自动门控制系统.docx

任务3自动门控制系统

学习目标
知识目标：
掌握选择序列结构状态转移图（SFC）的画法，并会通过状态转移图进行步进顺序控制的设计。
能力目标：
能根据控制要求画出状态转移图，并能灵活地将以转换为中心的状态转移图转换成梯形图，实现自动门控制系统的程序设计。

工作任务
目前许多公共场所都采用了自动门，图3-3-1所示是一种玻璃自动平移门。这种平移门以前多是采用继电一接触器控制系统，其受环境的影响，故障频繁，加之元器件较多，线路复杂，不易维修。随着PLC的广泛应用，利用继电一接触器控制系统控制的自动门装置，逐渐被PLC控制系统所取代。

本任务的主要内容是以图3-3-1所示的玻璃自动平移门为例，运用PLC的顺序控制设计法中的选择序列结构的状态转移图编程法，完成对玻璃自动平移门的电广e控制，如图3-3-2所示。
玻璃自动平移门的控制要求如下：
（1）当有人靠近自动平移门时，红外传感器SQ1（X000）接收到信号为ON，Y000驱动电动机高速开门；当碰到开门减速开关SQ2（X001）时，Y001驱动电动机低速开门；当碰到开门极限开关SQ3（X002）时，驱动电动机停止转动，完成开门控制。
（2）在自动门打开后，若在0.5s内红外传感器SQ1（X000）检测到无人，Y002驱动电动机高速关门；当碰到关门减速开关SQ4（X003）时，Y003驱动电动机低速关门；当碰到开门极限开关SQ5（X004）时，驱动电动机停止转动，完成关门控制。
（3）在关门期间，若红外传感器SQ1（X000）检测到有人，玻璃自动平移门会自动停止关门，并且会在0.5s后自动转换成高速开门。

任务准备
实施本任务教学所使用的实训设备及工具材料见下表。

任务分析
通过对上述控制要求分析可知，本任务控制也是典型的步进顺序控制，在本课题任务2中曾介绍了用单序列结构状态转移图编程法，进行步迸顺序控制程序的设计。该方法的特点是单序列结构形式没有分支，它由一系列按顺序排列、相继激活的步组成，每一步的后面只有一个转换，每一个转换后面只有一步。但在很多步进生产控制中，往往有两列或多列的不仅顺空过程；而在状态转移图中便有两个或两个以上的状态转移支路。按照驱动条件的不同，多分支流程的步进顺控可分为选择性分支和并行性分支。本任务的目的就是通过学习，掌握通过选择序列结构状态转移图的编程方法转化成梯形图控制程序，完成自动门控制系统的编程设计。

相关知识
一、用步进指令实现的选择序列结构的编程方法
用步进指令实现的选择序列结构的编程方法主要有选择序列分支的编程方法和选择序列合并的编程方法两种。
1.选择序列分支的编程方法
如图所示的步S20之后有一个选择序列分支，当步S20为活动步时，如果转换条件X002满足，将转换到步S21；如果转换条件X003满足，将转换到步S22；如果转换条件X004满足，将转换到步S23。

如果某一步的后面有Ⅳ条选择序列的分支，则该步的STL触点开始的电路中应有Ⅳ条分别指明各转换条件和转换目标的并联电路。对于图3-3-3中步S20之后的这3条支路有3个转换条件X002、X003和X004，可能进入步S21、步S22和步S23，所以在步S20的STL触点开始的电路中，有3条由X002、X003和X004作为置位条件的并联电路。STL触点具有与主控指令(MC)相同的特点，即LD点移到了STL触点的右端，对于选择序列分支对
应的电路设计是很方便的。用STL指令设计复杂系统梯形图时更能体现其优越性。

2.选择序列合并的编程方法
如下图所示的步S24之前有一个由3条支路组成的选择序列的合并，当步S21为活动步，转换条件X001得到满足；或者步S22为活动步，转换条件X002得到满足；或者步S23为活动步，转换条件X003得到满足时，都将使步S24变为活动步，同时将步S21、步S22和步S23变为不活动步。

在梯形图中，由S21.S22和S23的STL触点驱动的电路中均有转换目标S24，对它们的后续步S24的置位是用SET指令来实现的，对相应的前级步的复位是由系统程序自动完成的。其实在设计梯形图时，没有必要特别留意选择序列的合并如何处理，只要正确确定每一步的转换条件和转换目标，就能自然地实现选择序列的合并。

提示
值得注意的事：在分支、合并的处理程序中，不能用MPS、MRD、MPP、ANB、ORB指令。

二、选择性序列结构状态转移图的特点
（1）选择性分支流程的各分支状态的转移由各自条件选择执行，不能进行两个或两个以上的分支状态同时转移。
（2）选择性分支流程在分支时是先分支后条件。
（3）选择性分支流程在汇合时是先条件后汇合。
（4）FX系列的分支电路，可允许最多8列，每列允许最多250个状态。

任务实施
一、分配输入点和输出