基于PLC的自动门控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

自动门在人们的日常生活中已经得到了广泛的应用，同时人们对其性能和安全等方面的要求也越来越高。本课题使用PLC控制器，按照自动门控制装置的要求，设计了相应的软件和硬件，实现了自动门由检测到开启、计时等待、关闭的全过程。具有手动和自动开门功能和分时间段控制功能以及配备安全防夹人等功能。

PLC是一种专门为工业环境下应用而设计的数学元算操作电子装置，它采用可以编程程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序运算、计时、计数、好人算数运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式和开关量的逻辑控制的输入和输出，控制各种类型的的机械或生产过程。PLC具有可靠性强，抗干扰能力强，功能完善，试用性强，系统的设计，建设工作量小，维护方便，容易改造，体积小，重量轻能耗低等优点，目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展，因此，运用PLC控制自动门具有较高的可靠性，维护方便等特点。

2. 课题关键问题和重难点

自动门控制系统的基本功能：（1）手动控制：该功能是根据人流的需求通过按键进行门的开关，此功能可以使门的开闭处于任何一种状态；（2）自动控制：通过红外感应器的感应有人进门或者出门时感应门自动开启；（3）运行过程控制：自动门开启中又有人进入或者出门感应门继续开启4）时间自动控制：有人进入或出门以后，持续多少时间再关闭。

自动门控制系统的关键问题：（1）按要求来控制电机的正反转，确定电机与门扇轨道组成的系统，实现电机正转-开门，电机反转-关门；（2）实现自动门驱动器的安全性和稳定性，传动装置中的驱动器应该对周围的环境进行综合考虑。

其中存在的难点是：（1）通过红外感应器控制光电开关使人走到门口时门已打开；（2）通过plc程序控制当门开启时又有人进入自动门继续开启；（3）使人能完全进入或者里面自动门才关闭；（4）在自动门不受程序控制的情况下可以手动操作控制自动门开启和关闭；（5）红外感应器对进出入人员的感应灵敏度调节，plc程序设计的可要性以及误差延迟。

3. 国内外研究现状（文献综述）

在二十世纪年以后，自动门开始在建筑物上使用。二十年代后期美国的超级市场的开放，受此影响，自动门开始被使用，世界第一自动门品牌多玛在1945年开发出油压式、空气式自动门，新建大楼的正门也开始使用了。到了1962年，电气式已开始出现，之后伴随着城市的建设，自动门技术的领域每年都在增加。当初，用供给建筑物用电源进行电动机的速度控制很难，只好进行油压、空压速度控制，转换但因能源利用效率很低，然而伴随着电气控制的技术发展,现在电气控制技术已经成熟，直接控制电动机的电气式自动门逐渐成为主流。例如：各种用可识别控制的自动专用门，如:感应自动门（红外感应,微波感应,触摸感应,脚踏感应）、刷卡自动门等。

自动门根据使用的场合及功能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，其中平开门用的场合较少，旋转门由于昂贵而且非常庞大，一般只使用于高档酒店宾馆，自动平移门使用的最广泛，大家一般所说的自动门、感应门就是指自动平移门，目前市场上流行的平移型自动门一般是两开，这种门的特点是简单易控，维护方便。

在国外,进入90年代以来，自动化技术已经很成熟，技术发展很快，并取得了惊人的成就，自动门是自动化技术的典型代表。在现在人们生活中自动门可以节约空调能源、防尘、防风、降低噪音、同时可以使出入口显得很庄重高档，因此应用非常广泛。

4. 研究方案

自动门的设计有两种方案：

方案一是基于单片机的自动门控制系统，利用单片机编程语言，使用光电传感器作为感应器，检测到人体辐射的红外光线能量变化，将其转化为电信号，传给单片机。交流电机作为门驱动装置。通过单片机控制交流电机，使门自动打开，当人进门后又可以使门自动关闭。本课题主要实现光电线检测和基于at89c52的单片机控制系统。

5. 工作计划

第1周：查阅相关资料，掌握plc的工作原理；

第2周：继续查阅相关资料，并翻译不少于3000字的外文文献，论证设计的可行性，研究设计方

案和设计思路；