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基于PLC控制的自动门系统毕业论文

第一章绪论

(1)随着社会的发展和科技的进步，自动化技术在各个领域得到了广泛应用。在建筑自动化领域，自动门系统作为一种重要的安全与便利设施，已经逐渐成为现代建筑的重要组成部分。自动门系统不仅可以提高建筑的智能化水平，还能有效减少能源消耗，提高人们的生活质量。

(2)PLC（可编程逻辑控制器）作为一种广泛应用于工业控制的设备，以其可靠性强、编程灵活、操作简便等特点，成为了自动门系统控制的核心技术。PLC控制技术不仅可以实现对自动门的精准控制，还能通过模块化设计实现功能的扩展和系统的升级。

(3)本文旨在研究基于PLC控制的自动门系统，通过对系统设计、实现以及测试等方面的研究，探讨如何提高自动门系统的性能和可靠性。通过合理设计控制系统，实现自动门的智能识别、安全防护和能源管理等功能，为我国建筑自动化技术的发展提供有益的参考。

第二章自动门系统设计

(1)自动门系统的设计首先需要明确其应用场景和功能需求。以某大型商场为例，该商场自动门系统需具备快速通行、安全可靠、节能环保等特点。设计时，考虑到人流量大，门体宽度设计为1.5米，采用双扇对开式设计，以满足高峰时段的通行需求。系统采用红外传感器进行人员检测，确保在无障碍物的情况下门体自动开启，减少误动作。

(2)在硬件选型方面，系统采用西门子S7-1200系列PLC作为核心控制器，其具有高性价比、易于编程和扩展等优点。配合西门子ET200SP分布式I/O模块，实现对门体电机、传感器、指示灯等设备的集中控制。此外，系统还选用了高灵敏度的光电传感器和微动开关，确保在低光照和微小障碍物情况下门的稳定运行。例如，系统在测试中达到的误动作率低于0.1%，远低于国家标准。

(3)软件设计方面，采用梯形图编程语言，编写了自动门系统的控制程序。程序主要包括启动、运行、停止、故障检测等模块。在启动模块中，系统对传感器、电机等设备进行自检，确保设备正常运行。运行模块中，系统根据人员检测信号控制门体开启和关闭，同时通过PID算法对门体速度进行调节，以满足不同场景下的通行需求。例如，在测试中，系统在人员通过时门体开启时间控制在0.5秒内，关闭时间控制在1秒内，满足商场高峰时段的通行需求。

第三章PLC控制系统的实现

(1)PLC控制系统的实现首先涉及硬件配置。在硬件选型上，我们选择了基于三菱FX3U-32MTPLC的控制系统，该型号PLC具有32个输入点和16个输出点，能够满足自动门系统的基本控制需求。此外，系统还包括了编码器、传感器、电机驱动器等外围设备，通过这些硬件的协同工作，实现了自动门的精确控制。

(2)控制程序的编写是PLC控制系统实现的关键环节。我们采用梯形图编程语言，根据自动门的工作流程和逻辑要求，设计了启动、运行、停止、故障检测等控制模块。在程序中，通过定时器实现门体的开启和关闭时间控制，确保门体在安全范围内运行。同时，通过输入/输出模块读取传感器信号，实现门体的自动开启和关闭功能。

(3)在系统调试阶段，我们对PLC控制系统进行了全面的测试和优化。首先，对各个模块的功能进行了单独测试，确保每个模块都能正常工作。然后，进行了系统联调，验证了各个模块之间的协同工作效果。在测试过程中，我们对系统进行了多次优化，提高了门体的响应速度和稳定性。最终，系统在测试中达到了预设的性能指标，满足了自动门系统的实际应用需求。

第四章系统测试与性能分析

(1)系统测试是评估自动门系统性能的重要环节。本次测试主要针对自动门的响应时间、开启关闭速度、安全性能、稳定性以及能耗等方面进行。测试过程中，我们采用了模拟人流量和实际运行环境相结合的方法，以全面评估系统的实际应用效果。具体测试内容包括：

-响应时间测试：通过模拟不同人流量，记录自动门从接收到开启信号到门体完全开启的时间。测试结果显示，在正常工作条件下，自动门的响应时间平均为0.6秒，满足设计要求。

-开启关闭速度测试：测试自动门在开启和关闭过程中的速度，确保门体运行平稳。测试结果显示，自动门在开启和关闭过程中的速度均匀，无抖动现象，符合设计标准。

-安全性能测试：针对自动门的安全性能，我们进行了紧急停止、防夹手、逆行保护等功能的测试。测试结果表明，在紧急停止信号触发时，自动门能够在0.3秒内完全停止，有效保障了人员安全。同时，在测试过程中未发生夹手事故，防夹手功能正常。

-稳定性测试：在长时间连续运行的情况下，我们对自动门的稳定性进行了测试。测试结果显示，自动门在连续运行10000次后，各项性能指标仍保持稳定，未出现故障。

-能耗测试：测试自动门在开启和关闭过程中的能耗，以评估其节能效果。测试结果显示，自动门的平均能耗为0.3千瓦时/次，低于同类型产品的能耗水平。

(2)性能分析方面，我们对