基于西门子S7-1200PLC自动安全门控制系统设计
摘 要:为解决枪支或者刀具等金属物品带入重要场所的安全问题，采用PLC自动智能控制的安全门检测是一个非常好的解决办法，它能有效的阻止金属危险物品进入重要场所或重要人员，保护人们生命安全。本次将设计的一种新型的安全门检测系统，这个系统运用以PLC为主要核心加上电机、金属传感器、触摸屏等成组新型控制系统, 能够运用多种重要场所, 大大减少人力资源, 缓解安保压力。根据对安全门的相关要求的调查和分析，设计一种与市场上常见安全门不同的安全门控制系统和结构，本次设计运用NX三维建模和PLC程序, 并且还运用MCD联合仿真技术, 使本次设计能够很好展示出来。还运用博图V17PLC软件, 让此次设计的自动安全门控制系统具有操作简单, 抗干扰能力强等特点，使本次设计自动安全门控制系统可以在各种环境中很好使用。
关键词：PLC；金属检测传感器；安全门；人机界面，
Abstract: In order to solve the safety problem that metal items such as guns or knives are brought into important places, the use of PLC automatic intelligent control of the safety door detection is a very good solution, it can effectively prevent metal dangerous items from entering important places or important people, and protect people's life safety. This will design a new type of safety door detection system, this system uses PLC as the main core plus motor, metal sensor, touch screen and other main into a new control system, can use a variety of important places, greatly reduce human resources, ease the security pressure. According to the investigation and analysis of the relevant requirements of the safety door, design a safety door control system and structure different from the common safety door in the market, this design uses NX three-dimensional modeling and PLC program, and also uses MCD co-simulation technology, so that the design can be well displayed. Also the use of Botu V17PLC software, so that the design of the automatic safety door control system has the characteristics of simple operation, strong anti-interference ability, so that the design of the automatic safety door control system can be used in a variety of environments.
Key words: PLC; Metal detection sensor; Safety door; Human machine interface
目录
第一章 绪 论 1
1.1课题研究背景 1
1.2 国内外的研究 1
1.3课题主要研究内容 2
1.4本章小结 2
第二章 系统设计方案 3
2.1 系统设计要求 3
2.2 系统设计方案 3
2.3本章小结 4
第三章 安全门系统硬件设计 5
3.1 PLC的概述 5
3.2 PLC的选型 5
3.4 传感器的选型 6
3.5 电机的选型 7
3.6 元器件明细表 8
3.7 系统主电路的设计 8
3.8本章小结 9
第四章 安全门系统软件的设计 10
4.1 编程软件的概述 10
4.2系统梯形图设计与分析 11
4.2.1安全检查门PLC程序段的设计 12
4.2.2 人数计数程序的设计 13
4.3仿真运行调试 14
4.4 人机界面设计 15
4.4本章小结 16
第五章 基于PLC的MCD机电概念设计和仿真模拟 17
5.1NX三维建模 17
5.2MCD机电概念设计 19
5.3仿真摸拟 21
5.4本章小结 21
第六章 结论 22
参考文献 23
第一章 绪 论
1.1课题研究背景
自动安全门课题的研究背景主要源于现代社会对安全性和便利性的不断增长的需求。随着城市化的快速推进和现代化建筑的大量涌现，自动门因其高效、便捷的特性，被广泛应用于各类公共场所，如商场、医院、学校、办公楼等。它能大大提高通行效率, 降低人力成本, 为人们的生活和安全带来极大的便利。但是，自动门在带来便利的同时，也暴露出一些安全隐患。例如，由于设备故障、人为操作失误或突发情况，自动门可能会出现夹人、撞击等安全事故。这些事故不仅可能造成人员伤害，也可能对设备本身造成损坏，甚至可能引发公众对自动门安全性的质疑。因此，如何设计和制造出更安全、更可靠的自动安全门，成为了一个重要的研究课题。自动安全门不仅需要在正常情况下稳定运行，还需要在突发情况下能够及时响应，采取有效的安全措施，防止事故的发生。这需要对自动门的控制系统、传感器、执行机构等进行深入的研究和优化，确保其在各种环境下都能保持良好的性能和稳定性。
此外，随着科技的发展，智能化、网络化的趋势也为自动安全门的研究提供了新的思路。例如，通过引入人工智能、物联网等技术，可以实现对自动门的远程监控、故障诊断和预警，进一步提高其安全性和可靠性。
国内外在科学研究领域都取得了令人瞩目的成果，为人类社会的进步和发展奠定了坚实的基础。未来，随着科技的不断进步和创新，相信科学研究将会取得更加辉煌的成就。
1.2 国内外的研究
自动安全门在国内外的研究都取得了显著的进展，特别是在技术创新、设计多样化、安全性提升以及智能化发展等方面。
在国外，自动门的应用和研究起步较早，技术成熟且应用广泛。许多先进的自动门系统已经实现了智能化、网络化的功能，能够通过远程控制、感应系统等方式实现更加灵活和智能的运行。此外，国外的自动门研究还注重提升产品的安全性和可靠性，通过引入新材料、新工艺和新技术，不断提高自动门的抗冲击、防盗、防火等性能。
在国内，随着城市化进程的加快和人们对安全便利性的需求提高，自动安全门的研究和应用也取得了快速发展。国内的研究机构和企业针对自动门的安全性、智能化和环保性等方面进行了大量的研究和开发工作，取得了一系列重要的成果。例如，通
过改进自动门的控制系统和传感器技术，提高了其识别人员和物体的准确性和响应速度；同时，国内还加强了自动门的安全标准制定和监管，确保产品的质量和安全性。
1.3课题主要研究内容
安全门的主要研究内容涵盖了多个方面。先是对安全门材料的选择和特性研究。安全门通常采用高强度材料制成，如钢板或铝材，这些材料需要具有良好的防盗、防火、防烟、防爆等性能。此外，门扇的表面通常会涂上一层防腐涂层，以保护其免受腐蚀的影响。是对安全门结构设计的研究。安全门一般由门框、门扇、锁具和防盗铰链等部件组成，这些部件的设计需要保证安全门整体的坚固性和安全性。例如，门框通常由钢制材料制成，并通过螺丝嵌入基础中来加固。锁具则需要采用高安全性的锁芯，以防止被轻易破解。安全门的研究还包括对防盗技术的探索。随着科技的发展，安全门逐渐采用更先进的防盗技术，如指纹识别、密码锁、面部识别等，以提高安全性能。
1.4本章小结
本章我主要是学习和了解自动安全门的背景和一些国内外的研究，我想通过这些资料明确需要完成目标。因为自动门在带来便利的同时，也暴露出一些安全隐患。在安全方面需要重点设计，减少安全隐患存在防止事故的发生，这需要对自动门的控制系统、传感器、执行机构等进行深入的研究和优化，确保其在各种环境下都能保持良好的性能和稳定性。还有对安全门材料和特性研究，从多方面来制好安全门，并且随着时代的发展，安全门逐渐采用一些先进的防盗技术，并根据具体地点不同，安全门样式也不同，功能不同。
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