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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流傅直凯08车库自动门.精品文档.浙江广厦建设职业技术学院电气自动化专业毕业论文论文题名：（车库自动门课程设计）、学生姓名：（傅直凯）学号：（022010008）指导老师：（吴丽丽）专业：电气自动化技术年级：（G10电气班目录摘 要3前 言3第一章 车库自动门的总体设计方案31.1 设计的必要性21.2自动门的设计控制原理.31.3车库自动门控制系统的控制要求. .4第二章 车库自动门硬件设计.52.1车库自动门的无线遥控器52.2 PLC控制设计与选择52.2控制功能52.2.2编程62.2.3可编程PLC的选型72.3车库门的机械结构设计.
2、82.4驱动装置的选择.9心得体会.11参考文献.11摘要随着汽车产业的发展，人们对车库的需求量日益增长。智能车库将是信息社会最重要的基础设施之一，停车场管理控制系统则是现代建筑中不可或缺的一部分。随着计算机控制技术的发展，停车场管理控制系统的功能及软硬件设施也伴随其发展而不断改进。本文主要阐述了车库自动门的设计思想,根据管理及控制功能需求，充分研究了相关系统组件的工作原理及性能指标，据此进行系统功能设计及硬件选型。此系统对车库的管理有很大的帮助、私人财产和交通车辆管理明显的效果，有很大的实用价值。关键字：控制遥控感应前言社会经济发展的今天在一些小区里车库豪华别墅的私人车库，都会经常使用到车库
3、门自动门。PLC控制自动门由于具有故障率低、可靠性高、维修方便等优点，因而得到广泛的应用。做到准确指示车辆进出,车辆进入时给与司机准确的车位数量与具体位置,车辆进入车库后,记录车辆总量;车辆离开车库时,减少车辆数量。车辆进出指示可完全由PLC进行中央控制处理,停车场空位指示可利用价格便宜的数码管显示。因此，在大力加强车辆停放智能管理的建设方面，尤其在实现快捷、便利、安全这一点上拥有很大的发展空间和潜力。第一章 车库自动门的总体方案设计1.1.设计的必要性：工业的发展和人民水平的不断提高越来越多的人都拥有了属于自己心仪的爱车,车也需要有一扇门。然而有一扇智能化自动控制自动门将大大提高我们的生活水
4、平和效率。拥有这样的一扇门完全符合和满足现在车主的需求，只需轻轻摁下遥控器的按钮，就能方便进出车库门。一款拥有自动化智能的私人门或者可以扩展为大型停车场的VIP区的折叠自动车库门。1.2.自动门的设计控制原理设计一间能容纳3俩车并且安全可靠的私人自动车库门，当车主开车进入自动门的1030米范围内即可用遥控器控制自动门的升降。该门的工作原理是：车主在进入安装在车库门外侧的遥控接收器的接收范围内按下遥控，接收器在接收到信号后立即反馈给传感器并且将PLC作为控制基础带动电机的正反转，从而实现了门的“自动”功能。门遇阻反弹，安全的性能可以确保您和您的家人及车辆平安进入。 拥有手动、机动应急系统，确保出
5、现停电或产生其他故障时仍然能开关自如。具有多重安全保障及自锁功能，无需别家任何栓门器材。 自动照明系统使您的出入更加方便，当车库门开启或关闭时，开门机照明系统自动开启，并在延时3分钟后自动关闭。1.3.车库自动门控制系统的控制要求通过红外遥控来控制自动门的开关.车主通过遥控器来做信号处理并通过感应系统带动PLC控制动力装置，配以继电器控制来达到电机正反转从而实现门的自动化。除了自动门可以通过遥控控制外也可用手动方法来控制。PLC投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。库门设计为卷帘式，用一个电机来拖动卷帘。正转接触器KM1使电机开门，反转接触器KM2使电机关门。1）当车主进入遥控感应器接收范围
6、时，按下手上的遥控器，感应器便检测出信号波，从而产生输出电信号（S01=ON），由该信号启动接触器KM1，电机M正转使卷帘上升开门，当到达开门限位开关位置时，电机停止运行。2）当车主离开时按下手上的遥控按钮该信号相同的原理，卷帘开始下降关门，当门移动到关门限位开关时，电机停止运行。3）考虑到自动门在出现故障或在维修的时候，用自动控制从在一定问题，增加手动开门和关门开关。第二章 车库自动门硬件设计2.1车库自动门的无线遥控器无线遥控器我们选择的是深圳信诺有限公司生产88元的无线遥控器和接收器。红外遥控器是利用波长为0.761.5uM之间的近红外线来传递控制信号。常用的红外遥控系统一般分为发射和接
