科技创新
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基于PLC 的自动门控制系统设计
鲍翔
摘要：可编程控制器（PLC ）较为普遍的应用于工业控制领域，因其具有易维护、运行稳定性强等优点广泛的得到了应用领域的高度认可。本文所述的自动门控制技术是基于PLC技术研发的一种工业产品，下面将围绕S7-200展开系统设计论述，传感器、驱动装置以及控制器的合理选择，让自动门技术为社会各领域提供更加便利的服务，在公共场合和基础设置中实现更好的应用。关键词：PLC；自动门；控制系统；设计
PLC在工业自动化领域中已经进入成熟的应用阶段，其主要特点与优势是体积小、抗干扰性强、使用便利、维护方便等。自动控制技术随着网络技术、计算机信息技术和通信技术的发展正逐步走向网络化、智能化、远程化发展方向。各大PLC厂商要想更好的适应市场需求，纷纷开始推出具备网络通信功能的PLC及相关产品。
1 PLC 概述
1.1 PLC定义
PLC是一种基于工业环境背景下设计的以数字运算为核心的电子操作装置，选用了可编制程序的存储器，用于存储内部的顺序运算、逻辑运算、计数、急事和算术运算等指令，以模拟式或数字式完成输入和输出，对多种类型机械的生产过程予以控制。PLC和相关外围设备的设计要充分考虑后期功能扩展的便捷性，以及与整个工业控制系统融合的必须要素。
1.2 PLC的特点
PLC作为一种专用于工业领域且结构特殊的电子系统装置，其自身具有以下几个特点：一是拥有齐全的硬件配套，功能多样化且相对完善，在应用中具有很强的适应性；二是可靠性和稳定性高，具有很强的抗干扰能力；三是操作简单易学，便捷的应用方式很受工程技术人员喜爱；四是安装方便，可灵
活扩展功能；五是系统安装、设计和调试工作量不大，易于改造和维护；六是装置体积小、重量轻且能耗低；七是拥有较高的相对性价比。HSCSB>创新之路 纪录片
2 总体设计思路与方案
第一，如果有人从内到外或者从外到内的通行行为通过光电检测开关K1、K2时，开门机构将执行KM1动作实现电动机正转，如若电动机已经运行到了K3这一开门限位，电机则可停止运行。第二，设置自动门在开门位置的停留时间，8s后自动进入关门流程，启动关门执行机构KM2启动电动门进行反转，电机将在门移动到开门限位开关K4的时候停止运行。第三，在关门环节中，如若有人从外到内或者从内到外的通信行为通过光电检测开关K2或K1时，要即刻发出停止关门的信号，并自动进入开门程序。第四，在打开门后的8s停留时间中，一旦有人从外到内或从内到外的通行行为通过光电检测开关K2或者K1时，又要重新进入8s的等待时间后再自动进入关门程序，以此确保人员通过的安全性。 3 系统硬件电路设计
微计算机信息3.1 控制系统结构设计框图（如图1所示
）
图1 控制系统结构图
微博的兴起3.2 选择人体感应器型号
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本文论述的PLC自动门控制系统采用的是WB-3004（上海安达门业公司）感应器，应用了先进的运动检测技术，调节操作方便的微博感应探头
决定了这一装置适用于多种场合。
3.3 自动门运行位置检测
这一系统的核心在于控制门的运行，要想实现更好的控制效果，必须将门所处的位置信息传递给PLC，以便及时作出相应的信号处理，因此必须将位置传感器安装在关键位置上，并做好传感器与PLC的连接。对此要进行两个行程开关设置，其中一个开门极限开关主要用于检测完全打开门的位置，另一个用于检测完全关闭门的位置，称之为关门极限开关。在门的运行过程中，限位开关会在接近最大位置的时候将感应到的信号传递给PLC，对电机发出停止转动的指令。门与限位开关距离越来越近的时候，电机将会逐步进入低速运行状态，整个过程由程序控制。关于门与极限开关距离的判断，需要使用霍尔传感器来精准的检测电机转速，再结合限位信号分析门的具体位置。3个PLC输入点将分别被2个行程开关和1一个霍尔传感器占用。
4 软件设计
4.1 主程序模块
首先对系统进行初始化处理，主要包括中断设置、显示门开关每个环节的变量，接着PLC将为围绕不同的信号输入作出相应的处理。PLC在按下停止按钮的情况下将不对开关门请求作出任何响应，电机工作进入停止状态，门也将静止不动。PLC在按下启动按钮的情况下会及时响应开关门请求；手动开门按钮被按下则要调用开门子程序；手动关门按钮被按下则要调动关门子程序；当传入人体感应信号时，将启动开门子程序，确认无人的情况下经过停留时间后启动关门子程序。采用扫描工作方式的PLC将多次重复执行相同的指令，每次执行都会逐一检测上述条件，确保手动和自动控制的实时切换。
4.2 开门子程序及关门子程序模块
为了有效保护系统并实现精确定位，开门行程被细分为减速、恒速和缓慢加速三个阶段，关门行程也一样。开关门发出或收到减速信号的关键在于PLC中传递门的输出功能。
开门子程序流程：首先，要对关门极限信号的真实性作出正确判断，确保门已经处于完全关闭状态，清零行程变量。因为PLC将机械式的重复这一程序，所以不管是人体感应信号还是手动开门指令，都要进行反复多次的检测，如若是首次调用开门子程序，就要借助PLC的高速脉冲完成输出性参数设置，为后期电机正常驱动做好准备。最后，对开门极限指令系统的正确性进行检测，同时停止输出信
号，避免出现门开时电机异动。
关门子程序流程：同样要先检测人体感应信号和手工关门信号的有效性，若为初次调用关门子程序就设置PLC高速脉冲输出参数，实现电机反转。最后，对关门极限指令系统的正确性进行检测，确定正常后再关闭电机信号输出。
结语
本文设计的融入了PLC技术的自动门控制系统，外部接线简单，便于调整和维护，采用了双元件型热释电红外传感器检测感应区是否有人通过的信号，为了有效避免出现门夹人或者门夹物的意外情况发生，PLC最好选用红外光电感应器。
参考文献：
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[2]段莉，邓文亮，朱亚红.基于PLC控制的自动门系统[J].智能机器人，2017（1）：53-54.
[3]阮耀锋.对国内现行PLC自动门控制系统的改进[J].微计算机信息，2017，000（007）：121.
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