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毕业设计(论文)-基于PLC自动门控制系统的设计

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毕业设计(论文)-基于PLC自动门控制系统的设计

摘要：本论文针对自动门控制系统进行了深入的研究与设计。首先，对PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和自动门控制系统的工作原理进行了详细的阐述。接着，介绍了基于PLC的自动门控制系统的设计方法，包括系统硬件设计、软件设计和系统调试。通过实际应用案例，验证了该系统的可行性和可靠性。本文详细分析了系统设计过程中的关键技术和难点，并提出了相应的解决方案。最后，对系统进行了性能测试和优化，确保了系统的高效稳定运行。本文的研究成果为自动门控制系统的设计与实现提供了有益的参考和借鉴。

随着社会经济的快速发展，人们对智能化、自动化产品的需求日益增长。自动门作为一种重要的智能化设备，广泛应用于商场、医院、学校等公共场所，其安全、便捷、高效的特点受到人们的青睐。PLC（可编程逻辑控制器）作为一种广泛应用于工业自动化领域的控制技术，具有可靠性高、编程灵活、易于维护等优点。将PLC应用于自动门控制系统，不仅可以提高系统的自动化程度，还可以降低系统的成本和维护难度。本文旨在研究基于PLC的自动门控制系统设计，以期为我国自动门行业的发展提供技术支持。

第一章自动门控制系统概述

1.1自动门的发展历程

(1)自动门技术自20世纪初开始发展，最初主要应用于工业领域，如汽车装配线、仓库等场所，其主要功能是保证人员与物品的安全通行。这一阶段的自动门系统较为简单，主要由机械装置和电气控制系统组成，主要依靠物理障碍来控制门的开关。

(2)随着科技的进步和人们对生活品质要求的提高，自动门技术逐渐从工业领域走向民用，开始应用于商场、酒店、医院等公共场所。这一时期，自动门控制系统逐渐向智能化、人性化方向发展，开始采用红外感应、地磁感应等新型传感器技术，使得自动门能够在人接近时自动开启，提高了使用的便捷性和安全性。

(3)进入21世纪，随着物联网、大数据等新兴技术的快速发展，自动门技术也迎来了新的变革。现代自动门系统不仅具备传统自动门的功能，还能实现与其他智能设备的互联互通，如与智能锁、安防监控系统等相结合，形成一套完整的智能化安全系统。同时，自动门的设计更加注重美观与节能，如采用节能型电机、智能温控系统等，以满足不同场合的需求。

1.2自动门控制系统组成

(1)自动门控制系统主要由以下几个部分组成：传感器系统、执行机构、控制系统和电源。其中，传感器系统负责检测门前的环境和人员状态，主要包括红外传感器、微波传感器、地磁传感器等。例如，在商场中使用的自动门通常采用红外传感器来检测行人，其感应距离可达2-5米，反应时间在0.1秒以内，确保行人的通行顺畅。

(2)执行机构是自动门控制系统的核心部件，负责实现门的开启和关闭动作。常见的执行机构有电机驱动、气动驱动和液压驱动等。以电机驱动为例，其功率通常在0.75-5.5千瓦之间，可满足不同类型自动门的需求。例如，在大型商场中，由于客流量大，门体重量重，通常采用功率较高的电机驱动系统，以确保门的稳定运行。

(3)控制系统负责对整个自动门系统的运行进行控制和协调，主要包括PLC（可编程逻辑控制器）、单片机、微处理器等。控制系统可以根据传感器系统的反馈信息，实时调整门的开启和关闭策略，确保系统的稳定性和安全性。以PLC为例，其具有高速、高效、稳定的特点，广泛应用于自动门控制系统中。在实际应用中，控制系统还可以通过通信接口与上位机进行数据交换，实现远程监控和故障诊断。例如，某医院采用的自动门控制系统，通过PLC与医院监控系统相连，实现了对自动门的远程控制和管理。

1.3自动门控制系统分类

(1)自动门控制系统根据其控制方式和应用场景的不同，主要分为以下几类：手动控制型、感应控制型、安全控制型、智能控制型等。手动控制型自动门是最传统的控制方式，通常通过手动按钮或开关来控制门的开启和关闭。例如，在小型办公室或住宅中，常见的自动门通常采用手动控制，其成本较低，操作简单。

(2)感应控制型自动门是当前市场上应用最广泛的类型，其通过感应器（如红外线、微波等）来检测门前的人员或物体，实现自动开关门。这种类型的自动门具有自动性和便捷性，广泛应用于商场、酒店、机场等公共场所。据统计，感应控制型自动门的市场份额已经超过60%。例如，某大型购物中心采用的感应控制型自动门，其感应距离可达5米，反应时间在0.1秒以内，每日服务客流量达到数万人次。

(3)安全控制型自动门主要针对人员密集、安全要求较高的场所设计，其特点是在确保通行便捷的同时，强调安全性能。这类自动门通常具备