7、受俩部分。发射部分为发光二极管。第一，我们的工作频率高达10.525GHz，它的指向性强，检测范围精确，并且避免了低频率微波如2.4GHz、5.8GHz等频段的微波场强波束覆盖不均匀造成的感应距离不稳定等弊端。第二，我们选用进口的遥控感应组件，确保性能稳定良好，不会出现用了一段时间后性能下降的缺点。排除因为自动门运行时可能产生干扰或者天气和电磁辐射产生干扰信号。规格参数:型号WB-3001WB-3002WB-3003供电电压AC/DC 12V AC/DC220V工作频率范围50Hz 60Hz感应探头工作频率。2.2PLC控制设计与选择控制功能PLC主要用于顺序逻辑控制，因此，大多数场合常采用单
8、回路或多回路控制 器解决模拟量的控制，有时也采用专用的智能输入输出单元完成所需要的控制功能，提高PLC的处理速度和节省存储器容量。编程功能离线编程方式：PLC和编程器共用一个CPU，编程器在编程模式时，CPU只为编程器提供服务，不对现场设备进行控制。完成编程后，编程器切换到运行模式，CPU对现场设备进行控制，不能进行编程。离线编程方式可降低系统成本，但使用和调试不方便。在编程方式：CPU和编程器有各自的CPU，主机CPU负责现场控制，并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换，编程器把在线编制的程序或数据发送到主机，下一扫描周期，主机就根据新收到的程序运行。这种方式成本较高，但系统调试和操作方便，
9、在大中型PLC中常采用。五种标准化变成语言：顺序功能图（SFC）、梯形图（LD）、功能模块图（FBD）三种图形化语言和语言表（IL）、结构文本（ST）两种文本语言。选用的编程语言应遵守标准（IEC6113123），同时，还应支持多种语言变成方式，如C，Basic等，以满足特殊控制场合的控制要求。诊断功能PLC的诊断功能爆孔硬件和软键的诊断。硬件诊断通过硬件的逻PLC硬件主机系统图辑判断确定硬件的故障位置，软件诊断分内诊断和外诊断。通过软件对PLC内部的性能和功能进行诊断是内诊断，通过软键对PLC的CPU玉外部输入输出等部件信息叫唤功能进行诊断是外诊断。PLC的诊断功能的强弱，直接影响对操作和维
10、护人员技术能力的要求，并影响平均维修时间。车库自动门主电路图：可编程控制器PLC的选型PLC目前主要的品牌有：美国AB，比利时ABB，松下，西门子，汇川，三菱，欧姆龙，台达，富士，施耐德，信捷 创研等。本设计中采用西门子公司的S7-200型PLC,其优越的性能表现为极高的可靠性极丰富的指令集，易于掌握，便捷的操作，丰富的内置集成功能，实时特性，强劲的通讯能力，丰富的扩展模块。1.S7-200的特征(1) 体积小, 尺寸: 1608062mm由于其紧凑的设计,S7- 200可以适合于任何机器控制环境。(2) 易于使用: 通过STEP7- Micro/Dos软件可以非常方便地为S7- 200编程,
11、而且该软件能够在任何一台IBM兼容个人计算机上使用,哪怕是一台286 的微机,要求MS-DOS5.0以上。(3) 灵活多用: S7- 200的输入/输出点可以支持各个领域的设备,如: 光电传感器,驱动马达按钮开关,灯,泵,搅拌器等。2.S7- 200的主要组成部件(1) 中央处理器(CPU):是控制系统的大脑,它根据用户程序进行控制,此次选择CPU224作为本设计的主机。(2) 输入和输出(I/O):是系统的控制点,输入用于监视现场装置，输出用于控制执行机构。3. 编程软件S7-200的编程软件叫做STEP7-Micro/Dos它基于MS-Dos5.0上的版本。STEP7-Micro/Dos
12、的编程语言有两种表示方法:指令表和I/O地址分配表2.3车库门的机械传动结构设计对周围人群需要综合考虑.课题的车库门机械传动设计中考虑了以下几个方面：自动门的传动主要包括安装版，两侧轨道，门机，皮带，吊挂件等。所有的组件都为插入式元件，使得安装很简单。电机：驱动电机采用64V直流电动机，功率大，可调性强。导轨：两侧水平双导轨结构，形式正悬挂，解决了侧摆得问题，从而确保了门扇的稳定性。滑轮：采用特殊的尼龙滑轮，强度高，耐磨性好，同时还有一定的减震效果。皮带：采用齿形皮带，齿形皮带的截面为曲线设计，增加了齿形的高度，提高了皮带与传动齿轮的吻合度，从而提高了使用寿命。2.4驱动装置的选择自动门的驱动
