自动门控制系统设计实例

（1）控制要求

许多公共场所都采用自动门，如图4.2-18所示。人靠近自动门时，红外感应器SL闭合，其输出信号使系统驱动电动机高速开门，碰到开门减速开关SQ₁时，变为低速开门。碰到开门极限开关SQ₂时电动机停止转动，开门结束，开始延时。若在0.5s内红外感应器SL检测到无人，电动机高速关门，碰到关门减速开关SQ₃时，变为低速关门。碰到关门极限开关SQ₄时电动机停止转动，关门结束。在关门期间若红外感应器SL检测到有人，停止关门，延时0.5s后自动转为高速开门。也就是说，不管是在高速关门还是在低速关门过程中，只要有人进来，就会重新起动高速开门动作，而不再进行关门动作。

这是一个选择实例，选择条件就是是否有人要求进来。

（2）编程元件配置及PLC的I/O接线

根据控制要求，PLC的I/O配置如表4.2-6所示；开门、关门等待用定时器T0、T1来控制。根据PLC的I/O配置，可得如图4.2-19所示PLC的I/O接线。

图4.2-18 自动门控制示意图

表4.2-6 PLC的I/O配置

图4.2-19 PLC的I/O接线

（3）设计顺序功能图

根据控制要求和表4.2-6可得图4.2-20所示的自动门控制系统的时序图。从时序图可看出，自动门在关门时会有两种选择，关门期间无人要求进出时继续关门，而如果关门期间又有人要求进出的话，则停止关门，开门让人进出后再关门。

图4.2-20 自动门控制系统的时序图

a）关门期间无人要求进出的时序图 b）关门期间有人要求进出的时序图

1）划分工作阶段，确定工作步。确定初始步，自动门一般是处于关闭状态，把关闭状态作为初始步。

根据控制要求，自动门一个循环包括6个阶段：高速开门、低速开门、开门延时等待、高速关门、低速开门、开门延时等待，作为6个工作步，用M1～M6表示。

因此该顺序功能图有一个初始步、6个工作步。

2）确定负载、转移条件和转移目标。自动门各工作步的负载、转移条件和转移目标如表4.2-7所示。由于用定时器T0、T1来控制等待持续时间，因此定时器T0、T1的触点即为相应工作步的转移条件。

表4.2-7 各工作步的负载、转移条件和转移目标

根据表4.2-7，可设计出如图4.2-21所示的顺序功能图。为了看图方便，将图4.2-21改画成图4.2-22。

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图4.2-21 顺序功能图

图4.2-22 改画的顺序功能图

（4）设计梯形图

1）按M0→M1→M2→M3→M4→M5→M0顺序，设计单序列梯形图，如图4.2-23中的细实线所示。

2）然后考虑在相关步添加选择序列的梯形图，如图4.2-23中的粗实线线所示。

①在步M4之后，由于转换条件X3、X0不同，使转移目标的步M5、M6不同，因而实现选择序列C的分支。

②在步M5之后，由于转移条件X4、X0的不同，使转移目标的步M0、M6不同，因而实现选择序列E的分支。

③在步M1之前，由于转移条件X0、T1不同，因此形成步M0，步M6到步M1的选择序列B合并。

④在步M6之前，由于两个转移条件X0相同，因而实现选择序列D的合并。

⑤在步M0，由于转移条件M8002、X4不同，但转移到相同的步S0，因而实现选择序列A的合并。

综上所述，并结合表4.2-5和图4.2-22可得图4.2-23所示梯形图。

图4.2-23 梯形图

（5）电路工作过程

3）步M4后进行选择序列B分支。步M4的进行选择序列B分支，M4为活动步，动合触点◎M4[6]、◎M4[7]已闭合，因此由步M4进入步M5或M6，就取决于动合触点◎X3[6]、◎X0[7]。

①有人靠近自动门感应器：

②无人靠近自动门感应器：

无人靠近自动门感应器，X0失电，◎X0[7]断开；当门全关后，门全关行程开关闭合，X4得电→◎X4[1]闭合（◎M5[1]已闭合）→M0[1]得电并自锁，步M0进入活动步→◎M0[2]闭合，为起动M1步做准备。