连接的三相异步电动机，而且定子绕组应有6个接线端子。启动时将定子绕组接成星形，待电动机的转速升到一定的程度时，再改为三角形连接，使电动机正常运行。星形—三角形降压启动的优点在于星形连接时起动电流只是原来三角形接法的 ，起动安博体育官网 安博体育首页电流特性好、价格便宜、结构简单。缺点是起动转矩也相应的下降为原来三角形接法的 ，转矩特性差。

　　当手动/自动转换开关SA1闭合时，中间继电器KA1线圈得电，实现手动控制。当手动开门开关SB4闭合时，KM1线圈得电并自锁，电动机M正转开门，直到开门极限，当手动关门开关SB5闭合时，KM2线圈得电并自锁，电动机M反转关门，直到关门极限。

　　当手动/自动转换开关SA1断开时，中间继电器KA1线圈立即断电，所以触点立即复位，实现自动控制。当有人或物体由内到外或由外到内通过感应探测器时，能使门外感应探测器SB1或门内感应探测器SB2闭合，中间继电器KA2线圈得电，常开触点立即闭合，常闭触点立即断开，并使KM1线圈得电并自锁，位于主电路的主触点KM1闭合，电动机M正转，实现开门动作，直到到达开门极限。当门机到达开门限位开关SQ1位置时，SQ1常闭触点立即断开，常开触点立即闭合，使KM1线圈立即断电，电动机M停止运行。若此时门外感应探测器SB1或门内感应探测器SB2无信号，则通电延时继电器KT1线秒内门外感应探测器SB1或门内感应探测器SB2又检测到人或物体通过信号，则通电延时继电器KT1线圈立即断电，并重新等待。

　　延时等待8秒后通电延时继电器KT1常开触点闭合，接触器线得电并自锁，位于主电路的主触点KM2闭合，电动机M反转，实现关门动作，若在关门时内门外感应探测器SB1或门内感应探测器SB2又检测到人或物体通过信号，则KM2立即失电，KM1重新得电，重新执行开门动作。

　　在门外感应探测器开关SB1或门内感应探测器开关SB2两端并联上防夹人感应探测器开关SB3，若防夹人感应探测器SB3检测到信号，则电动机M立即执行正转开门动作，保证人员安全通过，避免出现夹人事故。

　　电动机M启动时，KM1或KM2线闭合，线闭合，电动机定子绕组呈星形连接，此时通电延时继电器KT2得电，延时3秒后通电延时常开触点KT2立即闭合，使KM3线圈得电并自锁，主触点KM3闭合，常闭触点立即断开使KM4和KT2线圈失电，电动机定子绕组呈三角形连接，使电动机M在额电电压下正常运行。

　　电动机运行到开门限位开关SQ1或关门限位开关SQ2时，电动机采用速度继电器控制的反接电气制动使电动机加速停止转动，当电动机的转速在100 以下时，认为电动机已停止转动，则速度继电器的动合触点KS断开，电动机制动结束。

　　PLC的工作方式是顺序扫描、不断循环的过程，所以即使是顺序程序也会反复执行，其各个部分的执行与否由相应的条件来控制，条件满足则执行，否则进行等待，直到条件满足为止。根据自动门PLC控制系统的控制要求，设计自动门PLC控制系统流程图如图4.1所示。

　　根据PLC的I/O分配表，设计自动门PLC控制系统的梯形图，调用2个S7-200系列PLC中的辅助继电器M0.1和M0.2起到中间状态暂存作用，并采用定时精度为100ms的定时器T37和T38分别延时8s和3s。

　　本设计基本上达到了设计要求，将可编程控制器（PLC）应用到自动门控制系统中，研究了PLC在自动门控制系统的设计原理与设计方法，并重点研究了自动门PLC控制系统的硬件设计与软件设计，并在用PLC对自动门进行控制的同时实施实时故障监测，充分发挥了PLC的可靠性高、实时性好和抗干扰性强等特点，并且外部接线简单、灵活，维修方便。

　　当然，由于所学知识有限，本次设计还存在一些不足之处，功能方面也还不够全面，其实本设计还可以有更加全面的功能，比如开门和关门时设置蜂鸣器的提示音或指示灯提醒，提示行人注意安全，还可以在开门和关门速度上进行调节，使开门和关门速度加快或减慢，所以要想将自动门PLC控制系统实际使用，必须得通过现场调试。实际条件的限制也是本设计的不足之处。

　　在整个设计和制作过程中，对所学的知识进行了系统全面的应用，理解了PLC控制系统的工作原理和设计方法，学会了AutoCAD软件在绘制电气控制电路图的方法，提高了PLC梯形图的编程能力，扩充了知识面，增强了对自动门设计技术的理解。这次毕业设计既巩固了所学的知识，又学会了新的知识，拓宽了思路，开阔了视野，培养了自己分析问题和解决问题的能力。

　　我觉得这次毕业设计对我们即将毕业的大学生具有非常大的意义，因为通过它，我们可以重新巩固我们大学四年所学的专业知识，还能去模拟、去尝试地解决一些和实际生活息息相关的问题，使我们在设计过程中得到了很好的锻炼，增强了我们的自主学习能力，为今后走上工作岗位奠定了良好的基础。