13、器是自动门能否良好工作的保障。在本设计中是运用直流电机。该电机功率密度高，噪音极小、调速性能好，即具备交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等优点，又具备直流电动机线性机械特性、调速范围宽、启动转矩大、运行效率高等诸多优点。是应用于“轻、小、薄、安静、精密、可靠”等场合的最佳选择本设计选用的是亚坦电机控制有限公司生产的45BLDC系列直流无刷电机，电机直径45，额定转数4000转，额定扭矩0.836N.m，功率700W2000W，最大推拒力3000N,电压220 VI/O地址分配表:类别元件端子号作用输入SB1I0.0遥控器开关SB2I0.1开门开关SB3I0.2关门开关SB4I0.3关电开
14、关SB5I0.4照明灯开关SB6I0.5手动开门开关SB7I0.6手动关门开关输出KM1Q0.0电机正转接触器KM2Q0.1电机反转接触器控制过程：按下遥控器开关I0.0和I0.4，PLC控制电动机正转卷帘门和照明灯打开。汽车开始驶进车库。全部进入后，等车主出来按下电子锁I0.1关门，电动机反转卷帘门开始关闭。电动机停止转动，卷帘门关闭完成。最后按下I0.4关闭照明灯。指令表网络1LD I0.0O Q0.0A I0.4O I0.5AN I0.1AN I0.3= Q0.0网络2LDN I0.0O Q0.1A I0.4AN I0.2= Q0.1网络3LDN I0.3O M0.0A I0.4AN I
15、0.0 = M0.0网络4LD M0.0A I0.4AN T38TON T38, 30网络5LD T38A I0.4O I0.6AN I0.2= Q0.1心得体会拿到这个课题时，我第一次读过去，脑袋里留下了大概的设计要求。就是电动机正反转控制自动门的打开与关闭，还有就是限位开关控制自动门电动机的到位停止。这是汽车进出库必须的要求。还有就是室照明灯的要求。这些都是一些简单的控制，看一下就可以想象出来车进出的情况。但是到了真正编写程序的时候，发现并不是那么的容易。编着编着发现我自己就被绕进去了。后来没办法去求助了一下同学，研究了好长时间，发现我们能力有限，后来，经过老师的指导，用电子锁控制自动门的
16、关闭，结果发现可行，并且能达到要求的控制要求。通过这次设计使我学会如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。更重要的是，我在这一设计过程中，学会了坚持不懈，不轻易言弃。设计过程，也好比是我们人类成长的历程，常有一些不如意，也许这就是在对我们提出了挑战，勇敢过，也战胜了，胜利的钟声也就一定会为我们而敲响本设计中依然存在着许多问题，系统中的许多功能和作用，都因资源有限以及个人能力有限而未能得到进一步地改进与完善，但由以上这个简单的例子我们依旧可以看出,运用PLC设计车库管理系统非常方便。无论是从设计思路还是设计过程都十分清晰,使得人们运用起来得心应手,并且调试管理简单明了。PLC无论
17、在工业生产上还是在民用商用设计上都显示出很大的发展潜力,将会的未来的日子里继续发挥作用。我也将在未来的日子里努力钻研，希望能够发掘自己的潜力，提高设计水平。最后，感谢老师们三年以来不辞辛劳地悉心教导，特别是本次毕业设计的指导老师-吴丽丽老师，在此期间给您添了许多麻烦，再次感谢您对我们付出，望今后工作顺利，身体健康！参考文献1赵永江楼宇的门禁、监控及车库管理系统M北京：中国，电力出版社，20052谢克明，夏路易可编程控制器原理与程序设计M北京，电子工业出版社，20023张进秋可编程控制器原理及应用实例M北京：机械，工业出版社，20034 PLC入门学习基础教程M 北京：机械，工业出版社，20035可编程序控制器应用指南 易传禄主编 上海科普出版社6 可编程序控制器原理及应用 钟肇新 彭 侃编 华南理工大学出版社7 电气与可编程序控制器技术 汤以范主编 机械工业出版社8 PLC编程及应用 廖常初主编 机械工业出版社9 SIMATIC S7-200可编程序控制器CPU22X系统手册西门子(中国)有限公司10 可编程序控制器原理及应用 赵金荣 叶 真编 上海应用技术学院